科學(xué)無國界。在為期三天的論壇上,來自世界35位頂尖科學(xué)家,與近40位中國兩院院士、青年科學(xué)家,以及200余位科研工作者,共同圍繞“科技,為了人類共同命運(yùn)”這一主題,進(jìn)行了深入探討,充分交流。他們的論述代表了各自領(lǐng)域的先鋒理念和學(xué)術(shù)成就,能夠推動(dòng)基礎(chǔ)科學(xué)研究的深入與追求卓越科學(xué)精神的傳承請(qǐng)世界頂尖科學(xué)家協(xié)會(huì)主席羅杰?科恩伯格主席《未來前沿科技趨勢(shì)》。 以下為全文 :
近幾天的討論和熱烈的交流,涵蓋了物理、生命、化學(xué)、信息、經(jīng)濟(jì)等多個(gè)領(lǐng)域的內(nèi)容,同時(shí)也探討了關(guān)于學(xué)術(shù)評(píng)價(jià)、科研素質(zhì)培養(yǎng)和科技創(chuàng)新機(jī)制、青年人才的重視、社會(huì)經(jīng)濟(jì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律和公平效率的問題。為我們展示了頂尖和前沿的最新成果和思想,對(duì)未來科技前沿?zé)狳c(diǎn)領(lǐng)域方向進(jìn)行了展望:
宇宙是人類探索未知永恒的話題。我們的宇宙如何誕生、是否永遠(yuǎn)的加速擴(kuò)張,還是有其他的過程,最后如何終結(jié),宇宙具體包含什么樣內(nèi)容,包括宇宙的質(zhì)量和能量,仍然都是一些迷。暗物質(zhì)包括負(fù)能量不斷的推動(dòng)我們整個(gè)宇宙的擴(kuò)張,它的屬性是什么,如何通過理論進(jìn)行探索,我們未來希望可以在實(shí)驗(yàn)室包括外太空找尋到答案。
天體物理的國際合作成果讓我們可以看的更遠(yuǎn)。如Fast射電望遠(yuǎn)鏡作為國際合作項(xiàng)目,團(tuán)結(jié)了中國、澳大利亞、美國、荷蘭等多個(gè)國家的科學(xué)家,整合了成千上萬最新系統(tǒng)和基礎(chǔ)成果,如澳大利亞的工業(yè)聯(lián)合組織提供了最新低溫恒溫器技術(shù)使其更加精準(zhǔn)。Fast射電望遠(yuǎn)鏡已開始第一次觀測(cè),對(duì)整個(gè)脈沖星進(jìn)行了新的研究,系列最新突破已有出版。
量子技術(shù),包括量子力學(xué)、計(jì)算、通訊技術(shù)正在不斷的進(jìn)步。我們精準(zhǔn)的量子狀態(tài)測(cè)試實(shí)驗(yàn),使得量子力學(xué)的研究越來越深刻,促進(jìn)各種技術(shù)融合發(fā)展。量子計(jì)算利用粒子的波粒二象性實(shí)現(xiàn)并行計(jì)算,從而超越傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)0或1的線性計(jì)算能力。不斷發(fā)展的電磁理論和量子霍爾效應(yīng)推動(dòng)了拓?fù)淞孔蛹夹g(shù),在未來可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)過拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)保護(hù)的量子計(jì)算。在量子力學(xué)和宏觀力學(xué)交界處和電磁干擾環(huán)境下進(jìn)行量子糾纏研究,不僅有利于全球量子通信網(wǎng)絡(luò)的建立,為人來帶來非常安全的信息傳遞,也有助于進(jìn)行更精準(zhǔn)的引力波探測(cè)等基礎(chǔ)粒子物理研究。通過對(duì)納米材料光、聲、電、磁、力學(xué)和流體特性,尤其是其生命體活體細(xì)胞環(huán)境中的特性和作用規(guī)律進(jìn)行量子調(diào)控,將極大促進(jìn)未來光子科學(xué)、生命科學(xué)和信息學(xué)的發(fā)展。
人工智能和傳統(tǒng)的理論學(xué)有機(jī)結(jié)合,有望幫助人類提升科學(xué)研究的效率和拓展相關(guān)的領(lǐng)域。AI能夠幫助我們通過更好的算法,來探測(cè)到一些全新的材料。很多熱動(dòng)力學(xué),還包括其他的高溫超導(dǎo)的材料可以通過AI進(jìn)行檢測(cè)。AI通過對(duì)電子,原子重新的組合,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)元素周期表進(jìn)一步的拓展,并預(yù)測(cè)哪些化學(xué)物是可以存在的。AI可以幫助生物學(xué)家進(jìn)行基因組合,嘗試不同基因的轉(zhuǎn)錄,可以把千萬級(jí)的抗體進(jìn)行重新組織,從而提高研究效率。AI可不斷學(xué)習(xí)現(xiàn)有材料的屬性,預(yù)測(cè)超導(dǎo)體新的物種。機(jī)器學(xué)習(xí)促進(jìn)經(jīng)典物理學(xué)新的突破,促進(jìn)和量子力學(xué)的結(jié)合。人類通過深入認(rèn)知大腦的工作,借鑒生物智能可以開發(fā)更高效的人工智能。通過先進(jìn)的示蹤技術(shù)和實(shí)驗(yàn)體模擬訓(xùn)練,可辨別認(rèn)知如位置細(xì)胞、網(wǎng)格細(xì)胞、頭部方向和速度細(xì)胞的功能關(guān)系等。了解僅有百萬的海馬體如何實(shí)現(xiàn)對(duì)各種特定環(huán)境的位置進(jìn)行編碼,有助于通過仿生實(shí)現(xiàn)高效存儲(chǔ)和信息處理。AI可通過機(jī)器學(xué)習(xí)復(fù)制像大腦一樣神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的功能,如借鑒大腦的時(shí)空記憶規(guī)律,通過對(duì)人工智能網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行時(shí)間和空間訓(xùn)練,將會(huì)開發(fā)出更加高效的人工智能導(dǎo)航系統(tǒng)等。
現(xiàn)代分析方法和工程技術(shù),如多模多維的高精度的測(cè)量,使人類對(duì)于微觀世界認(rèn)識(shí)和再創(chuàng)造,增加了更加多元的維度和手段,推進(jìn)科學(xué)的突破。了解電子的每一個(gè)量子數(shù)值,包括能量、流動(dòng)能等,相信未來在相對(duì)較短時(shí)間會(huì)實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的發(fā)展。多模多維的高精度的測(cè)量能夠?qū)崿F(xiàn)更多的洞察。通過冷凍電鏡與三維重建相結(jié)合,利用現(xiàn)代數(shù)據(jù)處理技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)的蛋白、核糖體等結(jié)構(gòu)分析,可以通過非化學(xué)的技術(shù)來分析生命活動(dòng)中生命物質(zhì)的動(dòng)力學(xué)的特征。我們未來可以通過分子層面控制和操縱物質(zhì),不斷的采用把原子、分子結(jié)合和自上而下的方法構(gòu)建出越來越多的新物質(zhì),開發(fā)出新材料,各種組成結(jié)構(gòu)可控、性質(zhì)功能可設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)的量子尺度材料的合成制備已不再是夢(mèng)想。我們生命科學(xué)領(lǐng)域的研究,對(duì)疾病機(jī)理和預(yù)防也有了更多的方法。研究細(xì)胞囊泡和離子通道工作機(jī)理,構(gòu)建人造抗體或化學(xué)抗體,了解生物體內(nèi)分子馬達(dá)、動(dòng)力蛋白的運(yùn)動(dòng)機(jī)制,可以幫助我們進(jìn)行病理學(xué)和診斷的研究,幫助發(fā)現(xiàn)新的靶向藥物。通過研究癌癥和感染關(guān)系,中西醫(yī)藥研究體系的融合、以及轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)等技術(shù),使得我們未來疾病預(yù)防和治療的手段更加擴(kuò)展和多元。
基礎(chǔ)科研、青年人才和科技教育,也是非常重要,對(duì)此我們形成高度共識(shí)。我們提議要倡導(dǎo)和支持研究,特別是基礎(chǔ)科研,希望在國際層面來倡導(dǎo)和推動(dòng)廣泛的基礎(chǔ)科研。其次要促進(jìn)未來新一代科學(xué)家成功的成長(zhǎng),希望在全世界范圍內(nèi)培養(yǎng)新一代的青年科學(xué)家。未來社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展需要發(fā)揮所有人的聰明才智,因此要對(duì)全民進(jìn)行良好的科技教育,而且應(yīng)從幼兒開始,盡早開設(shè)和教授科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新課程,提高科學(xué)和工程的吸引力,培養(yǎng)和提高大家的科技創(chuàng)新思維和素養(yǎng)。
(看看新聞Knews記者:周云 編輯:范燕菲)
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