记者|林北辰
10月31日,第二届全球顶尖科学家论坛——莫比乌斯论坛在上海临港举行。
论坛名称“Mobius”的创意来源于数学和哲学概念∞。在论坛上,61位顶尖科学家和诺贝尔奖获得者坐在∠形圆桌上,以每人三分钟和一张PPT的形式,对未来科学做出了自己的预测。
莫比乌斯论坛的∞圆桌会议科学家的话题涵盖了数学、物理、化学、生物等传统大科学,也涉及到人工智能、抵抗基因耐药性等新话题。人类生存的挑战、探索Tai 空的方法以及科学与社会的关系是莫比乌斯论坛上科学家讨论最多的话题。
就算是世界上最聪明的人,“超脑”也说不准未来会是什么样子。科学家们担心商业学术期刊对科学研究的过度影响。许多诺贝尔奖获得者呼吁年轻人从好奇心和兴趣出发,更多地关注基础科学。
科学家们还讨论和回答了“幸福”的概念。科学的答案是,幸福受到先天基因的影响。有些孩子生来快乐,有些则不那么快乐。但科学回答不了的,是基因、疾病、药物之外的。这个主题证明了世界上还有很多事情是科学无法涉及的。
针对观众提问“诺贝尔奖获得者比非诺贝尔奖获得者科学家更幸福吗?”该协会主席迈克尔·莱维特说,他认为快乐与获奖没有关系。他说科学家“得奖后会像以前一样开心,否则他不会来这里。”
以下为部分科学家发言摘要,由界面新闻编辑:
梅·布雷特·莫索
我就想问一个问题,如果没有记忆,我们会是什么样的人?
随着年龄的增长,我们的大脑可能会失去编译和编码新记忆的能力。爱德华·莫索尔和我研究了人类的海马体。没有这样的机制,我们就无法导航并记住发生了什么。
在这个字段中,我们将看到那些可以帮助我们区分空之间位置的单元格。如果这些细胞死亡,我们会看到大脑的部分会萎缩,老年痴呆症治愈后会非常糟糕。我们需要知道为什么这样的细胞会凋亡。如果我们想阻止他们的细胞凋亡,让阿尔茨海默病患者延缓他们细胞凋亡的进程,我们需要找到这样的解决方案。
爱德华·莫索尔
我想谈谈大脑。
当我研究神经科学时,我发现大多数研究都是在单细胞水平上进行的。单个细胞会对环境做出反应,但我们很少看到有多少个细胞会一起做出反应。特别是这对认知有什么样的影响?
现在发生的事情可以主导21世纪的神经科学。科学家们正在研究和记录成百上千个细胞的活动。但是,要理解这样一个领域的发展并引入更多关于我们大脑系统如何工作的理论,仍然需要几年,甚至几十年的时间。
现在我们的脑科学还处于初级阶段,我们必须看看这些细胞是如何协同工作的。我希望各个领域的年轻科学家可以考虑进入神经科学领域,这不仅是关于理解正常认知,也有助于我们理解精神疾病。
谢晓亮
2003年人类基因组计划完成时,我们其实很难理解人类基因组的语法。现在,我们可以用不到一千美元获得一个人或一个细胞的基因组。
现在科学家的目标和挑战是解码人类功能基因组。去年,我们报道了人类细胞的3D基因组,它可以定位特定的基因或突变点。基因表达和三维结构由翻译因子决定。它们本质上都是蛋白质,像开关一样不停地开关。
在细菌中,每个基因都有一个密钥。但是在人类细胞,尤其是哺乳动物细胞中,有一系列的按键控制着开关,之前的技术没有办法识别这些元件。
如果我们用芯片,你可能需要在里面设置200个因子。在北大,我们希望有一个基因组图谱,通过绘制转录因子来解码3D人类功能基因组。这需要很长的时间和大量的精力,但我认为它可以帮助我们更好地了解基因表达、基因调控、干细胞等。当然,它也可以帮助我们开发针对不同疾病的新药。
马丁·赫尔曼
我认为莫比乌斯论坛是讨论科学的未来方向。正如迈克尔所说,未来取决于我们解决我们面临的问题。
技术进步赋予了我们脆弱的人类强大的能力,而这些能力是圣经中上帝所拥有的。在基督教中,只有上帝有能力创造新的生命,与黑暗和邪恶的力量作斗争。
现在的问题是,我们已经有了生物武器,生物武器,基因,核武器,我们有了神一样的能力,但另一方面,我们又像是不负责任的少年,两者差别很大。
奥马尔·布拉德利上将说:我们在这个世界上。就核武器而言,我们是巨人,但就道德而言,我们仍是婴儿。我们现在的进步就像一个刚刚拿到新驾照的16岁少年。他必须快点长大,否则会发生致命事故。
蒂莫西·高尔斯爵士
我想说一个很简单的问题。2100年的数学会是什么样子?
可能不好回答。首先我得说,我们不知道2100年人类文明会是什么样子。那时候不知道有没有数学。也许整个文明都会崩溃,威胁到数学的发展。
现在气候变化等各种问题让人觉得我们没有精力和资源去做纯数学。如果2100年这些纯数学研究机构还存在,我相信现在做的数学可能2100年就不存在了。
一个小问题是,数学现在越来越广泛,每解决一个问题,就会产生10个新问题,所以数学的范畴越来越广泛。
另一个问题是,我们越努力,越容易收获果实。你可以看到数学的卷子越来越长,因为做出一个原创性的成果越来越难。数学的入门门槛会越来越高,会让年轻人觉得不是想学数学,而是想学机器学习。
我认为更大的威胁来自人工智能,我不仅仅指深度学习。
目前人工智能还没有达到重大突破。个人认为计算机可以自己证明一些公式、公理、定理。电脑会变得自成体系,人类开始慢慢后退。超越机器会越来越难,数学的门槛会越来越高。
一旦机器到了一定程度,以后我们要证明一个公理或者公式,直接输入电脑就可以证明。我觉得这种现象以后会越来越普遍,人类的方方面面都会受到人工智能的威胁。我们必须重新找到生存的意义。
野依良治
我想提醒你,科学应该是一个整体。今天的科学研究应该更多的是跨学科、跨领域甚至反学科的。
从化学家的角度来看,所有的科学学科都是以物质或材料为基础的,它们都是由信息联系在一起的。因此,化学的目的是通过与其他相关研究领域的相互作用来促进整个科学的发展。
生命的本质是化学,所有的功能都是由元素构成的。因此,我们的年轻科学家必须了解其他学科和先进技术,以便探索新的潜在可能性。
如果人类想要维护我们的文明,所有的利益相关者,尤其是消费者,都应该负起责任,采取适当的行动。我们必须科学地验证这些负面影响,但不幸的是,由于政治压力,监管机构和自由市场之间总是存在一些矛盾。
米歇尔·马约尔
现在天文学家非常高兴,因为你可以看到,我们有非常强大的仪器。再过两年就会有一个非常厉害的望远镜叫Tai 空。之后可以做Tai 空探索。现在我们有39米的望远镜,它的直径还不足以放下这个会议室。
今天我想说的是,在不久的将来,我们会有什么样的发现?在不久的将来,最大的可能是,通过观测一颗过渡行星——也就是恒星之前或之后的一颗行星——就可以通过它的亮度找出这颗行星的化学成分。通过这个我们可以知道生命是怎么来的,我们在这方面已经取得了很多的成功。
例如,在对水、甲烷和碳氢化合物的研究中,我们必须找到生物标志物,如氧、其他化学化合物和其他信息。在地球上,我们可以看到二氧化碳和甲烷的调节作用。这些现象告诉我们生命可能存在的地方。
这一点很难理解。我们没有相应的仪器来帮助我们理解这一点。我相信在未来几年,我们会继续在这方面努力。
格拉肖
我想谈谈威胁人类生存的威胁和挑战。
我们最亲爱的太阳可能在未来5亿年内变得太热,使人类无法在地球上生活。此外,还有一些短期问题可以而且必须由这里的年轻科学家来解决。
例如核威胁。我国与苏联的冷战已经结束,但核武器依然存在,现在很多都相持不下。现在不仅是美国和中国,还有俄罗斯、印度和巴基斯坦、伊朗和以色列、沙特阿拉伯,很多地方都会受到核武器和核战争的威胁。
所以我们必须面对这个挑战。人类应该减少核武器使用和核威胁的概率。
另一个是关于流行病。100年前,流感流行导致5亿人患流感。这种事情以后可能还会发生。无论是流感病毒还是其他变异病毒,也许我们现在不知道的病毒会在世界范围内引起大范围的疾病和流行。
第三个问题是气候变化。事实上,每一位发言者都提到,人类在这方面做了一些事情,但二氧化碳的排放量仍在增加。我曾经在波士顿大学教过能源科学的课程,大气中二氧化碳的浓度已经从360PPT增加到415PPT。目前这种情况非常糟糕。
约翰·哈特维希
我是一名合成化学家,我想谈谈合成化学对人类的影响。
化学创造或增加所有的属性,帮助我们日常的食物、交通工具、衣服、家庭和药物变得更好。当我成年后,世界刚刚面临艾滋病的危机,而现在人们即使得了艾滋病,也可以通过鸡尾酒疗法存活下来,甚至活得很好。
在过去的几十年里,科学取得了许多成就,让我们能够观察人体的复杂性。正是通过生物学家和化学家的合作,这些事情才得以实现。现在,服用一些药片可以降低胆固醇,赶走细菌,病毒或治愈头痛,这些都是近年来成功的例子。
我还想抛出人类健康以外的挑战。
世界经济正以每年约3.6%的速度增长。按照这个速度,全球经济将在20年内翻一番。也就是说,汽车的数量在20年后会翻一番,对食物的需求在20年后会翻一番。当然,我们将生产越来越多的塑料,也许在未来10年里,生产的塑料会比以往任何时候都多。
所以人类需要长途奔跑的汽车,可以用阳光充电,也可以用更高效的电池充电。我们也希望有好的方法来生产和储存食物。更重要的是,我们希望未来开发的材料可以重复使用,而不是只使用一次。
我们需要更多的基础科学研究来实现一个好的目标。如果科学上能有新的发现,人类就不会从地球上获取矿物原料,也不会向大气中排放温室气体。实际上,这些应该排在日程表的首位,因为它们是最重要的。
阿达·约纳特
我想谈谈基础科学的重要性,它是所有发明的基础。
基础科学我不想重复太多,因为我自己就是一个基础科学家。我一直在研究蛋白质的基础科学,我也喜欢研究抗体的运作,所以我在我的实验室里创造了一种全新的抗生素,这是我们以前从未想过的。
我想强调另一个跨学科的问题。我的基本学科背景是化学。现在科学家可以用物理思维思考生物问题。随着数学的发展,科学家很快就可以用三种思维来思考。
最后给大家讲个小故事,也是讲一个基础科学家的。第一次世界大战期间,他首先在柏林做研究,然后在瑞士,最后在英国。当时,英国急需提炼一种化学元素用于造船。这种化学元素是石油提纯的副产品。我故事里的那个科学家,他找到了一种方法,可以改造细菌来生产他需要的化学元素,最后英国造船业的问题解决了。
托马斯·萨金特
我想谈谈跨学科的问题,物理学和经济学。
理查德·费曼有一个非常经典的象棋比喻:天体物理学就像一盘象棋或中国围棋,象棋的规则就像物理定律。作为观察者,我们需要找出玩家的目标和象棋的规则。
费曼的比喻很好地解释了我们作为科学家将要做的事情。这个比喻定义了一个游戏规则,每个玩家的动作以及每个动作和玩家之间的关系,可以告诉你谁选择了哪一步,最后谁赢了。这是一个游戏规则,告诉你在不同情况下如何反应。
费曼还定义了所谓的“均衡状态”,即一系列策略。如果没有玩家想改变策略,平衡就很难被打破。费曼隐喻告诉我们,我们需要做的是观察游戏所呈现的数据。
经济学家做的和物理学家做的其实是不一样的。我们希望看到不同比赛的结果。例如,我们刚刚谈论了许多气候变化。在物理理论中,是过去创造了未来。人们认为现在的宇宙是过去的结果,是未来的原因。
但经济学不同。科学家预测未来,并问自己我们必须做什么才能得到预期的结果。对于经济学家来说,需要一个好的模型,让未来发生的事情真的和我们预测的一样。这样看来,是未来决定了我们现在在做什么。事实上,在经济学中,时间的箭头是双向的,而不是单向的。
克里斯托弗·皮萨里德斯
现在每个人都担心机器人会取代我们的工作。人们认为年轻人和老年人找不到事情做。我不这么认为。我应该是比较乐观的一个。
新技术确实夺走了一些工作。比如120年前有了汽车之后,我们看到马主不再养马了,他们成了汽车工厂的工人。人们会问未来的工作将来自哪里。我也不能告诉你一个答案。正如科学家今天早上所说,我们不知道知识未来会走向何方,但我们认为未来会有知识创造新的工作岗位。
约翰·肯尼迪是20世纪60年代的美国总统。他也有类似的观点,认为人工智能的发展可能会威胁到就业。如果人类有能力开发机器,机器抢走了我们的工作,我们也可以创造新的工作。
如果你想有一份工作,你会的。你要做的是不断学习技能,不是一件事,而是终身学习,即使你有工作。
这样新的就业肯定会出现,因为这个世界上还有很多事情是人工智能机器人做不到的,但是人类可以。
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