引力波、暗物質……從騰訊WE大會看宇宙未來
2018年11月4日,騰訊舉辦第六屆WE大會,這一屆騰訊邀請了八位科學家及科技界嘉賓,而在大會上騰訊也宣佈了將和自然科研(Nature Research)將針對青年科學家群體,推出“自然科研全球影響力大獎(Nature Research Awards for Driving Global Impact),而2019年該獎項將重點關注腦科學領域。
對腦科學領域的重視與近年來人工智慧浪潮的興起不無關係,騰訊本身也在發力人工智慧領域,為了做好“數字化助手”,騰訊通過人工智慧(AI)、大資料(Big Date)和雲端計算(Cloud Computing)的ABC科技構建新型基礎設施。騰訊陸續建立了騰訊優圖實驗室、騰訊AI Lab、WeChat AI等AI實驗室,及騰訊Robotics X機器人實驗室、音視訊、量子實驗室等諸多前沿技術研究機構。 在應用上,騰訊已經推出了一系列AI+技術解決方案,依靠精細化的解決方案,深入到了醫療、零售、安防、金融、社交、娛樂和公益等眾多行業。
此次大會邀請的嘉賓毫無例外的則針對於“外部宇宙”與“內部宇宙”,外部宇宙方面針對於太空和宇宙,這方面邀請的嘉賓包括2017年諾貝爾物理學獎獲得者、加州理工學院榮譽費曼理論物理學教授、“可穿越蟲洞”之父基普?索恩,美國國家科學院院士、哈佛大學理論物理學教授、粒子物理學和宇宙學權威專家麗莎?蘭道爾,歐洲航天局(ESA)科學與探索高階顧問、參與“太空之眼”哈勃望遠鏡專案的馬克?麥考林。
內部宇宙方面針對於腦科學、生命基礎科學與人工智慧,這方面邀請的專家有中科院院士、美國國家科學院院士、中科院神經科學研究所所長、國際著名神經生物學家蒲慕明,合成生物學權威專家,中科院上海植物生理生態研究所合成生物學重點實驗室主任覃重軍,美國西奈山伊坎醫學研究所所長,精準醫療領先研究者、有望治癒阿爾茨海默病的喬爾?杜德利。此外,還有騰訊首席探索官網大為與《自然》雜誌總編輯菲利普·坎貝爾進行演講。
一、引力波與黑洞
2017年諾貝爾物理學獎獲得者基普?索恩一直致力於將把愛因斯坦認為的不可能變成可能, 2015年9月14日,人類歷史上第一次探測到引力波。愛因斯坦在100年前預測了引力波,是由兩個黑洞在合併時產生的。引力波抵達美國LIGO天文臺需要經歷13億光年。“引力波將為人類理解宇宙帶來革命。”這個信念貫穿了索恩一生。基普·索恩在會上談到現在可以去用引力波觀測宇宙。“引力波,它們是空間形狀本身的震動,電磁波是原子分子波的不均勻疊加所釋放出來的,而引力波是質量和能量的牽連運動的均勻釋放,它裡面涉及到了大量的質量和能量,而電磁波是容易被灰塵或者其它的物質吸收或者分散,而引力波即使你臨近了宇宙大爆炸,非常熱非常密度大的地方也不會被大幅度的吸收或者是分散。” 因此,不同的波會有很大的不同。
談到蟲洞時,他在演講中也說道,蟲洞並不會在宇宙當中自然產生,需要有高階文明有意識的去創造和維持,再填充特殊材料,蟲洞才能存在。
基普·索恩同時還是許多經典科幻藝術背後的科學顧問,曾經創作了《星際穿越》的電影綱要,故事靈感就來自於天體物理學中的黑洞、蟲洞及時間膨脹。他首次將蟲洞設計為時間機器,開創了科幻界的先河。在電影《星際穿越》中,他和製作團隊合作,向人們展示了令人驚歎的宇宙黑洞“卡岡圖雅”,這是迄今為止最接近於科學理論的黑洞藝術作品。2014年,《星際穿越》上映後,在全球引發熱議。
二、暗物質與第五維空間
麗莎?蘭道爾曾說過:“我們當然還不知道所有的答案,但是宇宙即將被我們撬開一角。”愛因斯坦曾說,他這輩子犯下的最大錯誤是構想出“宇宙常數”,即一種他假設的未知宇宙能量。麗莎?蘭道爾卻認為,暗物質確實存在於銀河系中,她甚至推斷,暗物質是造成恐龍滅絕的元凶。
麗莎?蘭道爾曾寫下“相信直覺,大膽享受科學”,她以宇宙為舞臺,以想象力為筆,畫出巨集大圖景。做實驗時,她離奇地發現一個微粒消失得無影無蹤,她由此提出設想——世界上存在著人類看不到的第五維空間。儘管假說尚未被證實,卻並不妨礙麗莎?蘭道爾成為世界上最有影響力的物理學家之一。
在演講中麗莎?蘭道爾說道:“我們即使說生活在一個三維的世界當中,我們也可能會有一些來自於更外部空間的東西。” “額外維度沒有理由不存在,愛因斯坦的方程可以在任意數量的維度當中都是適用的。”麗莎認為:“其實我們已經偵測到了引力波的影響,它是通過像暗物質這樣的東西,這是我們宇宙的構成,它告訴我們,大家看到大概有5%的這麼一小部分是我們所知的物質,宇宙只有5%,才是由我們所知的原子所組成的。” 麗莎堅信世界上存在暗物質,她認為可以去用星系自轉曲線來去進行偵測,有很多種不同的方法,比如說像星系團。
“如果說暗物質它能夠也有自己的光,它也有自己的輻射,也有可能會形成這樣的一個,在我們所見的銀河系的星盤之類的一種暗物質的盤,它就會有能夠觀察到的後果,因為它會影響到星球的執行。”麗莎認為恐龍的滅絕可能與暗物質也有關。她曾經寫過《暗物質與恐龍》一書。
三、太空望遠鏡與宇宙觀測
馬克?麥考林出生於人類首次進入太空的1961年,一生與宇宙有著不解之緣。他參與“太空之眼”哈勃望遠鏡專案,親歷了天文史中的諸多重要時刻:人類首次發現黑洞存在的直接證據;發現太陽系中最有希望誕生生命的地方——木星的衛星;捕捉到來自宇宙大爆炸4億年後的GN-z11星系微光。
在“世界最強太空望遠鏡” ——詹姆斯?韋伯空間望遠鏡專案中,預算嚴重超支,發射時間幾度推遲。麥考林矢志推進,他說:“這是一個極具挑戰性的專案,但我們與所有的美國、加拿大、歐洲科學家和工程師並肩作戰,成功地迎接了挑戰。”
馬克?麥考林在演講中說道:“幾十萬年來,人類一直觀測外太空,我們看到夜空當中會有很多的光亮,我們知道這就是銀河系。它有2000億個恆星,而我們只是其中一個非常微小的部分,同時你也可以在(螢幕)左上方看到我們周邊的星系,也就是我們銀河星系之外的一些星系。現在我們知道,哪怕是銀河星系也只是眾多的宇宙星系中的一個。”
因此人類需要不斷去觀測外部宇宙,哈勃空間望遠鏡在太空當中已經28年了,而詹姆斯?韋伯空間望遠鏡它的主鏡更大,是由18個鏡片組成的一個主鏡,這個主鏡的口徑是6.5米,但是重量差不多隻有哈勃望遠鏡的一半,6噸左右。
2021年這個非常複雜的望遠鏡可能將會成功發射在太空當中,他談到:“詹姆斯韋伯望遠鏡會幫助我們去了解關於我們宇宙的很多神祕之處,包括這些恆星的起源,還有我們星系起源的地方,我們自己銀河系的一些神祕之處。”
四、首例人造單染色體真核細胞與上帝之手
奮鬥5年,覃重軍合成了只有一條染色體的酵母細胞,這是世界範圍內首次人工創造單染色體的真核細胞。人類由真核細胞進化而來,酵母三分之一基因與人類同源。他有一雙真正的“上帝之手”這是“人工合成生命”領域最前沿的突破。這一研究成果,將幫助科技家發現衰老、基因突變的成因,有望成為尋找癌症治療方法的利器,為研究生命本質開闢出新航道。
深耕原核生物領域30餘年的他,原本是研究真核生物的“外行”,他的實驗設想最初被看做天方夜譚,國外同行認為不可能實現。實驗很艱難,光筆記就寫了2000頁A4紙。
他在演講中大膽猜想:人類、動物、植物、酵母等真核生物的染色體數目是最多的但是“隨機的”。酵母可以像原核生物一樣將所有遺傳物質組裝在一條染色體上。未來染色體融合應儘量避免影響基因表達和細胞生長。敲除近端粒重複序列,染色體位置順序可以隨機,著絲粒位置居中。
同時在演講的最後他一直重複說,不能簡單發文章,要向偉人學習,大膽猜想。他把牛頓和愛因斯坦當作偶像,“當你猜自然規律很正確的時候你不需要很多人。” “想象力幫人們開啟一扇扇未來之門,但要靠理性來選擇其中正確的一扇。” 覃重軍說每天靠想象力打開了無數的門,但在第二天早上要冷靜下來去選擇一扇正確的門。
五、 克隆猴子與人類“內部宇宙”之謎
蒲慕明生在臺灣,求學美國,後迴歸大陸,於1999年建立中科院神經所並擔任首任所長,大刀闊斧地進行改革,格魯伯神經科學獎評委會評價道:“幾乎憑一己之力在上海打造了世界一流的神經科學研究所。”2017年,他指導的團隊,完成全球首例獼猴體細胞克隆,這一難題曾困擾全世界科學家20多年。這項成果將幫助科學家進一步探索大腦高階認知功能,解開人類認知之謎。
“我們有一個內在的宇宙——大腦。除了人工智慧浪潮之外,目前中國還有一個腦科學計劃,中國的腦科學計劃是一體兩翼的研究,一體是研究人類認知功能,認知能力是怎麼發育出來的。要知道大腦的結構網路,需要一個連線的圖譜,全腦神經圖譜。在兩翼是如何做重要的腦疾病的診斷和治療,以及大腦是通用智慧,如何做腦科學啟發的人工智慧,也就是腦智。”如今,他四處奔走,推動中國腦計劃。該計劃的實施,將逐漸揭開大腦這一“內部宇宙”的神祕面紗,為人工智慧的突破奠定根基。
“腦計劃”從開始大家就有個共識:中國要有所為、有所不為。我們的神經科學的起步比較晚,總體體量也比歐美要小的多,我們做神經科學的、做“腦科學”的人數在中國只是美國的1/10,所以你要怎樣在這樣一個大計劃裡又能夠做出世界領先的、又真正對我們社會有用處、有貢獻的技術,這就很需要考慮。怎樣做出一個能夠真正發揮我們的優勢、而且是針對我們社會需求的“腦計劃”,這是很值得考慮的。” 蒲慕明這樣說道。
六、非傳統醫生與治癒阿爾茨海默病
喬爾?杜德利是美國西奈山伊坎醫學研究所所長,精準醫療領先研究者,但是他卻並非傳統意義上的醫生。在疾病診療方面,喬爾?杜德利獨闢蹊徑,將大資料方法應用於醫療系統中,通過發現細胞、組織、患者、環境和人群之間的資訊流網路,最終建立智慧的學習型醫療系統,實現預測性精準醫療。
如今,他用這種方法挖掘出阿爾茨海默病的可能病因——病毒感染。目前,全球5億人罹患阿爾茨海默病,每3秒鐘就有一個新確診病人。如果喬爾?杜德利的研究被確證,將為藥物研究提供新方向,這種奪去全球幾億人健康的疾病,也將迎來治癒的曙光。
他在演講中提到自己也會和一些醫藥的公司進行合作,因為醫藥公司會有很多資料,比如他們每年會有很多臨床實驗,每次臨床實驗可能耗資都是很多錢,幾十億,會產生非常多的資料。可是醫藥公司的人,可能這些資料只會用一次,一個是因為缺少資料科學家,這些醫藥公司雖然有IT,但是它沒有資料科學家,資料科學家是另外一個種類的工作,他需要了解資料、統計學等等。他們之所以沒有充分利用這些資料,是因為他們缺少這樣的人才。
“另外,在美國,醫療的體系更加註重的是治療,而不是預防。但是中國有一個體檢的行業,所以說在中國是有機會通過數字醫學來進行預防的,因為有體檢行業,所以我覺得會有這個機會。
“我們將更加重視科技驅動力。”這句話來自 ofollow,noindex">馬化騰在10月31日釋出的一封公開信 。馬化騰曾在首屆WE大會演講時表示,“這次論壇沒有談及商業或者公司之間的競爭,這與我過去參加很多的論壇非常不一樣。我們談的是未來如何用科技改變人類生活,如何解決我們可能現在想不到的未來的很多問題。” 從WE大會誕生的那天起,騰訊就便賦予了它眾多期待,希望讓中國使用者看見一兩年後不遠的未來,並通過技術,改善人類生活,解決社會難題。(子青)
本文來源:網易科技報道 責任編輯:喬俊婧_NBJ11279