科学有趣的地方在于惊喜 2023年08月01日  

■钟南山

■卢煜明

■张 旭

■樊春海

  大湾区科学论坛名师讲堂开讲

  7月31日,2023年大湾区科学论坛名师讲堂在广州和香港两地同步召开。本次活动由大湾区科学论坛秘书处与香港中文大学、广东省人力资源和社会保障厅共同举办,旨在促进粤港澳大湾区青年科学人才交流学习,激发创新活力。活动邀请专家分享科学青年培养、前沿学科探索与交叉领域融合等方面的成果发现与心得体会。“共和国勋章”获得者、中国工程院院士钟南山在活动上说,提高科学素质的动力不仅是好奇心,更重要的是使命感。

  钟南山

  发现加效益才是真正的创新  

  钟南山带来主题报告《我国现阶段青年的科学素质培养——创新》。他说,现在学校的研究生,常常有一些新的发现或者发明,可以写出很高水平的论文,也可以在学校得奖。但这样的论文是不是就是创新?钟南山认为,一个发明或发现,经过努力转化后产生了社会效益和经济效益,这两个加起来才是真正意义的创新。“发现加效益才是真正的创新。”他总结说。

  创新的动力是什么?爱因斯坦说过“热爱是最好的老师,它远远超过了责任感”。钟南山认为,这句话恐怕只对了一半。他举例说,在抗疟药工作中,屠呦呦用乙醚提取出青蒿素,而后经过很多专家不断努力,抢救了几百万人的生命,最后这个药成为治疗疟疾的标准药,屠呦呦因此获得2015年诺贝尔生理学或医学奖。这些动力从哪里来?他认为,在当前国际形势下,提高科学素质的动力不仅是好奇心(兴趣),更重要的是使命感。

  问答

  问:青年科研工作者想为社会创造更多价值,除了业务能力外,还需要重点培养哪些能力?

  钟南山:一个年轻人光是业务很好,不一定能做出很大的成绩,我最欣赏的是有上进心,总是不满足于现状。大学毕业六十几年后,我还是有这个感觉,到现在我也不满足于现状。第二个,你看准了一个问题,看准了一个方向,不要变,一直坚持做下去,就算遇到一些挫折一些失败,没关系,继续做下去,坚持很重要。最后,要做出显著的成绩,必须要靠协作。

  卢煜明

  科学有趣的地方在于惊喜  

  香港科学院院长卢煜明带来了《从无创基因检测看产学研的挑战与机遇》,分享了自己研究无创产前检测技术的起因和过程。

  “当时要检测胎儿的DNA或者染色体是不是正常,要把一个很长的针刺进子宫内,就是羊膜穿刺,每次会有流产的危险。”

  卢煜明就想,有没有方法可以避免做羊膜穿刺,能不能从孕妇的血液诊断胎儿的染色体或遗传病。“这个想法在当时来说不太可能,因为我们的血液系统和妈妈的血液系统是分开的。”他又想,那么有没有可能胎儿会把自己的细胞放到孕妇的血液里面,如何知道一个细胞是胎儿而不是孕妇的?他想到,如果胎儿是男性,就有可能从孕妇的血液里面找到男性细胞。他找到牛津大学的实验室做了实验,教授用探针给他们看到男性染色体,证明他的想法是有可能的。

  毕业后做了一年的初级医生后,他想继续完成这个研究,“我开了一个头,有责任完成它。”1997年,他发表了文章《母体血浆和血清中存在胎儿DNA》,并推出了具有突破性的无创产前检测技术。目前这一技术已应用于全球90多个国家,每年有超过1000万名孕妇受惠。

  问答

  问:无创基因检测技术未来会在哪些方面改善人类的生活质量?

  卢煜明:我们开始做的时候,其实也是因为兴趣。当时我是一个医学生,刚学了PCR技术,就像一个小孩子有了一个新玩具,想看看这个玩具可以做些什么,因此我就想PCR技术可以应用在哪里,所以兴趣很重要。等到我开始做的时候,我觉得我有责任要完成它。当时我不知道要完成它需要20多年的时间,不过这就是科学有趣的地方,每一天都不知道会给你什么样的惊喜。

  张旭

  脑科学走一步,人工智能就会跟进一步

  中国科学院院士张旭演讲了《脑科学与人工智能》。他说,脑科学和人工智能的发展有很大的历史渊源,“实际上是脑科学走一步,人工智能就会跟进一步。”

  张旭介绍了计算机科学与脑科学在理论上的共通性,展示了人工神经网络如何受到人脑的启发,模拟和学习人脑的认知过程。反过来,人工智能技术发展对脑科学研究也有推动作用,如在脑成像技术的改进、大数据分析等方面的应用,将提高信息分析的效率与准确性。

  张旭还强调了基础研究在产业发展中的关键作用,鼓励青年利用粤港澳大湾区丰富的资源,看见融合学科碰撞出的无限可能性,激发学习兴趣,积极参与科研和工程项目,推动脑科学和人工智能产业发展。

  樊春海 

  大胆探索学科融合 寻找科技创新与产业发展新机会

  中国科学院院士樊春海的演讲主题是《DNA信息存储:BT-IT交融带来的无限潜力》。他分享了一组数据:2020年全世界的数据是44个ZB(440万亿亿字节)。“把这些数据存下来,就需要消耗一个三峡大坝所产生的电。”现有基于硅的存储方式,不仅耗能、占地,而且数据电子存储的寿命只有十年到几十年,因此现有的数据存储方式,已经越来越难以满足数据日益爆发性增长的趋势。

  “在人类生产出海量信息的时代,我们对于生命的理解也更加深刻。”在过往几十年里,科学界最重要突破之一,就是破解了生命基因DNA的密码。在计算机信息的世界中,编码语言是0和1,在生命基因的世界里,编码是由ATGC是四进制来完成。“通过DNA存储,把数据存储的容量极限提升7个数量级,全世界440万亿亿的字节,只要200公斤DNA就可以存下来。”可见,DNA存储带来了一种密度高、能耗非常低、寿命非常长的存储模式。樊春海预测,到2024年,将有30%的数字业务有可能是用DNA存储来实现,从而解决现在指数级增长的数据存储问题。

  樊春海介绍,DNA数据存储其中不仅包含有信息、大数据和人工智能技术,也包括合成生物学、基因测序等生物学技术。“只有技术的交融,才有可能产生这样一件伟大的事情。”他鼓励青年大胆探索学科融合的可能性,在前沿领域运用学科交融突破技术局限,寻找科技创新与产业发展的新机会。

  ■采写:新快报记者 陈慕媛

  ■图片由大湾区科学论坛秘书处提供