让科学点燃青春,6位未来科学大奖获奖者对话青少年
2023-10-20 青年

青年报·青春上海记者 刘晶晶 

诺贝尔奖得主与青少年对话,这一幕出现在本周举行的2023未来科学大奖周上,以科学启发青少年,这场科学盛宴上,不仅让2023未来科学大奖获得者们与近300位青少年面对面,还邀请到了诺奖获得者现场回答青少年的科学问题。

  ==  科学要为人类带来福祉  ==  

为何坚持于自己的科研道路?2023未来科学大奖-生命科学奖获奖者柴继杰、周俭民分别以自身的科研经历告诉青少年:希望为人类带来福祉。

通过介绍植物抗病基因的克隆,以及NLR抗病基因对植物免疫起到的重要作用,柴继杰教授引出其与周俭民教授在抗病小体方面的科学发现及影响。他指出,希望将来有兴趣的同学加入到研究领域。“也希望我们的研究成果可以保护好我们的绿水青山,创建更加健康富饶的未来,为子孙后代带来更多的福祉。”

柴继杰也分享了自己的经验。他表示,培养兴趣非常关键,因为兴趣是克服困难的动力。对于中学生来说,要先把基础知识掌握牢固,保持好自己的初心,持续培养兴趣。他回忆自己在学生时代非常注重基础知识的积累,对教材的熟悉达到了可以背诵的地步。他也建议中学生朋友们打好知识的基础,“这将在日后的科学研究中发挥重要作用。”

周俭民教授则以《植物免疫守护粮食安全》为题,通过介绍自然界中的素食主义者,阐述植物病虫害以及化学农药施用对人类以及自然界生物的巨大危害。他指出,抗病基因赋予植物免疫能力,从而减少农药施用,更为环保。

在他看来,每个科学家的科研初心各不相同,这与各自的亲身经历有关。“但不可否认的是,一旦产生强烈的科学兴趣,外部困难是无法阻挡你的,就像普通人感觉科学研究很枯燥,但实际上并不是,因为有好奇心驱使着。”生命科学是一门实验学科,周俭民建议同学们可以自己尝试做一些小实验,从而逐渐培养起学习科学知识的自信和成就感。

  ==  创新就是突破传统  ==  

如何在科研上取得突破?2023未来科学大奖-物质科学奖获奖者赵忠贤、陈仙辉则认为,需要解放思想,突破传统。

赵忠贤教授回顾了探索高温超导的历程。1976年,他开始探索高临界温度超导体研究,经过十年的沉淀与积累,在1986年底至1987年初,团队参与的液氮温区铜氧化合物超导体实现突破。高温超导研究经历过一段相当长的遇冷时期,2008年新的团队再次抓住机遇,参与到铁基超导的突破。

“在科学研究中遭遇失败是很正常的,但对于科学的兴趣可以帮助你将之化解。”赵忠贤这样告诉青少年,初心的兴趣和科学研究中的兴趣不太一样。科学研究中的兴趣更像是痴迷,在科研中保持激情是非常重要的,这样即使遇到困难,也可以坚持下来。

陈仙辉教授介绍了超导的“天花板”麦克米兰极限,铜氧化物高温超导体的发现,以及超导临界温度突破液氮温度的发现,并指出,做科学工作要敢于解放思想、突破传统。在他看来,即使是错误的观点,只要是原创思想,也有可能是伟大的发现。

他分享了超导领域的一则故事。物理学家John Bardeen的研究生John Robert Schrieffer负责研究超导体的基态波函数,但进展并不顺利,他希望换一个博士论文题目。导师Bardeen力劝Schrieffer再坚持工作一个月。终于在1957年1月底,凭借直觉和灵感,顿悟出Leon N. Cooper的超导基态波函数的可能形式。“坚定科学信念,就像赵老师说到的痴迷,这样的坚持是科学家成功的基本条件。”

  ==  不断探索将科幻变为现实  ==  

科幻能否变为现实?2023未来科学大奖-数学与计算机科学奖获奖者任少卿、张祥雨给了青少年肯定的答案。

任少卿博士表示,1982年的美国电视剧《Knight Rider》中,能够听懂人类指令的跑车让自己产生了浓厚的兴趣,这辆智能跑车看上去非常炫酷,或许正是它启发了自己对人工智能的好奇心。他回顾了图像技术的发展历史,介绍了图片标注与数据集分类任务,以及计算机视觉与图片识别的科学原理,并举例说明了该项技术在自动驾驶、智能安防、虚拟现实以及机器人领域的应用。任少卿表示,本科阶段一些计算机学科知识是通用的,如果想要跨学科学习,例如本身的专业是信息安全,但对计算机视觉或语音处理感兴趣,那么可以通过利用开源平台,进行知识的获取与训练。

张祥雨博士介绍了人工智能分析和理解图像的科学原理,引出图像分类是人工智能进行视觉理解的基础。在他看来,机器学习是一个动手性非常强的学科。尤其在进入实验室后,可能没有太多时间用来学习基础的知识,尤其是数学。因此,在本科阶段最重要的还是打好基础。

斯坦福大学医学院癌症研究所Robert W. 及Vivian K. Cahill冠名教授、计算机科学荣誉教授、2013年诺贝尔化学奖获奖者Michael Levitt作为特邀嘉宾,通过视频方式解答青少年的提问——“做科学研究的灵感通常来源于哪里?”

Michael Levitt教授表示,灵感本质上是指创造力,它是一种神奇的东西,没有人知道灵感来自哪里,大多数时候会在我们洗澡时、遛狗时、做饭时,甚至是做梦的时候灵光乍现。“我也不知道灵感从何而来,但我知道,它并不是来自于你努力寻找的过程中,通常它可能产生于休息时或做一些无关紧要的事情时。”他说道,“我经常告诉和我一起工作的人,你不应该工作得这么辛苦,你应该有更多的时间去看电影、散步、锻炼或者玩游戏。社交也很重要,我们经常在交谈中产生新的想法,尤其是在不同学科背景的人之间。”

青年报·青春上海记者 刘晶晶

编辑:张红叶

来源:青春上海News—24小时青年报

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