2024騰訊科學WE大會在蓉舉行,世界頂級科學家分享“暗物質”“器官芯片”等前沿
封面新聞記者 歐陽宏宇
“人工智能既然那麼厲害,那麼可以在芯片上‘復刻’人類器官嗎?”“暗物質看不見摸不著,該怎麼對其進行研究?”……近日,多位世界頂級科學家在成都分享了其關於基礎科學的硬核新知與前沿突破。
11月3日,第十二屆騰訊科學WE大會在成都科幻館舉行。五位世界頂級科學家——國家最高科學技術獎獲得者、中國科學院院士、南方科技大學校長、清華大學教授薛其坤,加州理工學院費曼理論物理學榮譽教授基普·索恩和挪威科技大學神經科學教授梅-布里特·莫澤兩位諾貝爾獎得主,以及上海交通大學李政道研究所特聘教授、副所長和PandaX暗物質實驗首席科學家劉江來,哈佛大學生物啟發工程懷斯研究所所長唐納德·英格伯同台,向公眾分享了微觀量子世界、時空“漣漪”引力波、宇宙“幽靈”暗物質、大腦”GPS“網格細胞、人體器官芯片領域的探索與突破。
騰訊科學WE大會和主題“科技樹”閃耀成都天府雙塔
談科技革命的前沿
讓科幻照進現實
據介紹,今年WE大會的主題是“科技樹·轉折點”。電影《流浪地球》系列導演郭帆用一場開場獨白,帶領觀眾進入“時空穿梭”之旅,將人類世界發展的一個個“轉折點”串聯起來:漫遊微觀量子世界、宇宙彎曲時空、大腦神經網絡……他說,“那些看似遙遠的理論,都成為了改變人類歷史的轉折點,昨天的科幻,也許就是明天的現實。”
電影《流浪地球》系列導演郭帆演講
量子科技正處於新一輪科技革命的前沿。薛其坤院士帶領團隊曆經四年、反複試驗逾千次,成功製備出一種兼具“磁性”、“拓撲性”和“絕緣性”的新型材料,並在實驗中發現該材料具備量子反常霍爾效應。這一“從0到1”的突破,被物理學家楊振寧稱為“從中國的實驗室里第一次做出了諾貝爾獎級的物理學成績”,推動了中國量子科技邁入世界頂尖行列。薛其坤在現場帶領觀眾深入微觀量子世界,並展示了最新的實驗樣品。他強調道:“要在重大科學問題上取得突破,必須在每一次實驗、每一個細節上做到極致。”
國家最高科學技術獎獲得者、中國科學院院士、南方科技大學校長、清華大學教授薛其坤演講
談空間探索的意義
追尋宇宙終極奧秘
我們的宇宙是如何開始的?落入黑洞的命運是什麼?時間旅行是可行的嗎?時隔六年,諾獎得主基普·索恩再次受邀來到WE大會,回顧了他對宇宙捲曲之面長達62年的探索之旅。他帶領大家進入黑洞,感受空間與時間的變化;穿梭空間蟲洞,前往遙遠的星系;穿越時間,暢想時間旅行的無限可能。基普·索恩預測:“到2030年代或2050年代,我們也許會迎來新的轉折點——發現宇宙大爆炸產生的引力波,並從中獲取有關宇宙誕生和量子引力的信息。”
2017年諾貝爾物理學獎得主、加州理工學院費曼理論物理學榮譽教授、電影《星際穿越》科學顧問和執行製片人基普·索恩演講
宇宙中95%是暗物質和暗能量,其中27%是看不見摸不著的暗物質。捕捉到暗物質粒子將帶來人類認識宇宙的重大飛躍,可能導致新的物理學革命。劉江來把暗物質比作宇宙中的“霧霾”,地球則是在“霧霾”中行駛的汽車,“霧霾”中的顆粒撞擊讓汽車發出“響聲”,實驗探測器的任務就是把這種“響聲”記錄下來。劉江來分享了團隊在中國的極深地下實驗室——“錦屏地下實驗室”2400米山體深處的探測成果:PandaX-4T實驗,給出了世界最好水平的暗物質-核子相互作用上限,併發現太陽中微子和氙核彈性散射跡象,給出了未來激動人心的實驗升級計劃,期望不久的將來的某一天,暗物質探測出現“轉折點”。
上海交通大學李政道研究所特聘教授、副所長和PandaX暗物質實驗首席科學家劉江來演講
談科技進步的價值
是增進人類福祉
科技進步的目的,在於增進人類福祉。除了宏微觀物理世界的前沿探索,本次大會還關注了神經科學、生物工程等領域的最新成果。諾獎得主梅-布里特·莫澤是大腦“GPS”的發現者之一,她的科研事業一直在探索人腦是如何產生行為、情感和思想的。在 WE 大會上,她揭秘了人腦中的位置細胞、網格細胞、速度細胞、邊界細胞等如何協同工作,讓我們更好地記住特定地點、理解在空間中的位置、監測移動速度、感知邊界等。她的研究成果不僅揭秘了人腦處理空間信息的方式,也為治療阿茲海默症等疾病帶來啟示。
2014年諾貝爾生理學或醫學獎得主、挪威科技大學系統神經科學卡夫利研究所神經科學教授梅-布里特·莫澤演講
開發新藥物對於治療疾病至關重要,傳統的藥物開發模式耗時久、價格高,唐納德·英格伯領導團隊開發的“器官芯片”,則是推動疾病治療和藥物開發的全新選項。器官芯片是一種鋪著人類患者的活細胞、可以模擬他們自身器官功能的裝置。英格伯團隊設計出多種器官芯片模型,證實它們能模擬器官的功能,還成功開發出集成大腦、心臟、腸道、肝臟和腎臟等多個器官芯片的“人體芯片”。這些突破將使藥物開發過程更快速、更經濟,也讓生產出的藥物更安全。未來,科學家們可以針對各類患者群體定製人體芯片,用於藥物測試,縮短試藥週期,最終實現精準醫療。
哈佛大學生物啟發工程懷斯研究所所長唐納德·英格伯演講
科學不只是科學家的事,也可以是學生和市民最為純粹的熱愛。記者注意到,大會期間,成都的多個地標建築、基礎設施都展示出WE大會的相關內容。比如:“科技樹”閃耀春熙路裸眼3D大屏、金融城雙子塔,市民們駐足圍觀打卡;電子科技大學、西南石油大學等高校組織觀影會,大學生觀看直播,熱議科學話題;在機場、地鐵、公交站台等城市公共空間,展示著WE大會演講嘉賓的風采……全市都洋溢著濃厚的科學氛圍。
“科學本身就不是艱苦的事,科學家做科研是一件很享受的事。”談及如何做好科普,劉江來在接受記者採訪時表示,希望科學家們能積極對外傳達做科學研究時感受與喜悅,引領青少年們追求科學的同時,發現其中的樂趣。