小科学家提出了11个难解的问题,留给未来的自己
2021-10-30
WLA上海中心
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虚质量是否真实存在?
分解-移动-组装可以适用于生命体吗?
如果没有生命,宇宙还有存在的意义吗?
……

这些看起来有些天马行空、目前还难以解答的问题,是世界顶尖科学家·科学T大会(简称科学T大会)上,小科学家向顶尖科学家发出的提问,也是他们留给未来自己的问题。

参会的科学家和小科学家们  图  |  科学T大会

在世界顶尖科学家协会副主席、2013年诺贝尔化学奖得主迈克尔·莱维特(Michael LEVITT),2019年度中华人民共和国国际科学技术合作奖获得者雷蒙德·史蒂文斯(Raymond STEVENS)等科学家的见证下,这些问题被编译为基因代码封存,期待未来的顶尖科学家能够给出解答——这些问题,也许将指引和激励着小科学家们,成为明天的顶尖科学家。

问题被编译为基因编码  图  |  科学T大会

顶尖导师团授课
秉承三大使命之一“扶持青年成长”,世界顶尖科学家论坛(WLF)特设科学T大会,邀请百位“小科学家”代表参会。10月30日晚上,由世界顶尖科学家协会上海中心和中国科协青少年科技中心共同组织的科学第一课,则是顶尖科学家们送给小科学家的“见面礼”。
作为副主席,莱维特代表世界顶尖科学家协会欢迎各位小科学家的到来。莱维特说,当今世界,随着经济全球化和社会信息化的深入发展,科技创新已成为重塑世界格局、创造人类未来的关键变量。许多基本前沿科学领域正在产生重大的新突破,以人工智能和基因编辑为代表的新兴技术也在突飞猛进。加强国际科技交流,有利于加快新一轮科技革命和产业改革的步伐。未来的科学技术必将有更加辉煌的发展前景!

迈克尔·莱维特  图  |  科学T大会

实现这一前景需要大量有准备的青年人才来实现。因此,为热爱科学的青少年提供一个成长的平台尤为重要。科学T大会,正是世界顶尖科学家协会为小科学家提供的平台。
莱维特寄语小科学家:“年轻人是科学的未来,希望你们今晚能与这里的顶尖科学家发生思想上的交流与碰撞。”
史蒂文斯带来了《从分子水平的角度想象人体》的讲座。他从特斯拉电动汽车的成功出发,说明基础科学研究与成果转化之间的关系:2010年,自动驾驶的电动汽车还被认为是白日梦;仅仅10年之后,特斯拉已经奔驰在各国的大街。

雷蒙德·史蒂文斯  图  |  科学T大会

同样,许多生命科学领域的基础研究,人们也许一时间还看不到未来的应用方向,但却随时可能导向重要的突破——在抗击新冠疫情的斗争中,就有许多鲜活的例子,如快速检测试剂、mRNA疫苗等。史蒂文斯希望有更多的年轻人投入到了解人体自身的研究中来,为更长寿健康的人类共同福祉而努力。
今年的第一课,除了迈克尔·莱维特、雷蒙德·史蒂文斯两位顶尖科学家导师到场外,2001年诺贝尔物理学奖得主卡尔·威曼(Carl WIEMAN)以视频形式远程授课。
卡尔·威曼以《像科学家一样思考》为题,分享了科学家思维的培养方法。除了亲自进行科研外,威曼也是一位致力于培养未来科学家的教育家,他用自己获得的诺贝尔奖金成立了教育基金
演讲中,威曼反复强调学习科学思维重要性。他指出,人类社会正面临巨大的全球性挑战,包括气候变化、新冠疫情等。这要求绝大多数的公民能够明智地做出决定,而这些决定是建立在真知灼见和科学思维的基础上的。遗憾的是,事实上能做到这一点的人很少。
威曼寄望在场的小科学家做出表率,引导更多的年轻人掌握科学思维,应对这些挑战。

展现未来科学家风采
在两位青年科学家导师,华东师范大学化学与分子工程学院教授、博导姜雪峰,上海交通大学物理与天文学院长聘教授金贤敏的带领下,小科学家们与顶尖科学家展开互动交流。

姜雪峰   图  |  科学T大会

金贤敏   图  |  科学T大会

由于疫情原因,来自长沙雅礼中学的小科学家天成未能现场参会。通过视频连线,她向莱维特提问:为什么一个小小的化学基团改变就能导致疾病?

莱维特用一个通俗易懂的比喻解释说,正如一个字的变化就能改变整句话的意思,一个很小的分子变化就可能会造成很大的差别。
上海华东师大二附中的姬聿佳提问了脑科学的最新进展:最近的研究证明,人脑能够在一定的外界环境中维持生命功能,并能对外界释放的电信号刺激做出反应。这是否在一定程度上表明大脑也处于一种受外界特定信号控制的状态?我们是否可以通过改变信号,来改变我们的心理认知,从而改变行为模式?
史蒂文斯盛赞这是一个很棒的问题,大脑处理信息是最令人兴奋的科学领域。目前可以在体外进行细胞和器官的培养,看到所有的神经是如何一起运作的。

互动交流  图  |  科学T大会

蔡佳洁和Richard Xue代表小科学家做总结发言。
蔡佳洁来自杭州,西湖风景与杭州浓郁的互联网氛围,促成了她的研究课题。她的父母都是软件工程师,从小被各种数码产品和相关书籍包围的蔡佳洁,喜欢用摄影定格美好瞬间,10岁起学习C++和java语言。结合两者,蔡佳洁开发了一个APP,利用风力图和水汽数据,预测拍摄日落的最佳光影效果。
另一方面,脑机融合也是近年来的热门研究领域。科学家们通过不同方式,尝试实现外部信息与大脑的沟通,以及疾病治疗。简而言之,外部的力量可以影响我们的大脑,尽管需谨慎推动这一方面的探索,但从其他方面看它是值得期待。

蔡佳洁  图  |  科学T大会

新冠疫情暴发后,Richard Xue利用所学的计算机知识,提出了一个深度学习网络,输入CT扫描结果,输出社区获得性新冠肺炎患者的诊断预测。
他带着这个项目参加了Regeneron ISEF科学节,与来自世界各地的学生科学家交流,结合不同科学领域的成果,探讨共同抗击新冠疫情。这让他深切地感受到青年一代的力量,以及国际合作的重要性。而科学T大会,则给了他一个与顶尖科学家交流、升华的机会。

Richard Xue  图  |  科学T大会

交流环节后,莱维特、史蒂文斯,姜雪峰、金贤敏,蔡佳洁、Richard Xue共同打开启动装置,将本届科学T大会提出的未解难题写入基因编码,并将编码打印封存。

持续关注小科学家发展
世界顶尖科学家·科学T大会,面向优秀高中生及大学新生开放,旨在为有志科学事业的青少年提供与顶尖科学家直接交流的平台,扶持科学后备人才。往届论坛上,曾经涌现出谈方琳、李依庭等在科研领域崭露头角的新星。
今年的科学T大会,首次通过线上海选、直通赛等多种形式,选拔参会小科学家。暑期举行的线上海选,采用了征集小科学家向顶尖科学家提问的方式。两个月的时间里,有6000多位来自全国各地(含港澳台地区)及海外的适龄学生参与活动,向不同领域的顶尖科学家提出了有关科学研究和科学态度的问题。
在上海市教育委员会、上海市科创教育指导委员会的支持下,顶科协上海中心与上海市科技艺术教育中心、上海市青少年科学研究院共同主办直通赛,侧重考察小科学家的个人科研项目和成果的考察。
来自华东师范大学第二附属中学的余泽玮同学,因为家中长辈意外跌倒受伤,开发了独居老人语音监护系统,可监测老人意外摔倒的情况,并发送报警信息。
中国科协选拨英才计划部分优秀学员,参加科学T大会;部分顶尖科学家也推荐了小科学家参会。他们共同组成了参加第四届WLF及科学T大会的小科学家群体,总人数逾百位。
在接下来的几天里,小科学家们还将参加世界顶尖科学家·少年英才交流对话会,汇报自己的科研项目;以餐会的形式,与顶尖科学家展开非正式交流;并按自己的研究方向和兴趣爱好,参加WLF专业场次论坛活动。

附:小科学家提出的11个未解问题
时光机能被制造出来么?穿越改变历史究竟对现实有什么影响?
如果宇宙毁灭,一切会重新开始并发展么?
有没有一种建筑材料可以让室温随意调控?
在宇宙中乃至更遥远外的地方,是否会存在像永动机一样的不遵循能量守恒定律的事物?
生物体生命的本源和底层逻辑又是什么?
黑洞吸进去的物质都到哪里去了?黑洞会不会消失?
如果人类有起源,那我们的归宿又在哪里?是以未来的高级形态永存下去?还是物化为另一种物质无所不在?
这个世界上真的有虚质量吗,如果没有,为什么从理论上可以推导出来?
未来人有没有可能实现瞬间移动,在原来的地方分解为微小粒子,然后在目的地重新组合?
如果宇宙中没有生命,那宇宙还有存在的意义吗?
有没有非碳基生命体,例如硅基生命体,这是不是我们所谓的外星人呢?

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