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  • 在宇宙的视角下看我们WE

    2023即将进入尾声,如果要用一句话来形容我的感受:对不起孩子们,我们这群大人,将世界搞砸了。

    环境恶化,导致异常气候加剧,山火、瘟疫、洪涝、核废水污染等自然灾害,在全球各地发生。还有别的痛苦,地区动荡、贫富差距、数字鸿沟、思想的割裂与对立……

    毫无疑问,这些事物都威胁到了人类的生存。

    世界还有可能变好吗?或许有的,前提是我们有“宇宙观”。

    假设有一个外星访客来到地球,TA会认为某个国家或某一个文明的差别,只代表了人类间微小的不同,而相同的是,我们都是地球的一分子,是濒临灭绝的珍稀物种,只存在于这颗小小的行星上。TA的脚步踏遍千亿星系,也不可能再找到另一种人类。

    在宇宙的视角下,才有“我们”,才能看到人类这个共同体,共享一种命运。我们由星辰所铸,我们为地球代言。最终,我们会前往浩瀚的宇宙,我们要生存下去。

    怎么实现呢?追寻和理解科学,是希望的起点。

    每一年,我都会雷打不动地观看腾讯科学WE大会。这个大会没什么商业元素,就是每年邀请世界顶级科学家、各国科学院院士、前沿技术专家等,带来前沿的科学演讲,已经连续举办了11年。

    在宇宙的视角下看我们WE

    今年的科学WE大会,是在三年线上后,首次重回线下,各国科学家齐聚北京。由两位中国科学院院士——中国高温超导研究奠基人之一赵忠贤、国家作物种质库主任钱前,两位诺奖得主——“石墨烯之父”安德烈·海姆、首颗系外行星发现者迪迪埃·奎洛茲,以及“网状化学”领域开拓者奥马尔·亚基、世界衰老生物学权威琳达·帕特里奇、磁控固液相变材料开发者蒋乐伦等,分享了多个科学领域的突破性进展。

    这些话题看起来科幻而遥远,却都指向未来,向我们揭示下一步的世界。我也有幸带着对许多全球性问题的疑问,跟几位演讲嘉宾们进行了面对面的交流。

    在宇宙的视角下,看这一届WE大会,我的感受格外不同。关于我们的未来,我收获了一些答案,也在这里分享给你。

    第一个问题:我们将如何生存?

    就在这届WE大会之前,中国在奋力实现载人登月,美国也在推进“重返月球”计划,为未来的火星载人登陆计划做准备。

    或许有生之年,我们会看到人类抵达另一颗行星。但在这之前,我们还会在地球上生存很长很长很长的一段时间。那么,地球是否有充足的粮食、水资源,以及人类是否有足够长的寿命,支撑我们繁衍生息呢?

    “以前我们不知道什么是叫战略储备,现在知道了,尤其是在一场全球传染病过后”,在WE大会上,中国科学院院士、国家作物种质库主任钱前,分享了农业科学的最新进展,为缓解粮食短缺问题带来了哪些可能。

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    钱前院士提到,粮食作物是国家的战略储备。作为农业大国,中国拥有丰富多元的农作物种质资源,目前,我国的农作物种质保护体系非常完善。由国家和省级两级保护体系组成,其中,国家的种质库,是世界上最大的种质保护中心;在青海有备份库,以及15个中期库、55个资源库、214个的种质的原位保存点。另外,每个省都有自己的省级的种质资源保存体系。中国人的粮食安全要靠我们自己,更好地挖掘种质资源。

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    腾讯与中国农业科学院国家作物种质库共同建造中的腾讯科技馆“数字种质库”,计划利用3D建模等数字技术,将国家作物种质库全品类种质资源数字化扫描,三维动态呈现。可以让公众通过全息交互,提升对农业科学的认知和对国家粮食安全的关注。同时也具有科研价值,三维还原植物生长全过程,助力科学家研究植物生长规律、优化种植条件、培育新品种。

    当然,仅有粮食还不够。

    “网状化学之父”奥马尔·亚基,在演讲中分享了一个故事,马里波尔是很美丽的一个地方,离他生活的地方很近。但2022年加利福尼亚的森林大火,造成了430万公顷的破坏,为1600万人提供饮用水的胡福大坝,水位已经下降到了非常危险的水平。迫在眉睫的供水危机,让他非常担忧。

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    水是人类维持生命的必要来源,而人类正在搞砸它。“当然我在这不是让大家抑郁的,所以想给大家带来希望。今天特别想跟大家强调的是解决方法”。

    奥马尔·亚基分享了他的研究成果,“沙漠中的人们可以在家里使用太阳能驱动的水收集器,从空气中提取出足够一家日常所需的用水量,摆脱对自来水管网的依赖”。

    这种在莫哈韦沙漠中“点石成金”的技术,是一种崭新的金属有机框架材料,它可以捕捉空气中的二氧化碳,从沙漠空气中收集水分,还能净化水分,为世界上近一半的人口带去清洁用水的希望。目前,这一装置已落地应用,用于缓解全球的水资源压力。

    也别高兴得太早。

    “人不过是一枝芦苇,是自然界最脆弱的”,即使有充足的粮食和水,人类脆弱的肉体,却无时无刻不在衰老和死亡的阴影中。

    正如世界衰老生物学权威、德国国家科学院院士琳达·帕特里奇在演讲中所说,人类在延长寿命方面做得非常出色,平均寿命比20世纪已经延长了一倍。但与此同时,因衰老引发的患病率越来越高。

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    作为一名女性科学家,帕特里奇强调,女性在老年更容易受到一些疾病的困扰和折磨,这是一个普遍存在的问题。“我们脆弱,我们变老,我们的生命质量下降”,所以,衰老生物学是一个值得我们去研究投入的领域。

    “利用药物保护人们免受与年龄有关的疾病的侵害,而不是等到这些与年龄有关的疾病先出现,再逐一治疗”。为此,她探究衰老的基本机制和复杂过程,提出了用雷帕霉素复合药进行靶向预防,从而延缓不止一种老年疾病的发生,甚至彻底阻止它们。

    1968年12月24日,宇航员威廉·安德斯在太空,以月球视角拍摄了地球升起。当这张图像传回蓝星,人们开始以一种新的方式思考地球。

    人类如此脆弱,如果我们希望种族长期延续下去,就要从源头解决环境危机,关注粮食和水资源等战略资源安全,解开衰老和寿命的秘密,为我们在宇宙中寻找新家园,争取到更多的时间。

    第二个问题:我们将去往何处?

    一位朋友看完《流浪地球2》后戏言,人类的命运“不是上传,就是上船”。意思是,要么将生命数据上传到量子计算机,实现数字永生;要么登上前往其他宜居星球的太空船,让肉身得以存续。

    那么,未来的人类能否找到新的家园呢?

    因探测到第一颗系外行星飞马座51b荣获2019年诺贝尔物理学奖的迪迪埃·奎洛兹,尝试带我们寻找答案。

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    “我们通过测量行星体积、质量、温度,以及研究大气层,寻找并探测适合远程研究生命的类地行星系统。”

    他提到,40亿年前,地球地表的化学反应生成了能够诱发生命起源的物质。现在的地球不再具备从物质转化为生命的条件。“地球上不再有生命起源,只有生命繁衍”。

    也就是说,地球无法再一次上演物种起源,等到人类无法生存的那一天,将不得不走向浩瀚的宇宙。上传或上船,这是一个必然的选择。

    好消息是,太阳系不是独一无二的。迪埃·奎洛兹认为,行星体系的多样性远超我们的想象,从质量和体积的角度来说,地球在行星中并不特别。这意味着,人类的后代,有望搭乘太空船,找到类似的行星作为栖息地。

    坏消息是,有生命存在的地球是特别的。我们是否能在其他行星上发现生命演化的分子,还不确定,目前还没有发现与地球完全一样的行星。

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    演讲的结尾,他向观众展示了一张照片,一颗宇宙飞船中拍摄到的地球——一个黯淡的蓝点。

    迪迪埃·奎洛兹表示:“我们要不断地收集数据,尽可能多地进行观测,去发现更多类地行星,随着越来越多的发现,也许我们就能找到答案,这个时间不会太久,我希望大家相信我们能做到。”

    宇宙是开放的,也是有希望的。正如迪迪埃·奎洛兹所说,"When you start doing that,then you open so many possibilities(一旦我们开始行动,就意味着无数的可能性) "。

    第三个问题:我们如何抵达?

    如果我们的后代足够幸运,顺利地发现了一颗类地行星,又该如何穿越深邃的太空,最终抵达新家园呢?

    星际穿越的相关技术,或许并没有出现在这届WE大会上。但我相信,最终支持我们在宇宙中生存下去的技术,会是现场这些技术的“后续代”,是这些种子所生长出来的枝叶和果实。

    比如漫长的星际穿越,需要源源不断的能源。从1962年开始,超导就在能源领域展现出了强大的潜力。今年,超导也在全球范围内引发关注。

    中国科学院院士、原超导国家重点实验室主任赵忠贤,也在WE大会现场,带观众系统性了解超导体的特性及研究价值。

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    他提到,高温超导机理的解决,将有助于建立强电子体系的理论,极大地影响未来。此外,新材料的探索,是超导永恒的主题。我们要不断寻找更适合应用的操作体,发现有物理意义的、具有新奇特征的操作体,甚至是室温操作体。

    经得起外太空低温、辐射等考验的飞船,需要特殊的材料来建造。材料工程中,被誉为“21世纪最重要材料”的石墨烯,让全球科学家产生无限想象。

    “石墨烯之父”、2010年诺贝尔物理学奖得主安德烈·海姆,现场讲述了他和同事们,是如何通过“撕胶带”的剥离技术,获得这种单原子厚度的材料。石墨烯的厚度只有一张纸的几百万分之一,却拥有比铁强200倍的纳米级强度,是世上已知最薄、最坚固的材料,但同时又类似柔韧的橡胶,具备较强的伸缩性,它对气体和液体具有极强的防渗透性且拥有优于铜的导热导电性能。

    安德烈·海姆表示,其团队与来自中国深圳的研究人员合作,成功将石墨烯作为“点金石”,从只含有十亿分之几黄金的废料溶液中提取出黄金。

    在宇宙的视角下看我们WE

    提到科学探索,公众和媒体往往最关心具体的应用。在主会场前的交流活动中,无论科学少年团的小朋友,还是媒体从业的大朋友,大家都提了很多关于技术应用的问题。

    应用很重要,能快速改变我们所在的现实世界,但科学的价值并不止于此。安德烈·海姆在演讲中的一段话让我记忆犹新。

    他说:“今天有人也问过我石墨烯的应用前景,我也很想告诉大家,但我没有水晶球,我不会预测未来。石墨烯可以应用的范围是无限的。我想用这个例子告诉大家,在我们习以为常的生活中,还有很多值得我们去发现的奇迹。”灵感实际上都是隐藏在这些细节中,就算最聪明的人都没有想到,也许你可以通过观察,带来新的灵感。

    提到这一点,是因为在WE大会的前期交流会和正式演讲现场,我看到了非常多的小朋友,他们带着对科学的向往和好奇而来。

    当科学的种子,在他们稚嫩幼小的心灵中种下,其实我们并不知道,未来会结出什么样的果实,而这正是科学探索最有魅力的地方,因为,它代表了无限生长的可能性。

    有越多的孩子走进科学的世界,地球和人类的未来就有更多希望。这也是我眼中,一年一度WE大会最重要的意义所在。

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    腾讯首席探索官网大为在开场演讲中强调,“人类需要利用人工智能等技术,不断提升所有关键领域的生产力,并防止浪费,以应对‘食物、能源与水’等基础资源稀缺的重大挑战。”

    世界从未如此迫切,需要一种对“我们WE”这个单词的体认和理解。

    卡尔·萨根在《宇宙》一书中写道:“我们很幸运:我们活着,充满力量;我们文明和物种的福祉就掌握在自己手中。如果我们不为地球代言,又有谁能?如果我们不愿负起生存的重担,又有谁愿意?”

    幸运的是,今天的我们,手中已经握住了科学的船桨。

    天津
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