16位“未來科學大獎”歷年得主齊聚上海北外灘,共話推動人類未來發展的顛覆性科學技術。
7月8日,未來科學大獎十周年慶典在上海舉行。未來科學大獎上海峰會聯席主席、上海交通大學李政道研究所副所長丁洪院士表示,希望激勵更多年輕人投身科學前沿。
“未來科學大獎”被《自然》雜志稱為“中國諾貝爾獎”,由民間公益組織頒發,設有生命科學獎、物質科學獎、數學與計算機科學獎三大獎項,表彰在中國做出具有世界級影響力的科研成果,單項獎金高達100萬美元。
今年是未來科學大獎成立十周年。過去十年來,已有39位科學家獲得未來科學大獎。真格基金創始人徐小平表示:“也許在100年后,比起諾貝爾獎,中國科學家更想獲得未來科學大獎。”
尋找“不老藥”和永久持續的能源
在生物醫學領域,基礎研究、應用研究和臨床研究之間的鴻溝正在縮小,已進入相互融合、協同發展的階段。近年來,誕生了一批有望顛覆未來疾病治療格局的具有潛力的療法,包括一針預防心臟病或治愈腫瘤的基因編輯療法。
頂尖生物醫學領域專家、香港中文大學校長盧煜明院士強調,如何在基礎醫學研究和臨床應用之間架接起橋梁,需要更多醫生科學家的努力,目前全球的醫生科學家數量都非常稀缺。
西湖大學講席教授管坤良在演講中表示,隨著基礎研究的深入,人們可能在不久的將來找到延遲衰老的“不老藥”。他提到了一種被稱為mTORC1的蛋白激酶復合體,該化合物在增加健康壽命方面具有潛力。
“不老藥”能讓人活得更長,而尋求一種可持續獲取的能源,能讓地球“無限續杯”、永久地保持運轉。為此,物理學家和數學家為人們打開了“腦洞”。
可控熱核聚變是解決目前能源危機最有效、最清潔、最安全的途徑。自20世紀激光誕生后,利用激光驅動的慣性約束聚變就成為實現可控核聚變的主要途徑之一。歷經多年的研究和發展,各國科學家提出并實踐了各種點火方案。但截至目前,高增益的聚變點火仍未實現。
上海交通大學李政道研究所所長、高能量密度物理和激光核聚變領域的物理專家張杰介紹了可控核聚變技術的最新科研成果。張杰表示,激光聚變點火成功使得美國在聚變能源方面更具優勢;在我國,張杰及其團隊提出的雙錐對撞點火方案(Double-cone ignition scheme,DCI)從原理上提高了激光能量到燃料內能的轉換效率,有望利用較低的驅動激光能量實現高聚變能量增益。
據張杰介紹,過去6年里,他總共主持了10輪DCI大型綜合驗證試驗。該方案包含四個步驟:首先,激光對稱地壓縮放置于兩側金錐中的燃料;在激光驅動和金錐約束下燃料被加速到百公里每秒從錐口噴出;對向運動的兩部分燃料在錐頂處發生對撞形成等容分布的高溫高密等離子體;利用超強激光產生“快電子”對燃料進一步加熱使其達到發生聚變所需要的條件。
中國科學技術大學陳仙輝院士提到,室溫超導的實現可能有助于可控核聚變的發展。他對第一財經記者表示:“未來支撐人工智能等領域發展的關鍵是能源突破,如果室溫超導有朝一日可以實現,那么就能為可控核聚變提供支撐。此外,室溫超導可在電力、交通、量子計算等方面廣泛地應用。”
他還表示,無論是人工智能、量子計算機、生物技術還是能源,都有待于核心關鍵材料的突破,而“室溫超導”可能是影響未來20年人類發展的顛覆性的材料。
數學家也在通過數學的方法來求解能源問題的瓶頸。美國西北大學Pancoe講席教授夏志宏表示:“我們現在倡導‘AI for math,math for AI’。人工智能大模型需要的電費過高已經是制約人工智能發展的一大瓶頸,我們最近也在嘗試如何用非常抽象的數學,把復雜未知的現象用計算機的原理表達出來。人工智能發展的過程中,數學基礎非常重要。”
人工智能是生機勃勃的當下
人工智能的發展正在對科學研究產生全方位的影響。盧煜明談到人工智能技術對生物醫學領域的影響時表示,他認為未來在基因檢測方面,AI較有潛力的突破方向是衰老機制的研究和預測,可以借助AI來預測人腦衰退的程度。
而在量子物理學家看來,人工智能與量子計算的結合代表著未來科學發展的方向。
南方科技大學校長薛其坤院士表示:“人工智能神經網絡疊加量子糾纏,未來有望創造一種顛覆性的新體系,形成一種全新的算法。”
隨著智能化科研時代的到來,一些科學家也擔心人工智能搶走他們的工作,尤其是在谷歌的蛋白折疊展現出諾獎級的研究成果時。
對此,著名結構生物學家、西湖大學校長施一公院士談到了AI對科學家工作的影響。“很多人說,人工智能已經可以精確預測蛋白質結構,結構生物學家要失業了。”施一公說道。但他表示,自己早就不是一個“結構生物學家”,他的實驗室早在十幾年前就開始轉型,不再研究單個蛋白質,而是從蛋白質結構的差異“倒推”生物現象,從而發現疾病機理。
中國科技大學常務副校長潘建偉院士表示:“人工智能是生機勃勃的當下,量子計算是不可避免的未來。‘人工智能 量子計算’將重塑未來科學的發展。”
多位理論數學家也表示,自己在研究過程中尚未使用人工智能來解決學術問題。北京國際數學研究中心主任田剛教授表示:“盡管人工智能發展日新月異,但我的理論數學研究并沒有用到人工智能。”
普林斯頓大學數學系教授許晨陽也表示,數學家的工作目前人工智能無法替代,因為仍然需要依靠人類大腦的靈感和創新的想法。
浙江大學數學高等研究院院長勵建書表示:“數學的探索和證明無法被AI替代。雖然AI可以輔助計算,但在基礎數學領域,除非現有的計算機的集成框架技術發生根本性的改變,否則光靠算力的提升無法解決數學問題。”
應支持什么樣的未來科學家
近年來,為了鼓勵中國科學家做出屬于自己的原創科學,企業出資設立民間科學獎項的做法在國內蔚然成風,形成了一股激勵科學創新的社會力量。
除了未來科學大獎,騰訊也于前兩年發起“新基石研究員項目”,宣稱以“風投的眼光選拔科學家”,計劃10年投入100億元,為200位中國杰出的科學家提供資助,研究經費直接獎勵給人,實驗類科學每人每年可獲得最高500萬元的資金獎勵,理論類每人每年最高可獲得300萬元獎勵,連續資助5年——也就是說,最高每人可以獲得連續5年總計2500萬元的科研經費支持。這也創造了國內迄今為止科研資助力度之最。
一位未來科學大獎得主對第一財經記者表示:“此類民間科研資助項目與傳統以科學家的科研成果作為主要評判的標準不同,通常更關注科學家未來的發展計劃、研究的創新性和原創性方面的問題,希望支持大膽有想法的科學家。”
中國需要支持什么樣的科學家?對此,多名未來科學大獎得主都表示,應鼓勵科學家“自由探索”的意志。
施一公既是未來科學大獎2017年的獲得者,也擔任“新基石”科學委員會主席。他曾表示:“雄心勃勃、年富力強、敢于擔當、敢于在人類未達之境中全力以赴探索,這就是我們要支持的科學家。”
陳仙輝表示,優秀的科學家應該具有批判性思維、發散性思考、獨立性判斷,同時要堅持自己內心認定的重大科學問題,在學科交叉中前行。
在醫學領域,何梁何利、樹蘭、談家楨、吳階平等醫學獎也已連續頒發了多年,是該領域內頗具知名度的幾個學術獎項。相關人士對第一財經記者表示:“由大學、協會或相關人士捐贈的基金發起的面向醫學的獎項,有利于支持更多的醫學科研人才投入基礎研究和原始創新,這些獎項需要情懷與堅持,一方面獎勵基金要可持續,另一方面獎項也要具有公信力,并建立嚴格的推薦與評選體系。”
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