封面新闻记者 张峥 边雪 照片由世界顶尖科学家论坛提供
科学家在不断变化的世界中能起到什么作用?为什么研究端粒这个染色体里不起眼的小小部分?随着人工智能时代的到来,你更焦虑了吗?什么样的科学能够实现把一栋建筑悬浮起来,从一个地方挪到另一个地方?
10月25日上午,汇聚11名诺奖得主,40余位中国两院院士及资深科学家的2024世界顶尖科学家论坛在上海开幕。在开幕式主旨演讲中,三位诺奖得主大卫·罗格斯、卡罗尔·格雷德、克里斯托弗·皮萨里德斯,两位院士乔杰、薛其坤,分别从科学家的角色、生理学医学、经济学、生命科学、材料科学五个维度与现场听众分享了他们的思考和研究。
关注社会问题 是科学家的使命
在不断变化的世界中,科学与科学家应该起什么样的作用?2004年诺贝尔物理学奖得主大卫·罗格斯是一位粒子物理学家。在他看来,科学家除了科学研究,还应该关注社会。“我在和科学家沟通的时候,在和青年科学家聊天的时候,发现大家都非常关心气候变化的问题。”
大卫·罗格斯
“我可以看到科学家在引领这方面的工作,我也是非常惊喜,过去一周里面在北京、上海的街上,很多车挂着绿牌,都是电车,我很高兴,这个问题正在为众人所关注。”
他表示,在过去一百年来,科学的进步和发现是非常了不起的,我们对于自然世界有许多新发现。在他自己物理学的领域,对于物质也有非常全面的理论系统的搭建。“我们可以看到科学技术对于人类福祉带来大大的裨益,同时也带来了一些威胁和挑战。”技术或者科学是中性的,它可以行善,也可以为恶。技术带来的益处可以为人所预知,但有时带来的一些危害却是让人始料未及的。除了全球变暖,他更关注于世界和平。他呼吁科学家应该继续做出贡献,共同应对全球的挑战。
好奇心驱使我们研究端粒
端粒位于染色体末端。端粒的存在对人疾病发生机制会产生什么影响?2009年诺贝尔生理学或医学奖得主,加州大学圣克鲁兹分校分子、细胞与发育生物学杰出教授卡罗尔·格雷德,分享了一个好奇如何推动研究的故事。
卡罗尔·格雷德
“我的研究主题和端粒有关,主要关于这些新兴技术,是如何让人类为疾病防治开辟新途径的,”卡罗尔·格雷德介绍道:“大家可以看到染色体里面有各种各样基因和调控物质,端粒就是在最末端的。它有两大重要的功能,第一个是可以保护染色体的末端;第二可以维系染色体的长度。
“我们发现,端粒的长短对人的疾病都会产生影响,”她介绍:“端粒短,将导致与人类年龄相关的退行性疾病,而端粒过长,患癌症等疾病的风险会提高。”卡罗尔·格雷德表示,以前测量端粒长度方式,并不能够区分染色体末端,现在纳米孔测序方式,可以允许科研人员检测特定染色体端粒长度。“我们现在发现,可以调节端粒长度新机制,新的技术也正在改变过去的旧的模式。”
如果工作让人不开心……
我们需要工作才能够产生创造力,但是如果工作让人不开心、不快乐,甚至患上抑郁症和心理疾病,这样的代价是否值得呢?2010年诺贝尔经济学奖得主、伦敦政治经济学院经济学皇家教授克里斯托弗·皮萨里德斯分享了他对AI对工作影响的研究。
克里斯托弗·皮萨里德斯
“我在过去三年相关的研究,探讨了很多的问题,比如说工业国家的员工如何受到人工智能的影响,人工智能对于生产力、对于经济增长有怎样的影响。”尽管提高生产力是首要目标,但他认为员工的福祉、身心健康也应该被关注。
他讲到,由于技术变革,我们很多员工必须从一种角色转换到另一种角色,可能会导致工作岗位的变动,可能涉及到企业的关停或者新企业的组建,劳动力市场上角色更换比工作更换更为常见。在人工智能的影响下,企业员工将需要学习更多的新知识,需要面对的挑战比过去更大。
他警告,目前,我们普遍认为人工智能应用仍然非常有限,但必须做好准备,因为广泛应用的时代可能即将到来。“在我看来,更令人担忧的是我们不知道人工智能将以何种形式出现,比如某些人工智能被运用到了监控、战争,并未朝着大多数人所期待的改变人类福祉的方向去发展。”
同时他指出,我们不应该去问在遍布人工智能的世界里工作机会从哪里来,而应该问自己,需要什么样的技能才能够在人工智能时代拥有立足之地。
辅助生殖技术帮助人类健康生育
面对全球生育率下降的挑战,ART技术已成为帮助不孕不育夫妇的关键手段。中国工程院院士、北京大学常务副校长、医学部主任乔杰以“人类胚胎发育机制解析与健康生育”为主题展开演讲。
乔杰
“据世界卫生组织数据显示,全球生育率需达到2.1才能维持人类发展,但现状令人担忧。”这位博士强调,育龄妇女数量减少和年轻夫妇不愿生育是主要原因。此外,高龄生育带来的不育问题也日益突出。”乔杰表示,辅助生殖技术的发展为这些挑战提供了解决方案。自1978年世界首例试管婴儿诞生以来,ART技术不断进步,全球已有近千万试管婴儿成功诞生。在北京大学医学部,研究团队通过基因检测和胚胎筛选技术,提高了健康胚胎的植入成功率,尤其是对于有遗传疾病风险的家庭。
据乔杰介绍,除了遗传学研究,表观遗传学也是当前研究的热点。这门学科关注DNA序列不变的情况下,如何通过特定机制影响遗传信息的传递。通过对原始生殖细胞的表观遗传学研究,科学家们揭示了基因组甲基化的动态变化及其对胚胎发育的影响。“这项研究的成果,不仅有助于提高辅助生殖技术的成功率,也为理解人类早期发育和预防成年后慢性疾病提供了新的视角。随着科技的进步,未来有望通过更精准的遗传和表观遗传学干预,帮助更多家庭实现健康生育的愿望,也希望今后,可以继续在遗传和表观基因组学方面做更多的研究。”
如果你住的房子能悬浮
过去一年,室温超导曾经几度成为科学界热议的焦点。追求在室温下制备出超导体成为凝聚态物理学家们的梦想。中国科学院院士、南方科技大学校长薛其坤的报告从一个大胆的科学想象开始……
薛其坤
“我们正在这个会场开会,可对这幢建筑物所处的位置不满意,有了超导体,就可以很轻松地把这样一栋建筑物用悬浮的方式迁到上海其它地方。”他开玩笑说,要实现这样的美梦,科学家们每天都要绞尽脑汁地对元素周期表进行研究。“如果一个超导体被发现,大家可能真会身处在一个像电影《阿凡达》描述的物理世界里。”“当然这个是非常困难的,可能要花五年、十年、二十年甚至更久的时间。”
薛其坤介绍了一种磁性掺杂的拓扑绝缘体。这种材料由陶瓷和金属导体掺杂而成,是运用于量子反常霍尔效应的材料。拓扑绝缘体可以给我们带来什么?它有一个令人向往的一个方向就是量子计算,“当然我们要实现这样的量子计算还需要很多的工作、很多的时间,但是我们孜孜不倦地往这个方向在努力。”他说。
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