本报记者 刘少华《 人民日报海外版 》( 2023年11月03日 第 08 版)
2023腾讯科学WE大会上,钱前介绍中国超级稻分子设计育种模型。 |
北京中学学生蔡轩正与安德烈·海姆交流讨论。 |
10月28日下午,北京展览馆剧场座无虚席,观众约一半是成年人,另一半是青少年。聚光灯打到舞台上,上演的不是歌舞戏剧,而是科学演讲。与此同时,在会场外,当天这场大会的直播观看总量超过了4500万人次。线上线下,人们一起感受着科学的魅力。
这是2023腾讯科学WE大会。3个小时里,7位科学家先后登台。其中包括,2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,2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,他们同台向公众分享物理学、材料科学、农业科学、生命科学等领域的突破性进展。
“稻亦有道”不断传承
“稻亦有道。”大屏幕上,是一张手写的字条,落款为“袁隆平”。
展示这张字条的,是钱前。这是2016年,袁隆平回赠他的一幅字。这四个字,一直鼓励着钱前和团队不断前进。
演讲现场,钱前回顾了中国水稻育种历经三次技术飞跃,创造性引领水稻单产提升的突破之路。其中,袁隆平院士团队发现天然雄性不育的水稻种质“野败”,经过一批科学家集智攻关,成功攻克杂交水稻制种和杂种优势利用难题,显著提高了稻米产量,引领了“第二次绿色革命”,为解决中国及其他发展中国家粮食问题做出了巨大贡献。
“水稻育种就是不断提高产量,提升品质。”钱前认为,保持水稻高产仍是水稻育种技术不能放松的基本目标。在此基础上,水稻育种技术要在高产的基础上创新,提高水稻对各种环境的适应性。
“例如安徽安庆位于长江边,差不多十年有一次洪灾,三四年水稻农田就会被淹一次,所以我们需要找到耐淹的水稻,并且目前已经在国家作物种质库中发现了携带这种基因的种质资源。”钱前表示。
伴随着技术进步,育种工作也进入了新阶段。
钱前回忆,早年间,种子保存条件简陋,只能装进纸袋、放在抽屉里,保存寿命只有两三年。虽然20世纪80年代建成了低温种质保存库,但科研人员需要穿着棉大衣登梯爬高存种子。近些年,智能化、信息化的到来,让艰苦的种质资源研究和创新工作进入新的发展阶段。
展望未来,钱前认为:“当下种业发展关键在于进一步提升种源创新效率,将生物技术与信息技术融合,推动育种技术向数字化、信息化、智能化方向发展,将我国种质资源优势进一步转化为育种创新优势。”
值得一提的是,这次大会是以“种子”为主题,致敬古往今来撒播种子改变未来的科学探索者。
会上,腾讯发布了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。它可以通过全息交互技术,向公众展示作物从萌发到结实的全程动态三维影像。
据了解,此项致力于助推农业科研和公众科普的公益作品,希望能让公众通过零距离全息交互,了解中国丰富的作物种质资源、安全保存和生物育种前沿技术,提升社会对农业科学的认知和对国家粮食安全的关注。
前沿科学走近公众
虽然来自不同的前沿领域,但科学家们在面对公众时,尽量用通俗易懂的语言,传递来自学科最前沿的知识。
“持续提高超导体临界温度、探索更适于应用的超导体材料和新工艺,将会给人类生产生活带来深刻变革。”第一位上台的科学家,是超导国家重点实验室原主任赵忠贤。
年逾八旬的赵忠贤,讲话依然中气十足。赵忠贤团队通过独立发现液氮温区氧化物超导体和发现临界温度可达55K的系列铁基超导体等科学突破,促进了全球高临界温度超导体的研究。会场上,他娓娓道来,带观众系统性了解超导体的特性及研究价值。
紧随其后登场的美国科学院院士、2018年沃尔夫化学奖得主、加州大学伯克莱分校教授奥马尔·亚基,跟观众分享了自己小时候在约旦首都安曼成长时的经历。这段极端缺水的经历,促使他找到了终生事业,并开创了“网状化学”领域。他和团队设计了人类历史上首个能从低湿度环境中捕捉、在低温下释放并输送饮用水的装置,在莫哈韦沙漠进行的实地测试中,每公斤金属有机框架(MOF)装备每天能产出1升水。目前,这一装置已落地应用,并用于缓解全球的水资源压力。
2010年诺贝尔物理学奖得主、“石墨烯之父”安德烈·海姆现场讲述了他和同事们如何通过“撕胶带”的剥离技术获得这种单原子厚度的材料,并带观众窥探其神奇的特性。安德烈·海姆表示,他的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。
中山大学生物医学工程学院蒋乐伦教授展示了团队开发的磁控固液相变材料。该材料融合了固态与液态金属的优势,固态时具备较高刚度和高负载能力,液态时则可以像水一样自如形变。蒋乐伦说,基于科幻电影中万磁王角色带来的灵感,该材料不仅能通过合金化调节温度控制形态相变,也可以通过外磁场来控制其运动、变形、分裂、愈合等形态变动。
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,在会上分享了团队持续开发天文仪器和技术的研究进展。他结合地球的重大演化,带观众理解行星探测对探测生命起源的价值。“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。而当生命出现时,生命体本身的化学机能和反应就开始影响并改变地球。”
英国医学与科学院、美国艺术与科学院、德国国家科学院院士琳达·帕特里奇认为:“可以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。”她通过动物饮食限制实验,探究衰老的基本机制和复杂过程,并基于此研究如何限制相关基因表达来延缓衰老。
小记者提问大科学家
“您同时获得过诺贝尔奖和搞笑诺贝尔奖,我想知道,这两个截然不同的奖项,是代表着您面对科学问题时的两种不同性格,还是您面对科学挑战时始终保持着同样的价值观和态度?”
10月28日上午,采访间里,一名“小记者”正在提问安德烈·海姆。这名“小记者”是来自北京市第八十中学的徐叶梓同学。
安德烈·海姆表扬了这个问题,然后谈起自己的经历:“在生活中,我总在试图寻找不同的经历,有时候我会去地球上一些很少有人去过的地方,看看那里的人们是如何生活的……”
问题一个接一个,来自北京、上海、成都等多个城市、不同学校的孩子们,用流利的英语向这位著名科学家提出了很多感兴趣的问题。
在钱前院士的采访间,来自中国人民大学附属中学的于若美同学问及近些年信息技术的发展对于水稻新品种的培育有哪些作用。钱前明确回答,以前是通过海量的杂交来寻找最佳组合,但几率往往很小,很多人做一辈子未必能寻找到答案,而今天通过农业大数据的智能学习,可能大大加快这个过程。
在有些采访间,学生们和科学家之间进行的对话专业性十足。
来自深圳实验学校的黎远睿同学这样提问蒋乐伦:“您的液态金属材料涉及了材料学以及电磁学的相关应用,比如说它在控制移动和变形的时候就运用到了电与磁的功能,那么您认为作为科学家如何在专攻自己领域的同时,去有效了解其他领域的最新进展,并且结合自己的研究有效地运用?”
蒋乐伦耐心地从专业角度回答完之后,叮嘱这位提问的学生:“第一,你要把基础打扎实了,这样学其他的东西对你来说都是很快的。第二是要拥有学习的能力去寻找解决的方案,这样你才能遇到一个问题就能快速解决,因为你一生中会遇到很多的问题,每个问题都不一样。”
“我知道身高、体重甚至聪明才智都可以通过父母遗传给我们,那么衰老也是遗传下来的吗?”在琳达·帕特里奇的采访间,来自中关村第三小学的五年级学生魏廷恩提问。
“是的。你今年多大?”琳达·帕特里奇反问。
“11岁。今天是我的生日。”魏廷恩回答。
“生日快乐!恭喜你今天来到这里,太棒了。人类的寿命的确往往来自家族遗传,所以真的会有很长寿的那种家族。”琳达·帕特里奇话锋一转,“但这可不意味着,没有长寿基因的人,不可以通过良好的饮食习惯、运动和合理用药,来获得很长的寿命哦。”