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科学洞见刷新人类“宇宙观”
2019-11-13 07:44:00  来源:中国江苏网  
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  前沿

  科技会带我们抵达无边际的“星辰大海”,也会为我们打开一个个极致的“微观世界”。日前,2019腾讯科学WE大会在北京举行,今年的主题是“小宇宙”,直击科技内核:地心秘密、癌细胞破解、类脑芯片、粒子机器人……国内外7位顶尖科学家钻研“小宇宙”,揭秘前沿科技的每一步“微观”进展,讲述科学探索之路的奇峰险壑。

  未来会怎样,又往往与科学家传递的科学态度密不可分。“科技是一种能力,向善是一种选择。”演讲中科学家们不约而同地回归“科技向善”的初衷,激发出人们心中的科学“小宇宙”。

  刷新“宇宙观”,我们只是“多重宇宙”中的一个

  长期以来,“宇宙”这个词意味着“存在的所有事物都在里面”。然而,科技的进步刷新着人类对于“宇宙”的认知,科学家发现,我们曾以为的无所不有的“宇宙”,其实只是广袤宇宙全景当中的一个,“多重宇宙”的概念由此而生。被称为“世界上最擅长解释深奥理论”的哥伦比亚大学物理系和数学系教授布赖恩格林(Brian Greene),带来了物理天体领域弦理论的最新成果,他说,平行宇宙的存在是可能的,而且数量惊人。

  “弦论中的高维空间形态有10的500次方种之多,由此可能产生同样数量的多重宇宙。”布赖恩格林提出,量子力学、黑洞、百纳、暴涨、弦理论等多个物理理论都可以证实平行宇宙存在的可能性,每一重宇宙都生存在整个空间的不同切片上。对于科幻片中的“宇宙穿行”是否可能实现,布赖恩格林也有回应。“或许确实有信号可以从一个宇宙发到另一个宇宙中,但遗憾的是,没有任何一种信号是人体。”他表示,其他宇宙或许存在不同形态的生物,但一定与我们人类不同,不太可能在不同宇宙之间建立一个“公交”系统,让大家往来无阻。

  同样“心向宇宙”的演讲者还有中国科学院高能物理研究所所长、中科院院士王贻芳,他一直致力于研究宇宙中最神秘的中微子。中微子是目前唯一质量未知的粒子,极难捕捉和侦测,也被称作“幽灵粒子”,王贻芳团队成功测出中微子的振荡模式,为人类揭秘宇宙本源开辟了新路径。现在王贻芳的身份是,中国大型高能环形正负电子对撞机(CEPC)的主要提出者和推动者。在腾讯科学WE大会上,王贻芳明确表示,建设正负电子对撞机,能够解决科学界需要回答的最关键的基本核心问题。

  如何保持对“宇宙”有及时、正确的认知?王贻芳在大会中呼吁,随着量子力学等前沿科技的发展,物理学的科普也应及时跟上。他认为,目前的教材和考试题目都只涉及古典物理学,对当前最新、最前沿的物理科学涉及甚少,这导致学生们对科学的认知是碎片化、非系统的,很容易被“量子波速读”等概念迷惑。“我们应该改进现有教材,让高中生就能系统接触最前沿的科学概念。”

  钻研“小宇宙”,揭秘每一步“微观”进展

  人类不仅要面对外界的宇宙万物,同时也在探索自身内在的微观宇宙。在腾讯科学WE大会的现场,一幅关于在“小宇宙”里看见大宇宙轮廓的未来想象,正通过现场科学家们的最新研究结果徐徐展开。

  “癌症可以被治愈。”这一观点,让人为之雀跃。大会演讲嘉宾、癌症免疫学家、宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院终身教授卡尔朱恩(Carl June)带领团队开创了CAR-T细胞疗法,通过唤醒人体的免疫系统来消灭癌细胞,已成功应用于白血病、淋巴瘤和骨髓瘤等肿瘤治疗的临床试验。2017年8月美国FDA已经批准CAR-T疗法,预计明年中国可能也会批准。

  卡尔朱恩介绍,CAR-T的治疗流程首先是取血,然后通过HIV病毒进行改造,经过改造的细胞冷冻之后再放回病人的身体。他自豪地告诉大家,2011年,团队曾用这种疗法成功治愈了一名急性白血病复发的6岁小女孩艾米丽,使其成为世界首例通过该疗法治愈癌症的临床病人,8年间,艾米丽已经成长为一个非常健康的孩子,能够过上正常的生活。卡尔朱恩谈到,当前CAR-T细胞疗法的挑战在于,它需要针对每个人量身定制,成本很高,他希望可以找到第三方的CAR-T细胞,进行集中生产,帮助治疗全球范围内的癌症患者。

  针对人体肿瘤的最新疗法会为患者带来希望,对地球“肿块”的研究则可能帮助我们更好地在地球上生活。加州理工学院教授、地质物理学家詹妮弗杰克逊(Jennifer Jackson)带领团队发明的“地震层析成像法”技术,能像X光片一样透视地球内部影像,帮助人类深入研究地心高密度巨型异物,也就是地心“肿块”。这样的肿块,哪怕是小肿块,也会在塑造地表方面起到重要作用。现场演讲中她说:“如果我们可以对地球内部进行更高清的成像,就能更好地了解地球肿块,对了解地质、预防地震很有帮助,同时也有助于我们了解其他行星内部结构。”

  呼唤“科技向善”,“类脑计算”审视我们的内心

  科技一直在飞速地改变世界,人类必将走向与机器“共舞”的时代,这让我们审视内心,思索科技的边界。

  “是‘科技向善’,让我决定站在这里。”这是清华大学类脑计算研究中心主任施路平的“开场白”。“我通常只参加学术活动,这次之所以接受邀请来演讲,是因为腾讯提出了‘科技向善’的理念,这和我们的理念是相通的。”施路平致力于融合人脑和电脑思维,用类脑计算支撑通用人工智能的发展。今年,他领导团队发布了世界首款异构融合类脑芯片“天机芯”。

  施路平称,类脑计算是借鉴脑科学的基本原理,面向通用人工智能,基于神经形态工程发展的新的计算技术。他举例说明了为什么要发展通用人工智能,“如果我们让一个智能机器人从这里走出去,不事先编程它是做不到的。‘在哪里’‘怎么出去’‘走门’‘走窗户’,所有的这些都与通用智能有关,所以我们的结论是,我们要发展一个通用人工智能。”施路平表示,未来的通用人工智能,就是在没有充足数据、没有数据、甚至是假数据、很多问题也不能明确,很多系统交互在一起的情况下,系统仍然能够处理。

  计算机会逐渐缩小与人脑的差距,最终全面超过人脑吗?施路平认为,从技术的层面来说有可能,因为计算机的发展有一个特点,就是它从不退步,一直往前走。不过他表示,相信人类可以利用智慧来规范类脑计算、强人工智能、通用人工智能等新技术的发展路径,让它造福社会,最大限度地避免风险。

  施路平对科技与人性的关系作了一番思考:“当物质生活已经发展得很快时,我们的精神生活似乎并没有同步,我希望通过‘类脑计算’,让人们有机会向内发展,审视我们的内心。”他说,希望人类在发展技术、探索世界的同时,也能够研究一下自己的内在世界,内外兼修,共同发展,建设一个美好、和谐的世界。

  记者 王梦然

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责编:孟涛 崔欣
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