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知名科學(xué)家向大眾講述前沿探索與突破——
一起傾聽(tīng)科學(xué)的聲音
騰訊科學(xué)WE大會(huì)閃耀成都天府雙塔。
國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者、中國(guó)科學(xué)院院士、南方科技大學(xué)校長(zhǎng)、清華大學(xué)教授薛其坤在演講。
2024騰訊科學(xué)WE大會(huì)現(xiàn)場(chǎng)。
11月3日,成都科幻館座無(wú)虛席。在觀眾的歡呼聲和場(chǎng)館的音樂(lè)聲中,聚光燈閃爍著打在黑色的舞臺(tái)上。但走上舞臺(tái)的不是演藝人員,而是一位又一位世界頂級(jí)的科學(xué)家。
這是第十二屆騰訊科學(xué)WE大會(huì)。在這個(gè)屬于科學(xué)的舞臺(tái)上,國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者、中國(guó)科學(xué)院院士、南方科技大學(xué)校長(zhǎng)、清華大學(xué)教授薛其坤,加州理工學(xué)院費(fèi)曼理論物理學(xué)榮譽(yù)教授基普·索恩和挪威科技大學(xué)神經(jīng)科學(xué)教授梅-布里特·莫澤兩位諾貝爾獎(jiǎng)得主,以及上海交通大學(xué)李政道研究所特聘教授、副所長(zhǎng)劉江來(lái)、哈佛大學(xué)生物啟發(fā)工程懷斯研究所所長(zhǎng)唐納德·英格伯先后登臺(tái),向公眾分享了微觀量子世界、時(shí)空“漣漪”引力波、大腦“GPS”網(wǎng)格細(xì)胞、人體器官芯片等領(lǐng)域的前沿探索與突破。
傾聽(tīng)科學(xué)的聲音,成為人們聚在一起的理由。
“昨天的科幻,也許就是明天的現(xiàn)實(shí)”
在大會(huì)的開(kāi)場(chǎng)環(huán)節(jié),科幻電影《流浪地球》的導(dǎo)演郭帆以一段獨(dú)白向科學(xué)家致敬。
科幻的基礎(chǔ)是科學(xué)。郭帆用獨(dú)白帶領(lǐng)觀眾進(jìn)入“時(shí)空穿梭之旅”,將人類(lèi)世界發(fā)展的一個(gè)個(gè)“轉(zhuǎn)折點(diǎn)”串聯(lián)起來(lái),漫游微觀量子世界、宇宙彎曲時(shí)空、大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)……他說(shuō):“那些看似遙遠(yuǎn)的理論,都成了改變?nèi)祟?lèi)歷史的轉(zhuǎn)折點(diǎn),昨天的科幻,也許就是明天的現(xiàn)實(shí)。”
科幻電影出現(xiàn)在這個(gè)場(chǎng)合并非偶然。諾貝爾獎(jiǎng)得主基普·索恩在臺(tái)上聊起了科幻電影《星際穿越》,在這部電影創(chuàng)作環(huán)節(jié)中,導(dǎo)演克里斯托弗·諾蘭專(zhuān)門(mén)找他討論如何讓主角重返地球,最終設(shè)計(jì)出了讓觀眾難以捉摸的高潮和結(jié)局!按蠹蚁胍靼椎脑(huà),可以去看看我的書(shū)《星際穿越中的科學(xué)》!
現(xiàn)場(chǎng),基普·索恩回顧了他對(duì)宇宙卷曲之面長(zhǎng)達(dá)62年的探索之旅。他帶領(lǐng)大家進(jìn)入黑洞,感受空間與時(shí)間的變化;穿梭空間蟲(chóng)洞,前往遙遠(yuǎn)的星系;穿越時(shí)間,暢想時(shí)間旅行的無(wú)限可能。
例如,為了向觀眾解釋為何黑洞的周長(zhǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其直徑,基普·索恩打起了比方:“想象一下,一個(gè)由四根高木棍支撐起的蹦床,在蹦床的中心放一塊石頭后,蹦床會(huì)陷下去,然后再假裝你是一只眼盲的螞蟻,蹦床對(duì)你來(lái)說(shuō)是唯一已知的宇宙,你繞著蹦床面頂端爬一圈,就得到了一個(gè)圓的周長(zhǎng),然后你向著中心的石頭繼續(xù)爬,經(jīng)過(guò)石頭再回到邊上,就得到了圓的直徑,這時(shí)候的直徑遠(yuǎn)大于周長(zhǎng),因?yàn)槟闼幍谋拇灿钪嬉呀?jīng)發(fā)生了卷曲……”
就像這樣,每位出場(chǎng)的科學(xué)家都不約而同地選擇將最前沿的研究深入淺出地講出來(lái)。
“咱們首先一起復(fù)習(xí)一下我們初中的物理知識(shí)——?dú)W姆定律!泵鎸(duì)臺(tái)下背景各不相同的觀眾,著名量子物理學(xué)家薛其坤選擇從最基礎(chǔ)講起,隨后是霍爾效應(yīng)、量子霍爾效應(yīng)、量子反;魻栃(yīng)……通過(guò)一步步深入,最終帶領(lǐng)觀眾理解了他牽頭完成的工作——四個(gè)團(tuán)隊(duì)、20多位研究生,奮斗了4年,嘗試了一千多個(gè)樣品,成功制備出一種兼具“磁性”、“拓?fù)湫浴焙汀敖^緣性”的新型材料,并在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)該材料具備量子反;魻栃(yīng)。
如今,量子科技正處于新一輪科技革命的前沿。薛其坤引用了荀子《勸學(xué)》里的一句話(huà)總結(jié)這個(gè)過(guò)程,“積土成山,風(fēng)雨興焉;積水成淵,蛟龍生焉”;赝@個(gè)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程,薛其坤感慨:“只有我們把一個(gè)個(gè)的土積成山,你才能成氣候、成風(fēng)雨,才能實(shí)現(xiàn)科學(xué)突破!
專(zhuān)注研究暗物質(zhì)的劉江來(lái),則向觀眾介紹起了地處四川的實(shí)驗(yàn)室。
“今天恰好在成都,四川省的省會(huì),我就向大家分享在距離這里350公里直線(xiàn)距離的大涼山的中國(guó)錦屏地下實(shí)驗(yàn)室,我們追尋暗物質(zhì)的故事!眲⒔瓉(lái)重點(diǎn)介紹的,正是在這個(gè)地處2400米山體深處的實(shí)驗(yàn)室的探測(cè)成果。在這里進(jìn)行的PandaX-4T實(shí)驗(yàn)給出了世界最好水平的暗物質(zhì)—核子相互作用上限,并發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)中微子和氙核彈性散射跡象。
“你可能會(huì)問(wèn),暗物質(zhì)好像在宇宙中很重要,但到底它有什么用?”演講中,劉江來(lái)自問(wèn)自答。“我們對(duì)于宇宙知道的還是太少了,所以要保持謙虛,不要認(rèn)為經(jīng)過(guò)幾次工業(yè)革命,我們的生活已經(jīng)足夠好了,還是要不停止探索和理解它!
“我們也許會(huì)迎來(lái)新的轉(zhuǎn)折點(diǎn)”
現(xiàn)場(chǎng)演講的科學(xué)家們,都還活躍在探索的最前沿。在科學(xué)的道路上,他們正在往更深處探尋。
“希望今天各位離開(kāi)這里時(shí),都會(huì)對(duì)我們大腦的神秘之處有了更多的理解!敝Z貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主梅-布里特·莫澤是大腦“GPS”的發(fā)現(xiàn)者之一,她的科研事業(yè)一直在探索人腦是如何產(chǎn)生行為、情感和思想的。
站在演講臺(tái)上,梅-布里特·莫澤邊回顧自己如何走上這條科研道路,邊用簡(jiǎn)單的語(yǔ)言揭秘了人腦中的位置細(xì)胞、網(wǎng)格細(xì)胞、速度細(xì)胞、邊界細(xì)胞等如何協(xié)同工作,以讓人更好地記住特定地點(diǎn)、理解在空間中的位置、監(jiān)測(cè)移動(dòng)速度、感知邊界等。
面對(duì)未來(lái),她的研究成果不僅揭秘了人腦處理空間信息的方式,也為治療阿爾茨海默病等疾病帶來(lái)了啟示。
“我當(dāng)時(shí)看到的最大問(wèn)題是,藥物開(kāi)發(fā)模式已經(jīng)崩潰!碧萍{德·英格伯對(duì)觀眾們回憶,他發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的藥物開(kāi)發(fā)模式耗時(shí)久、價(jià)格高,而且當(dāng)這些藥物進(jìn)入人體臨床試驗(yàn)階段時(shí)70%都會(huì)失敗,在某些領(lǐng)域失敗率甚至高達(dá)95%。
如今,唐納德·英格伯領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的“器官芯片”,成為了推動(dòng)疾病治療和藥物開(kāi)發(fā)的全新選項(xiàng)。他解釋?zhuān)鞴傩酒且环N鋪著人類(lèi)患者的活細(xì)胞、可以模擬他們自身器官功能的裝置。他們?cè)O(shè)計(jì)出多種器官芯片模型,證實(shí)它們能模擬器官的功能,還成功開(kāi)發(fā)出集成大腦、心臟、腸道、肝臟和腎臟等多個(gè)器官芯片的“人體芯片”。未來(lái),這些突破將使藥物開(kāi)發(fā)過(guò)程更快速、更經(jīng)濟(jì),也讓生產(chǎn)出的藥物更安全。
對(duì)于很多科學(xué)家來(lái)說(shuō),最期待的是研究中的“轉(zhuǎn)折點(diǎn)”來(lái)臨。
“62年前,當(dāng)我開(kāi)始探索宇宙的卷曲面之時(shí),是一項(xiàng)孤獨(dú)的工作,大家認(rèn)為卷曲的一面更像是科幻小說(shuō)的主題,而不是科學(xué)主題!被铡に鞫髡f(shuō)。但如今,他樂(lè)觀了許多:“到本世紀(jì)30年代或50年代,我們也許會(huì)迎來(lái)新的轉(zhuǎn)折點(diǎn)——發(fā)現(xiàn)宇宙大爆炸產(chǎn)生的引力波,并從中獲取有關(guān)宇宙誕生和量子引力的信息!
研究暗物質(zhì),同樣是一項(xiàng)耗時(shí)長(zhǎng)久的工作。宇宙中95%是暗物質(zhì)和暗能量,其中27%是看不見(jiàn)摸不著的暗物質(zhì)。盡管普遍認(rèn)為,捕捉到暗物質(zhì)粒子將帶來(lái)人類(lèi)認(rèn)識(shí)宇宙的重大飛躍,可能導(dǎo)致新的物理學(xué)革命,但在講臺(tái)上,劉江來(lái)這樣形容自己多年來(lái)的研究對(duì)象——“我們確實(shí)知道其存在,但是卻不知道它們是什么樣的”。
“在所有的困難克服之后,我們得到了很多數(shù)據(jù),得到了很好的暗物質(zhì)探測(cè)結(jié)果!睂(duì)于未來(lái),劉江來(lái)有許多期待:“每次我們打開(kāi)黑盒子的時(shí)候都是掩不住的激動(dòng),希望轉(zhuǎn)折點(diǎn)會(huì)盡快來(lái)到!
“熱愛(ài)科學(xué),崇尚科學(xué),也敢于從事科學(xué)”
這是科學(xué)的魅力。一場(chǎng)看上去非常前沿的科學(xué)盛會(huì),卻吸引了各行各業(yè)、各年齡段的普通人參與其中。
在成都科幻館現(xiàn)場(chǎng),2000多名觀眾認(rèn)真聆聽(tīng)。而在線(xiàn)上,通過(guò)視頻號(hào)、騰訊視頻等平臺(tái)直播,有超過(guò)4200萬(wàn)人次觀看。
大會(huì)期間,成都市洋溢著濃厚的科學(xué)氛圍——“科技樹(shù)”閃耀成都春熙路百盛裸眼3D大屏、天府雙塔,吸引了不少市民駐足圍觀、打卡留念;在電子科技大學(xué)、西南石油大學(xué)等高校,還專(zhuān)門(mén)組織了觀影會(huì),大學(xué)生們一起觀看直播、熱議科學(xué)話(huà)題;在成都的機(jī)場(chǎng)、地鐵、公交站臺(tái)等城市公共空間,不斷循環(huán)播放著大會(huì)演講嘉賓的風(fēng)采……
“我們的受眾有很多是年輕人和學(xué)生,希望通過(guò)這樣的形式把更多的科學(xué)內(nèi)容,把對(duì)科學(xué)的憧憬和熱愛(ài),像一顆小種子一樣種在他們心中,未來(lái)不斷地生根發(fā)芽,也許他們就是改變我們未來(lái)的新一代科學(xué)家。”騰訊科學(xué)WE大會(huì)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人黃奕告訴記者。
據(jù)了解,騰訊科學(xué)WE大會(huì)已經(jīng)連續(xù)舉辦了12年,致力于面向公眾分享最具突破性的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和前沿思想。多年來(lái),包括宇宙學(xué)家霍金、數(shù)學(xué)物理學(xué)家彭羅斯、圖靈獎(jiǎng)獲得者姚期智、量子物理學(xué)家潘建偉等在內(nèi)的近百位全球頂尖科學(xué)家及科技工作者登上舞臺(tái),帶來(lái)宇宙學(xué)、理論物理、生命科學(xué)、地球科學(xué)、空天科技、信息科技、智能制造等十多個(gè)領(lǐng)域的科學(xué)前沿知識(shí)。
“即便不來(lái)分享,只是聽(tīng)報(bào)告也是一種享受!眲⒔瓉(lái)認(rèn)為,“欣賞這種高水平的科普,回歸科學(xué)的審美,對(duì)于一個(gè)青年科學(xué)家的成長(zhǎng)是非常重要的”。
保持好奇心,是科學(xué)家們對(duì)年輕人一致的忠告。
“如果我們?cè)谶@個(gè)領(lǐng)域工作是因?yàn)橄氆@得諾貝爾獎(jiǎng),那我們可以回家享受生活了。可是事實(shí)并非如此!泵-布里特·莫澤表示:“大多數(shù)科學(xué)探究的起點(diǎn)都源自于一顆孩子般的好奇心,我就是如此,作為一名科學(xué)家,我能在工作中追隨好奇心和激情,這是我的幸運(yùn)!
“最后,我想告訴大家的是,大自然中并沒(méi)有相互獨(dú)立的生物、化學(xué)、物理或者藝術(shù)學(xué)科。真正用來(lái)解決大問(wèn)題的方式,是打破邊界,直面不可能的挑戰(zhàn)!碧萍{德·英格伯說(shuō)。
“通過(guò)我這個(gè)報(bào)告,大家可以看到,基礎(chǔ)研究會(huì)造就科學(xué)上的發(fā)現(xiàn),這些發(fā)現(xiàn)會(huì)不斷加深我們對(duì)所處的大自然和世界的認(rèn)識(shí)。另外,科學(xué)發(fā)現(xiàn)還常常會(huì)促成顛覆性技術(shù)的發(fā)展,這些技術(shù)的積累有時(shí)候會(huì)引發(fā)一次革命的到來(lái)!毖ζ淅ふf(shuō):“我在這里衷心地呼喚,希望年輕人要保持小時(shí)候?qū)ψ匀坏暮闷嫘、?duì)科學(xué)的好奇心,熱愛(ài)科學(xué),崇尚科學(xué),也敢于從事科學(xué)!
“希望更多的年輕人加入到科技強(qiáng)國(guó)的建設(shè)中來(lái),建成科技強(qiáng)國(guó)、發(fā)展高科技,不但能強(qiáng)大我們的國(guó)家,同時(shí)我們也會(huì)為人類(lèi)的科學(xué)進(jìn)步作出我們中國(guó)人的貢獻(xiàn)!毖葜v的最后,薛其坤表示。
(本文圖片均由主辦方提供)
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