世界級科學家齊聚2019未來科學大獎科學峰會互聯網+

觀察君 2019-11-16 21:49
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導讀

作為2019未來科學大獎周系列活動的一場國際科學盛宴,11月16日在京舉辦的未來科學大獎科學峰會大咖云集。

作為2019未來科學大獎周系列活動的一場國際科學盛宴,11月16日在京舉辦的未來科學大獎科學峰會大咖云集。本次科學峰會邀請到了15位世界頂級科學家蒞臨現場,分享前沿學術成果,探討學科交叉創新,推進科學產業應用。這些全球最有智慧的大腦們通過最精彩的主題演講、最深刻的交流,共同開啟科學的想象和未來。

據悉,在大獎周期間到場的百余位科學家陣容豪華,諸多國際頂尖科學家也是因為本次科學峰會首次來到中國。每年舉辦一次的未來科學大獎科學峰會,圍繞探究學術、分享思想展開。當天的科學峰會所邀請的每一位科學家在各自研究領域都是一座巔峰,有著世界范圍內的知名度和影響力。他們分別來自世界頂尖院校,包括康奈爾大學、普林斯頓大學、麻省理工學院、加州大學洛杉磯分校、加州大學圣克魯茲分校、加州大學圣塔芭芭拉分校、加州大學伯克利分校、得克薩斯大學西南醫學中心、德國圖賓根大學、東京工業大學、北京大學、南開大學等,他們中更包括諾貝爾獎、美國科學突破獎、奧利弗·E·巴克利獎、沃爾夫化學獎、麥克阿瑟天才獎等獎項獲獎者。

丁洪

張曉東

2019年特邀由國內外知名專家組成Steering Committee(指導委員會)負責指導議題方向,下設Program Committee(程序委員會)負責制定議程和邀請國內外嘉賓,保證大會的學術水準和廣泛的國際影響。中國科學院物理研究所研究員、北京凝聚態物理研究中心首席科學家丁洪和俄亥俄州立大學Robert M. Critchfield講席教授、計算機科學與工程學者張曉東作為未來科學大獎周Program Committee聯席主席圍繞今年大獎周的設置,回顧了昨日高峰論壇的演講,并對今日科學峰會的各場演講及嘉賓分別致辭,在發言中表示,作為當今大中華地區具有影響力的科學獎項,我們希望未來借助未來科學大獎頒獎典禮,禮贊科學家,分享科學成就,以科學精神影響中國,影響世界,影響下一代。

當天舉辦的15場主旨演講主要圍繞天體物理、物理、生命科學、數學、化學、計算機、計算機神經科學及量子計算等領域展開。1985諾貝爾獎獲獎者、中國科學院外籍院士Klaus von Klitzing教授率先開啟了科學峰會的第一場主旨演講。Klaus von Klitzing于1980年在MOSFET器件上發現了量子霍爾效應,并憑此獲得1985年諾貝爾物理學獎,開創了固體器件中量子效應研究的先河。在主旨演講“2019: A Historic Year for Science of Measurements”中他從國際單位制的歷史發展出發,闡述了統一國際單位制的重要性,并提到了2019年5月份新的國際計量單位的啟用。隨后,教授介紹了自己所獲諾貝爾物理學獎的成果——量子霍爾效應的發現過程與原理,并分析了其在定義國際單位中的作用,量子霍爾電阻也成為電阻定義的標準。

麻省理工學院塞西爾和艾達·格林物理學教授Pablo Jarillo-Herrero獲得奧利弗·E·巴克利獎(2020),該獎項也被認為是凝聚態物理學的最高獎項。2014年“神童”曹原加入他的課題組,2018年團隊因發現讓石墨烯實現零電阻導電的方法開創了物理學一個全新的研究領域,也破解了一個107年的難題。今天他帶來的主旨演講“Magic Angle Graphene: the twist and shout of quantum materials”,他指出組成物質的粒子間有強烈的相互作用,電子在晶格中的跳躍被認為是導致高溫超導體產生的原因,其可應用于人類生活的各個領域。另外,人們已經能夠使用超冷原子在費米·哈伯德模型中證明反磁鐵性,但困難的是必須冷卻到極低的溫度才能達到這個區域,為此科學家們一直在努力探索。在未來,石墨烯可應用于超導量子計算,進一步拓展量子計算機學,但更先進的研究還需要更多的研究人員在基礎科學上下功夫。

我們總在問人類是宇宙中唯一的生命嗎?漫步宇宙,太陽系是唯一的嗎?或許研究天體物理等科學家們可以給你答案,三位多年研究天體物理、系外行星和生命的科學家現場分享了系外星系的形成與演化、星系動力學、星系中的生命起源等。美國加州大學圣克魯茲分校教授、美國藝術與科學學院院士林潮的研究覆蓋了從系外行星、星系動力學到星系形成的多個領域,在吸積盤理論和天體動力學方面做出了杰出的貢獻;他提出了系外行星盤溝形成和軌道遷移的假說,在業內引起廣泛影響。2015年因其對天文學和中國天文的杰出貢獻獲太平洋天文學會Bruce獎(哈勃1938年曾獲該獎)。他在演講中表示:自從1995年第一次有直接證據說明太陽系外行星體系實際存在,天文學家用不同的方法發現數千顆系外行星,其中一些擁有宜居環境。最近還發現了一些流浪在星際的天體。我們正在窮盡努力在太陽系內外的行星上搜尋多元形式的生命,雖然截至目前還沒有確鑿證據,系統的探索還在繼續。很有可能在將來的幾年內找到一些新信息,有助于建立系外生命實際存在和多元演化的新認識。

東京工業大學教授兼首席研究員、佐治亞理工學院高級研究科學家、圣菲研究所外聘教授Eric Smith帶來的演講“Making the correct leap from life on Earth to a Universal Biology”。生物化學具有核心的普適性,從生物化學領域入手,探討怎樣認識生命,怎么尋找一個不太一樣的生命,通過達爾文進化論可以去了解生物學和生命的一個起源,而化學和計算機科學當中的基本原則,也有助于我們深入的研究生物學。

康奈爾大學教授、行星科學家Jonathan I. Lunine的主旨演講“Searching for Life in the Outer Solar System”或許能給你答案, Lunine教授認為,在另一個星球上發現生命可以改變人類,改變生命起源。我們在過去的25年中不斷在其他星球上尋找生命存在的可能性,通過質譜儀得出的結果,我們發現木衛二星球具有能量,且有適合生命生存的海洋。在未來我們會有機會去到木衛二進一步了解它的本質和結構,進行更詳細的分析??茖W家開放的心態將是探索新世界時不可或缺的元素。

普林斯頓大學數學系教授、美國藝術與科學學院院士、未來科學大獎科學委員會委員張壽武的主要研究領域包括數論與代數幾何,他于1996年證明了波戈莫洛夫猜想(Bogomolov conjecture)。此后他又推廣了格羅斯-乍基亞公式(Gross-Zagier theorem),被稱為“格羅斯-乍基亞-張公式”。今天他的主旨演講為“數學中的無解之解”。

加州大學圣塔芭芭拉分校數學系教授張益唐2013年因在《數學年刊》提交論文《素數間的有界距離》,證明了存在無窮多個差值小于7千萬的素數對,從而在最終解決世紀難題孿生素數猜想這一百年數論難題的道路上前進了一大步,做出了突破性的工作。張益唐教授在主旨演講“The Landau-Siegel Zero Problem in Number Theory”中向大家分享了一個在數論中很有名的問題,即Landau-Siegel零點問題。張教授首先由黎曼假設引出了黎曼ζ函數并介紹了黎曼ζ函數的發展過程。從黎曼ζ函數和素數的關系出發,張教授對素數的研究歷史進行了概括。進一步,張教授詳細地闡述了Landau-Siegel零點問題,并將該問題分為零點存在和不存在兩種情況。結合這兩種情況,他給出了相應的推論。最后,張教授向大家分享了自己的研究成果,論述了現階段該領域的進展。

霍華德休斯醫學研究所研究員、得克薩斯大學西南醫學中心分子生物學系教授、生物醫學科學喬治麥格雷戈特聘講座教授、炎癥研究中心主任、美國科學突破獎獲獎者、美國科學院院士陳志堅帶來的主旨演講為“How DNA Triggers Immune Defense and Autoimmune Immune Disease”。他因發現DNA感知酶cGAS,從細胞內部闡明DNA如何引發免疫和自身免疫反應獲得2019年度生命科學突破獎,該發現破解了一個世紀以來關于DNA的未解之謎,對治療或預防自身免疫性疾?。P節炎和狼瘡)、傳染病及某些癌癥具有重要作用。

北京大學第三醫院院長、中國工程院院士喬杰多年來一直從事婦產及生殖健康相關臨床與基礎研究工作,并將基礎研究成果應用于臨床胚胎植入前遺傳學診斷,以及疑難不孕患者的治療中。開發新的胚胎基因診斷技術,為改善女性生育力、防治遺傳性出生缺陷做出重要貢獻,大力推動了我國女性生殖健康科研事業發展。帶領北醫三院團隊每年診治疑難不孕患者60萬人次。喬杰院士今天同我們分享了生殖醫學領域的前沿進展和臨床應用。當今人口老齡化問題日益嚴重,人類生殖健康正面臨生育力下降的嚴峻挑戰,因而守護生命起源健康,提倡適齡婚育是我們必須關注的問題。喬院士用“種子-土地-環境”比喻孕育生命的要素,形象而生動地講述了人類生命起源過程中涉及的遺傳學及分子生物學研究,同時分享了在生育力保護保存和防治出生缺陷領域,北醫三院與北京大學等團隊合作所做出的具有臨床意義的重大研究成果。

因在發明新催化劑和新反應方面的創造性貢獻,為合成有機分子,特別是藥物分子提供了新途徑,獲得2018年未來科學大獎物質科學獎的南開大學教授、中國科學院院士周其林今天的主旨演講是“鎳催化高原子經濟性烯烴偶聯反應”。他認為碳碳鍵的構建是有機合成中極其重要的問題。目前,已經有很多科學家對該問題進行了研究,并取得杰出的研究成果。但是現階段,用新的理論如原子經濟性及綠色化學等去重新審視這些碳碳鍵的構建方法,會發現仍然存在很大的缺陷。新的時期對新的合成方法提出了新的要求,周其林教授通過鎳和各種配體形成的絡合物作為催化劑,實現了高原子經濟性烯烴偶聯反應。

如何從最干燥的沙漠空氣中提取飲用水,美國加州大學伯克利分校教授、勞倫斯伯克利國家實驗室材料科學部主任Omar M. Yaghi在主旨演講“The Vast Space of Reticular Structures for Harvesting Water from Air”中講到他的方法。

Omar M. Yaghi還是化學殿堂至高榮譽-沃爾夫化學獎獲得者,他是金屬有機骨架材料、有機共價骨架材料的開拓者和奠基人。他開創了一個通過強健將分子結合在一起形成開放框架結構的全新化學分支——框架化學。2006年,Yaghi教授被大眾科學雜志評為“美國十大杰出科學家”。Yaghi教授向我們展示了網狀化學方面的前沿發現,介紹了如何把分子結合在一起,建立緊密的鍵,生產新的材料,從而滿足我們的具體需求。并具體向我們講述了從空氣中獲取水分的過程。Yaghi教授指出,全球仍有三分之一的人口生活在極其缺水的地區,而空氣中含有大量的水分,如果可以把空氣中的水分以凝聚態形式提取出來,將對農業、工業以及人類活動具有極其重要的作用。Yaghi教授課題組研制的MOF材料可以對空氣中水分進行選擇性吸附,而且可以取消濕度對于獲取水的限制。未來,該材料可以在沙漠中每天每千克提取100升水,從而解決極度缺水地區的用水問題。

洛杉磯加州大學勝華杰出講座教授、美國工程院院士、中央研究院院士、未來科學大獎科學委員會委員張懋中對高速半導體元件和高頻無線及混合信號電路在通信、雷達、聯結、影像等系統的研究卓著。其所研發的砷化鎵功率放大器制成的手機信號發射器在全球已超過500億臺,為無線通訊產業界及學術界帶來開創性的貢獻。他的主旨演講為“The Next Wave of Intelligence and Connectivity”。 張教授首先介紹了電磁波的頻譜和毫米波的發現過程。 張教授進而介紹了毫米波的應用和其對其他學科發展的幫助:毫米波與5G通訊的關系、毫米波對宇宙大爆炸理論的證據支持、毫米波幫助研究地球上水的起源。 接下來,張教授介紹了目前6G的發展和競爭狀況。隨著半導體技術的進一步發展,以及越來越多的人造衛星的發射,將來人們幾乎可以在地球上的任何地方進行通訊。最后,張教授分享了他的實驗成果:將光譜儀集成在集成電路上,這可以將光譜儀的體積大大縮小到足以嵌入到日常使用的手機中。

北京大學教授、中國工程院院士高文見證和參與了中國計算機行業的高速發展,見證了人工智能的成長壯大,他先后主持的國家級科研項目達20多項,涉及人工智能、視頻編碼與分析、計算機視覺等前沿領域。高文帶領的數字視頻編解碼技術國家工程實驗室,經過近十年的潛心研究,憑借完全自主創新,完成了我國具備自主知識產權的第二代信源編碼標準體系,達到與國際標準相當的水平。

德國圖賓根大學教授,馬普生物智能研究所系主任李兆平是國際著名的計算神經科學專家,她的主旨演講“Natural Intelligence: How Our Brain Enables Us to Look and See”向在場觀眾介紹了一種從大腦初級皮層角度理解視覺的新途徑。在研究自然智能過程中,李兆平教授通過大量實驗,將我們平日里雙眼的視覺融合現象、注意力易被轉移等問題產生的機理進行了探索和挖掘?;诖?,李兆平教授區分了我們“看”和“看到”這兩種行為,向我們講述了信息如何被視網膜接收從而實現。

前段時間谷歌剛剛發布了量子計算機,同樣一個計算,1萬年:200秒的計算速度更被稱為量子計算的重大里程碑事件。微軟研究院Station Q首席研究員王正漢在主旨演講“量子計算機:下次工業革命的引擎”中分享了他的觀點。首先,王教授通過一個短片向大家介紹了量子計算的無限可能性,經典世界的算法已經不具備更大的發展空間,而量子計算可以承受更大的算力,同時計算速度又得到極大的提高。接下來王教授用通俗易懂的語言向大家介紹了量子計算的理論基礎--量子力學,王教授解釋其主要作用是在微觀世界中給人一個新的狀態描述。在此基礎上對于量子計算的應用,最有意義的事情就是讓人類對量子世界有真正的感覺。目前微軟正在進行關于任意子的研究工作,王教授表示量子計算機是可行的,但研發一臺可拓展的通用的量子計算機依然存在諸多困難。

今天下午在北京大學同期舉辦的“生命的禮贊——未來科學大獎與北京大學聯合學術報告會”也圓滿結束,北京生命科學研究所學術副所長、資深研究員,中國科學院院士、2019未來科學大獎-生命科學獎獲得者邵峰,北京生命科學研究所所長、美國科學院院士、中國科學院外籍院士、未來科學大獎科學委員會委員王曉東;清華大學醫學院教授,院長;免疫學研究所所長;北京市慢性疾病免疫學研究重點實驗室主任董晨分別做了主題演講。

北京大學李兆基講席教授、北京大學北京未來基因診斷高精尖創新中心主任、北京大學BIOPIC中心主任、美國科學院院士、美國醫學院院士、未來科學大獎周Steering Committee委員謝曉亮擔任本場對話環節的主持人,與三位演講嘉賓及賽諾菲集團全球研究部總裁、未來科學大獎科學委員會委員劉勇軍,首都醫科大學校長、北京大學講席教授、北京腦科學中心主任、未來科學大獎科學委員會委員饒毅共同圍繞生命科學展開對話。

據了解,2019未來科學大獎科學峰會是極具影響力的高端多領域國際性科學會議,圍繞世界前沿話題,以科學突破未來邊界,啟迪和傳播科學精神,傳遞科學能量、點燃科學激情,希望通過國際尖端科研人才的領先性意見和獨到見解感染更多的科學愛好者和年輕的科學力量。今年,為期一周的未來科學大獎周期間舉辦的多場系列活動,主要包括與知名高校合作舉辦獲獎人學術報告會,高峰論壇、科學峰會和將于明日舉辦的頒獎典禮。并融合藝術元素詮釋科學真諦,由歷屆獲獎者與國際知名藝術家首度聯袂創作的“物演_科學觀與藝術觀”主題展覽將同期舉行,欲將2019未來科學大獎周打造2019年度最有影響力的科學盛事,開創中國的“諾獎周?!?/p>

世界級 科學家 2019未來科學大獎科學峰會
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