引力波、暗物质……从腾讯WE大会看宇宙未来

2018-11-04 19:29:14 来源: 网易科技报道
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引力波、暗物质……从腾讯WE大会看宇宙未来

2018年11月4日,腾讯举办第六届WE大会,这一届腾讯邀请了八位科学家及科技界嘉宾,而在大会上腾讯也宣布了将和自然科研(Nature Research)将针对青年科学家群体,推出“自然科研全球影响力大奖(Nature Research Awards for Driving Global Impact),而2019年该奖项将重点关注脑科学领域。

对脑科学领域的重视与近年来人工智能浪潮的兴起不无关系,腾讯本身也在发力人工智能领域,为了做好“数字化助手”,腾讯通过人工智能(AI)、大数据(Big Date)和云计算(Cloud Computing)的ABC科技构建新型基础设施。腾讯陆续建立了腾讯优图实验室、腾讯AI Lab、WeChat AI等AI实验室,及腾讯Robotics X机器人实验室、音视频、量子实验室等诸多前沿技术研究机构。 在应用上,腾讯已经推出了一系列AI+技术解决方案,依靠精细化的解决方案,深入到了医疗、零售、安防、金融、社交、娱乐和公益等众多行业。

此次大会邀请的嘉宾毫无例外的则针对于“外部宇宙”与“内部宇宙”,外部宇宙方面针对于太空和宇宙,这方面邀请的嘉宾包括2017年诺贝尔物理学奖获得者、加州理工学院荣誉费曼理论物理学教授、“可穿越虫洞”之父基普?索恩,美国国家科学院院士、哈佛大学理论物理学教授、粒子物理学和宇宙学权威专家丽莎?兰道尔,欧洲航天局(ESA)科学与探索高级顾问、参与“太空之眼”哈勃望远镜项目的马克?麦考林。

内部宇宙方面针对于脑科学、生命基础科学与人工智能,这方面邀请的专家有中科院院士、美国国家科学院院士、中科院神经科学研究所所长、国际著名神经生物学家蒲慕明,合成生物学权威专家,中科院上海植物生理生态研究所合成生物学重点实验室主任覃重军,美国西奈山伊坎医学研究所所长,精准医疗领先研究者、有望治愈阿尔茨海默病的乔尔?杜德利。此外,还有腾讯首席探索官网大为与《自然》杂志总编辑菲利普·坎贝尔进行演讲。

一、引力波与黑洞

2017年诺贝尔物理学奖获得者基普?索恩一直致力于将把爱因斯坦认为的不可能变成可能, 2015年9月14日,人类历史上第一次探测到引力波。爱因斯坦在100年前预测了引力波,是由两个黑洞在合并时产生的。引力波抵达美国LIGO天文台需要经历13亿光年。“引力波将为人类理解宇宙带来革命。”这个信念贯穿了索恩一生。基普·索恩在会上谈到现在可以去用引力波观测宇宙。“引力波,它们是空间形状本身的震动,电磁波是原子分子波的不均匀叠加所释放出来的,而引力波是质量和能量的牵连运动的均匀释放,它里面涉及到了大量的质量和能量,而电磁波是容易被灰尘或者其它的物质吸收或者分散,而引力波即使你临近了宇宙大爆炸,非常热非常密度大的地方也不会被大幅度的吸收或者是分散。” 因此,不同的波会有很大的不同。

谈到虫洞时,他在演讲中也说道,虫洞并不会在宇宙当中自然产生,需要有高级文明有意识的去创造和维持,再填充特殊材料,虫洞才能存在。

基普·索恩同时还是许多经典科幻艺术背后的科学顾问,曾经创作了《星际穿越》的电影纲要,故事灵感就来自于天体物理学中的黑洞、虫洞及时间膨胀。他首次将虫洞设计为时间机器,开创了科幻界的先河。在电影《星际穿越》中,他和制作团队合作,向人们展示了令人惊叹的宇宙黑洞“卡冈图雅”,这是迄今为止最接近于科学理论的黑洞艺术作品。2014年,《星际穿越》上映后,在全球引发热议。

二、暗物质与第五维空间

丽莎?兰道尔曾说过:“我们当然还不知道所有的答案,但是宇宙即将被我们撬开一角。”爱因斯坦曾说,他这辈子犯下的最大错误是构想出“宇宙常数”,即一种他假设的未知宇宙能量。丽莎?兰道尔却认为,暗物质确实存在于银河系中,她甚至推断,暗物质是造成恐龙灭绝的元凶。

丽莎?兰道尔曾写下“相信直觉,大胆享受科学”,她以宇宙为舞台,以想象力为笔,画出宏大图景。做实验时,她离奇地发现一个微粒消失得无影无踪,她由此提出设想——世界上存在着人类看不到的第五维空间。尽管假说尚未被证实,却并不妨碍丽莎?兰道尔成为世界上最有影响力的物理学家之一。

在演讲中丽莎?兰道尔说道:“我们即使说生活在一个三维的世界当中,我们也可能会有一些来自于更外部空间的东西。” “额外维度没有理由不存在,爱因斯坦的方程可以在任意数量的维度当中都是适用的。”丽莎认为:“其实我们已经侦测到了引力波的影响,它是通过像暗物质这样的东西,这是我们宇宙的构成,它告诉我们,大家看到大概有5%的这么一小部分是我们所知的物质,宇宙只有5%,才是由我们所知的原子所组成的。” 丽莎坚信世界上存在暗物质,她认为可以去用星系自转曲线来去进行侦测,有很多种不同的方法,比如说像星系团。

“如果说暗物质它能够也有自己的光,它也有自己的辐射,也有可能会形成这样的一个,在我们所见的银河系的星盘之类的一种暗物质的盘,它就会有能够观察到的后果,因为它会影响到星球的运行。”丽莎认为恐龙的灭绝可能与暗物质也有关。她曾经写过《暗物质与恐龙》一书。

三、太空望远镜与宇宙观测

马克?麦考林出生于人类首次进入太空的1961年,一生与宇宙有着不解之缘。他参与“太空之眼”哈勃望远镜项目,亲历了天文史中的诸多重要时刻:人类首次发现黑洞存在的直接证据;发现太阳系中最有希望诞生生命的地方——木星的卫星;捕捉到来自宇宙大爆炸4亿年后的GN-z11星系微光。

在“世界最强太空望远镜” ——詹姆斯?韦伯空间望远镜项目中,预算严重超支,发射时间几度推迟。麦考林矢志推进,他说:“这是一个极具挑战性的项目,但我们与所有的美国、加拿大、欧洲科学家和工程师并肩作战,成功地迎接了挑战。”

马克?麦考林在演讲中说道:“几十万年来,人类一直观测外太空,我们看到夜空当中会有很多的光亮,我们知道这就是银河系。它有2000亿个恒星,而我们只是其中一个非常微小的部分,同时你也可以在(屏幕)左上方看到我们周边的星系,也就是我们银河星系之外的一些星系。现在我们知道,哪怕是银河星系也只是众多的宇宙星系中的一个。”

因此人类需要不断去观测外部宇宙,哈勃空间望远镜在太空当中已经28年了,而詹姆斯?韦伯空间望远镜它的主镜更大,是由18个镜片组成的一个主镜,这个主镜的口径是6.5米,但是重量差不多只有哈勃望远镜的一半,6吨左右。

2021年这个非常复杂的望远镜可能将会成功发射在太空当中,他谈到:“詹姆斯韦伯望远镜会帮助我们去了解关于我们宇宙的很多神秘之处,包括这些恒星的起源,还有我们星系起源的地方,我们自己银河系的一些神秘之处。”

四、首例人造单染色体真核细胞与上帝之手

奋斗5年,覃重军合成了只有一条染色体的酵母细胞,这是世界范围内首次人工创造单染色体的真核细胞。人类由真核细胞进化而来,酵母三分之一基因与人类同源。他有一双真正的“上帝之手”这是“人工合成生命”领域最前沿的突破。这一研究成果,将帮助科技家发现衰老、基因突变的成因,有望成为寻找癌症治疗方法的利器,为研究生命本质开辟出新航道。

深耕原核生物领域30余年的他,原本是研究真核生物的“外行”,他的实验设想最初被看做天方夜谭,国外同行认为不可能实现。实验很艰难,光笔记就写了2000页A4纸。

他在演讲中大胆猜想:人类、动物、植物、酵母等真核生物的染色体数目是最多的但是“随机的”。酵母可以像原核生物一样将所有遗传物质组装在一条染色体上。未来染色体融合应尽量避免影响基因表达和细胞生长。敲除近端粒重复序列,染色体位置顺序可以随机,着丝粒位置居中。

同时在演讲的最后他一直重复说,不能简单发文章,要向伟人学习,大胆猜想。他把牛顿和爱因斯坦当作偶像,“当你猜自然规律很正确的时候你不需要很多人。” “想象力帮人们打开一扇扇未来之门,但要靠理性来选择其中正确的一扇。” 覃重军说每天靠想象力打开了无数的门,但在第二天早上要冷静下来去选择一扇正确的门。

五、克隆猴子与人类“内部宇宙”之谜

蒲慕明生在台湾,求学美国,后回归大陆,于1999年创建中科院神经所并担任首任所长,大刀阔斧地进行改革,格鲁伯神经科学奖评委会评价道:“几乎凭一己之力在上海打造了世界一流的神经科学研究所。”2017年,他指导的团队,完成全球首例猕猴体细胞克隆,这一难题曾困扰全世界科学家20多年。这项成果将帮助科学家进一步探索大脑高级认知功能,解开人类认知之谜。

“我们有一个内在的宇宙——大脑。除了人工智能浪潮之外,目前中国还有一个脑科学计划,中国的脑科学计划是一体两翼的研究,一体是研究人类认知功能,认知能力是怎么发育出来的。要知道大脑的结构网络,需要一个连接的图谱,全脑神经图谱。在两翼是如何做重要的脑疾病的诊断和治疗,以及大脑是通用智能,如何做脑科学启发的人工智能,也就是脑智。”如今,他四处奔走,推动中国脑计划。该计划的实施,将逐渐揭开大脑这一“内部宇宙”的神秘面纱,为人工智能的突破奠定根基。

“脑计划”从开始大家就有个共识:中国要有所为、有所不为。我们的神经科学的起步比较晚,总体体量也比欧美要小的多,我们做神经科学的、做“脑科学”的人数在中国只是美国的1/10,所以你要怎样在这样一个大计划里又能够做出世界领先的、又真正对我们社会有用处、有贡献的技术,这就很需要考虑。怎样做出一个能够真正发挥我们的优势、而且是针对我们社会需求的“脑计划”,这是很值得考虑的。” 蒲慕明这样说道。

六、非传统医生与治愈阿尔茨海默病

乔尔?杜德利是美国西奈山伊坎医学研究所所长,精准医疗领先研究者,但是他却并非传统意义上的医生。在疾病诊疗方面,乔尔?杜德利独辟蹊径,将大数据方法应用于医疗系统中,通过发现细胞、组织、患者、环境和人群之间的信息流网络,最终建立智能的学习型医疗系统,实现预测性精准医疗。

如今,他用这种方法挖掘出阿尔茨海默病的可能病因——病毒感染。目前,全球5亿人罹患阿尔茨海默病,每3秒钟就有一个新确诊病人。如果乔尔?杜德利的研究被确证,将为药物研究提供新方向,这种夺去全球几亿人健康的疾病,也将迎来治愈的曙光。

他在演讲中提到自己也会和一些医药的公司进行合作,因为医药公司会有很多数据,比如他们每年会有很多临床实验,每次临床实验可能耗资都是很多钱,几十亿,会产生非常多的数据。可是医药公司的人,可能这些数据只会用一次,一个是因为缺少数据科学家,这些医药公司虽然有IT,但是它没有数据科学家,数据科学家是另外一个种类的工作,他需要了解数据、统计学等等。他们之所以没有充分利用这些数据,是因为他们缺少这样的人才。


“另外,在美国,医疗的体系更加注重的是治疗,而不是预防。但是中国有一个体检的行业,所以说在中国是有机会通过数字医学来进行预防的,因为有体检行业,所以我觉得会有这个机会。

“我们将更加重视科技驱动力。”这句话来自马化腾在10月31日发布的一封公开信。马化腾曾在首届WE大会演讲时表示,“这次论坛没有谈及商业或者公司之间的竞争,这与我过去参加很多的论坛非常不一样。我们谈的是未来如何用科技改变人类生活,如何解决我们可能现在想不到的未来的很多问题。” 从WE大会诞生的那天起,腾讯就便赋予了它众多期待,希望让中国用户看见一两年后不远的未来,并通过技术,改善人类生活,解决社会难题。(子青)

乔俊婧 本文来源:网易科技报道 责任编辑:乔俊婧_NBJ11279
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