世界顶尖科学家·科学T大会
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10月31日举办的世界顶尖科学家·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。
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。
以少年之名,燃科学之光!如何培养未来顶尖科学家?现在,他们已来!
小科学家如何诞生?
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。
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鼎立支持下,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,侧重对小科学家的个人科研项目和成果的考察。比如,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。经过评选,最终推荐邹一鸣等20名小科学家们参加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。
问了什么问题?
华东师范大学第二附属中学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。
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。
上海市青少年科学研究院小研究员、上海市高境第一中学的邹一鸣提问在探究有机反应等复杂未知的机理过程中,除了同位素示踪法,我们还有什么可以使用的理论方法与实验方法吗?
华东师范大学化学与分子工程学院教授、博导姜雪峰教授给出了回答。们对于化学反应机理的研究有助于设计乃至于是操控化学反应。重原子标记可以根据其原子量等变化从而达到示踪的目的,而化学示踪过程又包含多种维度,比如说热力学、动力学,而不同维度之下又包含不同的衡量标准,比如说动力学之下的反应速率、决速步等等。原子示踪只是研究反应机理的其中一点,对于反应机制的探索我们还有许多不同的维度、不同的角度,我们只有从多种维度结合多种方法对反应机理进行分析,才越有可能接近真相。
附:小科学家提出的11个未解问题
1.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?
2.如果宇宙毁灭,一切会重新开始并发展么?
3.有没有一种建筑材料可以让室温随意调控?
4.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?
5.生物体生命的本源和底层逻辑又是什么?
6.黑洞吸进去的物质都到哪里去了?黑洞会不会消失?
7.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?
8.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?
9.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?
10.如果宇宙中没有生命,那宇宙还有存在的意义吗?
11.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?
有哪些收获?
“你们的未来就像眼前这张白布一样。请你们拿起笔,共同立下一个flag,写下你对未来科学的期许,对未来人生的规划,对人类目标的向往。”第四届世界顶尖科学家·科学T大会“科学第一课”的上课铃刚刚敲响,班级“辅导员“、华东师范大学化学与分子工程学院教授姜雪峰就提醒同学们,桌上有马克笔,欢迎在桌布上尽情挥洒!“桌布宣言”是顶科论坛特意为小科学家们设置的“彩蛋”,鼓励科学后浪们“乱涂乱画”,勇敢表达。
上海市青少年科学研究院小研究员、市西中学张颖周在“桌布”上表达了自己的志向:我希望发明新的疗法,治愈以前的‘不治之症’,另外两个是我对美好未来的向往。”
上海市青少年科学研究院小研究员、上海市南洋中学郑涵倩则在“桌布”上表达了她与“人工智能”的奇妙联系。“我在小学阶段就学习了‘编程’这门课,上高中以后,我又入选了‘光启计划’,在计算机组里研究无人机、人工智能算法等。或许是自己很擅长,并在这方面获得了众多奖项,所以想在这方面继续发展,努力成为国之栋梁,争取为人们创造更便捷、多元、智能的未来。”.
还有更多小科学家都通过“桌布”表达了自己的科学遐想。(滑动可看)
为什么这么多优秀的学生要通过直通赛走上T大会的舞台?
今年第二次参加T大会的上海市青少年科学研究院小研究员邹一鸣同学给出了明确的回答。“其实在参与这次活动之前,我就已经有一个很坚信的想法了,尽管我现在高三了,学业很繁忙,更多的重心也放在学业上,但顶科是我一定要来的。因为我在顶科这边能看到、听到、学到我在其他任何一场比赛或者活动所得不到的。我们可以和平时见不到的诺奖得主、大科学家们坐在一起,讨论科学问题,也深深地被每一位科学家的人格魅力所吸引,参与顶科让我知道原来科学家也是十分热爱生活的,科学家也可以很和蔼、慈祥、很友好;在这里,我结识了许多志同道合的朋友,我们一起交流科学思想,碰撞出思维的火花,哪怕是一些看似天马行空的想法。”
上海市青少年科学研究院小研究员柏安东说:“在进行封存仪式的时候,想到我们或许看不到这些问题解决的那一天。虽然自己的能力可能不足以解决它,但我可以探索这个问题。也许留下些错误的经验,也至少在通往真理的道路曾经有过我们的痕迹,真理永垂不朽。”
上海市青少年科学研究院小研究员薛裕辰则表示:“所有科学研究都是基于人们的需求,最终都是造福于人类的,当然也会希望自己能学有所成,做一个对社会有贡献的人。”
“科学第一课”,是顶尖科学家们送给小科学家的“见面礼”。
今年的第一课由迈克尔·莱维特、雷蒙德·史蒂文斯两位顶尖科学家导师倾情现场授课,还有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。
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两位青年科学家导师带领小科学家们与顶尖科学家展开互动交流。
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。