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未来科学大奖委员会于8月6日公布2025年获奖名单。季强、徐星、周忠和因发现了鸟类起源于恐龙的化石证据获得“生命科学奖”;方忠、戴希、丁洪因他们在拓扑电子材料的计算预测以及实验实现方面做出的杰出贡献获得“物质科学奖”;卢志远因在非易失性半导体存储单元密度、器件集成度和数据可靠性领域的发明和引领的贡献获得“数学与计算机科学奖”。2025年未来科学大奖-生命科学奖获奖者“生命科学奖”获奖者季强、徐星、周忠和,表彰他们发现了鸟类起源于恐龙的化石证据。季强中国地质科学院河北地质大学徐星中国科学院古脊椎动物与古人类研究所周忠和中国科学院古脊椎动物与古人类研究所自1868年Thomas Huxley提出鸟类起源于恐龙的设想以来,该观点长期存在争议。1970年代,John Ostrom重新复活该假说,并提出鸟类源自一种小型虚骨龙类恐龙。1990年代,季强和陈丕基(已故)分别报道了发现于中国辽西地区的世界上首例带羽毛的非鸟恐龙化石,开启了带羽毛恐龙化石发现的序幕。徐星和周忠和发现并研究了一系列从恐龙到鸟的过渡物种。他们通过系统发育分析、解剖学研究和功能推测,从形态和功能上建立了恐龙和鸟类之间的链接,为鸟类是兽脚类恐龙的一个演化支系提供了确切证据。他们的系列工作将“鸟类起源于恐龙”从假说转化为被广泛接受的科学理论。季强,1951年出生于中国江苏,毕业于南京大学地质系地层古生物专业。徐星,1969年生于中国新疆,2002年获得中国科学院古脊椎动物与古人类研究所博士学位。周忠和,1965年生于中国江苏,1999年获得美国堪萨斯大学古鸟类学博士学位。2025年未来科学大奖-物质科学奖获奖者“物质科学奖”获奖者方忠、戴希、丁洪,表彰他们在拓扑电子材料的计算预测以及实验实现方面做出的贡献。方忠中国科学院物理研究所戴希香港科技大学丁洪上海交通大学李政道研究所拓扑电子材料的发现被认为是凝聚态物理领域近年来最具突破性的进展之一。这类材料在其体态电子能带结构中展现出非平凡的拓扑性质,从而产生具有极强稳定性的表面导电态。拓扑电子材料将拓扑学的抽象数学之美与电子材料的实用功能性结合在一起,为自旋电子学、量子计算与能源技术等多个领域的应用开辟了广阔前景。尽管凝聚态理论预测了多种类型的拓扑能带结构的存在(通常借助理想化的“玩具”模型),在真实材料中发现这些结构仍极具挑战性,犹如大海捞针。方忠与戴希发展出一整套计算方法,使他们率先预测出一系列拓扑材料,包括拓扑绝缘体、量子反常霍尔材料、以及Weyl半金属等。与此同时,丁洪在将理论转化为实验现实方面发挥了关键作用。他通过对角分辨光电子能谱技术(ARPES)的创新性使用,首次在方忠和戴希预测的半金属材料中实验验证了Weyl费米子的存在。他们开创的方法现已被全球科学家广泛采用。方忠,1970年生于中国湖北省, 1996年在华中理工大学获得博士学位。戴希,1971年生于中国浙江省,1999年在中国科学院理论物理研究所获得博士学位。丁洪,1968年生于中国湖南省, 1995年在美国伊利诺大学芝加哥分校获得物理博士学位。2025年未来科学大奖-数学与计算机科学奖获奖者“数学与计算机科学奖”获奖者卢志远,表彰他在非易失性半导体存储单元密度、器件集成度和可靠性领域的发明和引领的贡献。卢志远旺宏电子股份有限公司卢志远博士率先开发了新一代非易失性存储器(NVM)技术,包括高密度每单元4比特NVM存储、微缩至深度纳米的BE-SONOS器件、三维单栅垂直沟道结构NVM、具备片上自修复功能的高可靠性存储,以及先进的三维NOR闪存技术。基于这些关键发明,卢博士带领团队成功开发了新一代NVM存储产品,并为非易失性存储技术的未来奠定了技术基础,进一步推动了人工智能、移动通信、云计算及边缘计算等领域的广泛应用。卢志远,1950年出生于中国广州市,1977年于哥伦比亚大学获得物理学博士学位。未来科学大奖自2016年由香港未来科学大奖基金会设立,由科学家和企业家群体共同发起。未来科学大奖关注原创性的基础科学研究,奖励在中国内地(大陆)、香港、澳门、台湾做出杰出科学成果的科学家(不限国籍)。获奖工作必须同时具备以下条件:(一)产生巨大国际影响;(二)具有原创性、长期重要性或经过了时间考验;(三)主要在中国内地(大陆)、香港、澳门、台湾完成。完成者的国籍不限。未来科学大奖目前设置“生命科学奖”、“物质科学奖”和“数学与计算机科学奖”三大奖项,单项奖金约720万元人民币(等值100万美元)。2016年至今,未来科学大奖共评选出46位获奖者,他们均是来自生命科学、物理、化学、数学、计算机等基础和应用研究领域极具成就的科学家,做出了原创性且产生了巨大国际影响的研究工作。2025未来科学大奖周将于10月22日- 26日在香港举行,来自全球的世界级科学家,将在科学峰会上共同探讨前沿科学议题,分享最尖端的科学资讯和前瞻视角;科技论坛、亚洲青年科学家基金项目年会则着重促进跨学科交流与创新探讨;青少年对话获奖者在香港科学馆举办,获奖科学家将分享科研心路历程、激励科学梦想;最值得期待的高光时刻——未来科学大奖颁奖典礼,将在香港文化中心举行。(完)
2025-08-06 01:49
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未来科学大奖委员会于8月6日公布2025年获奖名单。季强、徐星、周忠和因发现了鸟类起源于恐龙的化石证据获得“生命科学奖”;方忠、戴希、丁洪因他们在拓扑电子材料的计算预测以及实验实现方面做出的杰出贡献获得“物质科学奖”;卢志远因在非易失性半导体存储单元密度、器件集成度和数据可靠性领域的发明和引领的贡献获得“数学与计算机科学奖”。2025年未来科学大奖-生命科学奖获奖者“生命科学奖”获奖者季强、徐星、周忠和,表彰他们发现了鸟类起源于恐龙的化石证据。季强中国地质科学院河北地质大学徐星中国科学院古脊椎动物与古人类研究所周忠和中国科学院古脊椎动物与古人类研究所自1868年Thomas Huxley提出鸟类起源于恐龙的设想以来,该观点长期存在争议。1970年代,John Ostrom重新复活该假说,并提出鸟类源自一种小型虚骨龙类恐龙。1990年代,季强和陈丕基(已故)分别报道了发现于中国辽西地区的世界上首例带羽毛的非鸟恐龙化石,开启了带羽毛恐龙化石发现的序幕。徐星和周忠和发现并研究了一系列从恐龙到鸟的过渡物种。他们通过系统发育分析、解剖学研究和功能推测,从形态和功能上建立了恐龙和鸟类之间的链接,为鸟类是兽脚类恐龙的一个演化支系提供了确切证据。他们的系列工作将“鸟类起源于恐龙”从假说转化为被广泛接受的科学理论。季强,1951年出生于中国江苏,毕业于南京大学地质系地层古生物专业。徐星,1969年生于中国新疆,2002年获得中国科学院古脊椎动物与古人类研究所博士学位。周忠和,1965年生于中国江苏,1999年获得美国堪萨斯大学古鸟类学博士学位。2025年未来科学大奖-物质科学奖获奖者“物质科学奖”获奖者方忠、戴希、丁洪,表彰他们在拓扑电子材料的计算预测以及实验实现方面做出的贡献。方忠中国科学院物理研究所戴希香港科技大学丁洪上海交通大学李政道研究所拓扑电子材料的发现被认为是凝聚态物理领域近年来最具突破性的进展之一。这类材料在其体态电子能带结构中展现出非平凡的拓扑性质,从而产生具有极强稳定性的表面导电态。拓扑电子材料将拓扑学的抽象数学之美与电子材料的实用功能性结合在一起,为自旋电子学、量子计算与能源技术等多个领域的应用开辟了广阔前景。尽管凝聚态理论预测了多种类型的拓扑能带结构的存在(通常借助理想化的“玩具”模型),在真实材料中发现这些结构仍极具挑战性,犹如大海捞针。方忠与戴希发展出一整套计算方法,使他们率先预测出一系列拓扑材料,包括拓扑绝缘体、量子反常霍尔材料、以及Weyl半金属等。与此同时,丁洪在将理论转化为实验现实方面发挥了关键作用。他通过对角分辨光电子能谱技术(ARPES)的创新性使用,首次在方忠和戴希预测的半金属材料中实验验证了Weyl费米子的存在。他们开创的方法现已被全球科学家广泛采用。方忠,1970年生于中国湖北省, 1996年在华中理工大学获得博士学位。戴希,1971年生于中国浙江省,1999年在中国科学院理论物理研究所获得博士学位。丁洪,1968年生于中国湖南省, 1995年在美国伊利诺大学芝加哥分校获得物理博士学位。2025年未来科学大奖-数学与计算机科学奖获奖者“数学与计算机科学奖”获奖者卢志远,表彰他在非易失性半导体存储单元密度、器件集成度和可靠性领域的发明和引领的贡献。卢志远旺宏电子股份有限公司卢志远博士率先开发了新一代非易失性存储器(NVM)技术,包括高密度每单元4比特NVM存储、微缩至深度纳米的BE-SONOS器件、三维单栅垂直沟道结构NVM、具备片上自修复功能的高可靠性存储,以及先进的三维NOR闪存技术。基于这些关键发明,卢博士带领团队成功开发了新一代NVM存储产品,并为非易失性存储技术的未来奠定了技术基础,进一步推动了人工智能、移动通信、云计算及边缘计算等领域的广泛应用。卢志远,1950年出生于中国广州市,1977年于哥伦比亚大学获得物理学博士学位。未来科学大奖自2016年由香港未来科学大奖基金会设立,由科学家和企业家群体共同发起。未来科学大奖关注原创性的基础科学研究,奖励在中国内地(大陆)、香港、澳门、台湾做出杰出科学成果的科学家(不限国籍)。获奖工作必须同时具备以下条件:(一)产生巨大国际影响;(二)具有原创性、长期重要性或经过了时间考验;(三)主要在中国内地(大陆)、香港、澳门、台湾完成。完成者的国籍不限。未来科学大奖目前设置“生命科学奖”、“物质科学奖”和“数学与计算机科学奖”三大奖项,单项奖金约720万元人民币(等值100万美元)。2016年至今,未来科学大奖共评选出46位获奖者,他们均是来自生命科学、物理、化学、数学、计算机等基础和应用研究领域极具成就的科学家,做出了原创性且产生了巨大国际影响的研究工作。2025未来科学大奖周将于10月22日- 26日在香港举行,来自全球的世界级科学家,将在科学峰会上共同探讨前沿科学议题,分享最尖端的科学资讯和前瞻视角;科技论坛、亚洲青年科学家基金项目年会则着重促进跨学科交流与创新探讨;青少年对话获奖者在香港科学馆举办,获奖科学家将分享科研心路历程、激励科学梦想;最值得期待的高光时刻——未来科学大奖颁奖典礼,将在香港文化中心举行。(完)
2025-08-06 01:49
直播时间:2025年8月6日10:00手机可扫码观看视频号直播/回放2025年8月6日(星期三)上午10:00,未来科学大奖将在北京、香港两地共同举办2025未来科学大奖新闻发布会,正式揭晓2025年“生命科学奖”、“物质科学奖”、“数学与计算机科学奖”获奖名单,并就2025未来科学大奖周议程进行官方发布。
2025-08-04 13:00
8月16日,2024未来科学大奖新闻发布会在北京、香港两地隆重举行。京港两地共同见证获奖人的揭晓及2024未来科学大奖周议程的发布。11月在香港会议展览中心举办盛大颁奖典礼活动当天,香港会场与北京会场连线,对2024未来科学大奖获奖人表示祝贺,随后在香港会场正式发布2024未来科学大奖周议程。图:香港会场与北京会场同频连线据介绍,10月30日-11月3日,由未来科学大奖基金会携手香港科学院,共同举办的未来科学大奖周将再次落地香港。香港特区政府创新科技及工业局局长孙东教授亲临发布会现场致辞。他表示,非常高兴未来科学大奖基金会与香港科学院能够再度合作,在今年十月底再次于香港举办大奖周活动,共同打造一场高质量的国际科技盛会。孙东教授指出,香港拥有多所世界顶尖学府,人才济济,科研实力雄厚,加上背靠祖国、联通世界的独特优势,我们有足够条件举办更多大型且具影响力的国际科创盛事,发挥“超级增值人”的角色,促进国际科创交流。2024未来科学大奖周的主题是“年度科学盛事,启迪未来之光”,它不单是一个世界级科创活动,也是香港下半年的年度盛事之一。我很有信心,在各方的支持与参与下,香港的大奖周将会成为香港盛事之都的一个亮眼品牌,传承科学精神,启发科创智慧,为推动环球科创合作贡献力量。2024未来科学大奖周程序委员会联席主席任詠华介绍了2024未来科学大奖周的日程安排、嘉宾阵容与科学课题设置。她表示:今年未来科学大奖周由10月30日的“科技论坛”、10月31日的“亚洲青年科学家基金项目年会”、11月1-2日的“科学峰会”、11月3日的“获奖者对话青少年”、“颁奖典礼”组成。其中,“科学峰会”将有众多来自海内外的重量级嘉宾出席,包括2021年诺贝尔化学奖得主本杰明·利斯特教授(Prof. Benjamin List)、菲尔兹数学奖得主叶菲姆·泽尔曼诺夫教授(Prof. Efim Zelmanov)以及沃尔夫奖得主彼得·佐勒教授(Prof. Peter Zoller)等。同时,10月4日至11月4日期间还将在香港科学馆举办为期一个月的“未来科学大奖科普展览”,通过介绍历年获奖者的科研成就,激发更多年轻人对科学的热情,吸引他们投身于科技创新,成为未来的科学家。未来论坛理事会2024轮值主席、启明创投主管合伙人梁颕宇在现场表示, 2024未来科学大奖周荣登香港“年度盛事”,从7月到11月,多个主题活动将云集世界各地的学术成就卓越的科学家、创新人才、青年朋友以及社会各界人士,共同畅想与探索未来,点燃下一代对创新的激情。她代表主办方向香港特区政府、特别是创科局、创科署、康文署、香港科学院、香港太空馆、香港学术界以及社会各界对未来科学大奖一系列科学活动的坚定支持与认可表示最深切的感谢。“正是因为有大家共同的努力,我们才能在香港成功举办这场具有全球影响力的科学盛会,为香港、中国内地以及亚洲的创新发展注入动力。”她表示。
2024-08-21 18:26
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很多人好奇我为什么会从物理转到数学,又在数学的基础上开创了金融数学。其实说起来,这更像是一连串偶然的交叉——我从未刻意想过要“跨学科”,但恰恰是这些看似偶然的跨界,让我摸到了金融数学的大门。一场“倒着走”的数学发现上世纪90年代初,大概1989年前后,我在数学研究中偶然发现了一个特别的东西。我们都知道,通常的随机微分方程是“正着解”的,就像顺着时间从现在推到未来;但我找到的方程,居然能“倒着解”——从将来往现在推。我们给它起了个名字,叫“倒向随机微分方程”。发现这个方程时我特别兴奋,不光找到了它的解法,还琢磨着怎么用。因为我原本是学物理的,开始总想着把它往物理上靠,甚至给研究结果起了个“非线性费曼-卡茨公式”的名字——费曼是大名鼎鼎的物理学家,从这个名字就能看出我的“物理情结”。直到1992年去法国巴黎进行学术交流,我才知道这个发现的另一层意义。法国学者听说这个方程时,比我还激动,拉着我说要好好研究。后来我才明白,他们正在进行金融数学研究,而这个“倒着解”的方程,也正是他们急需的工具。一开始我还不太乐意——我们那个年代的学者很少谈“钱”,总觉得研究金融太“实际”了。我还想拉着他们一起搞物理,但他们给了我一堆法语资料。回国后,我组织了讨论班,大家一起把资料翻译成中文慢慢啃。越研究越发现,那些看似抽象的数学,在金融里居然变得各就各位、非常具体。原来,这正好能解决金融里的“期权定价”问题。1992年的中国,大家刚接触股票,很少有人知道什么是期权,但欧洲已经在这方面突飞猛进。我们没耽误时间,把这个数学工具用到金融里,不知不觉就成了中国金融数学的开拓者。从“预期”到“非线性期望”:给风险算笔明白账很多人问我,“非线性期望”到底是个啥?其实说简单点,它和我们常说的“预期”有关。你买东西会预期价格,出门会预期天气,这些都是对未来的价值的判断。在金融里,“预期”更重要——比如一家银行放贷款,得预期借款人会不会违约;进出口公司做贸易,得预期汇率会怎么变化。这些预期不是瞎猜,得用数学算出来,这就是“期望”。传统的概率论告诉我们,一个事件发生的概率是多少,比如“明天降雨概率30%”。但金融市场太复杂了,很多风险是“看不见的”——就像你想把一船货从伊朗运到英国,路上可能遇到战乱、海盗,这些风险没法用确定的概率算。这时候,非线性期望就派上用场了。它就像一个更灵活的“风险计算器”。传统期望是“线性”的,就像用固定尺子量东西;而非线性期望能根据实际情况调整“尺子”,把那些隐藏的、不确定的风险都算进去。比如刚才说的船运,用非线性期望能算出:为了规避这些风险,需要准备多少运费、保险费,甚至要不要换条航线。1997年亚洲金融危机时,索罗斯横扫东南亚,靠的就是对期权定价的精准计算。如果我们能早点用这些数学工具度量风险,就能提前准备足够的准备金,心里更有底。这就是非线性期望的价值——它不是消除风险,而是让我们看清风险有多大,该怎么应对。跟着兴趣走,总会碰到“对的时间”有人说我跨学科很“厉害”,其实我从没刻意规划过。学物理时打下的基础,让我对“动态变化”很敏感;转向数学后,又掌握了描述变化的工具;最后碰到金融的需求,正好把两者结合起来。这就是交叉科学的魅力:物理让我理解“世界如何运行”,数学让我掌握“描述运行的语言”,金融则给了我“解决实际问题的场景”。就像倒向随机微分方程,单看是个数学公式,但放到金融里,就成了给风险定价的钥匙。有人问我,为什么能在数学上有点突破?可能因为太“沉浸”了。高中时我就打定主意要做科学,先学好数学——因为物理、化学等所有学科,没有高深的数学都走不远。那时候没人指导,全靠自学,但就是喜欢,解出一道难题的快乐,比什么都实在。现在的教育太看重“热门”,孩子们学什么都跟着潮流走。其实我当年学数学时,没人觉得这能当饭吃,但兴趣推着你往前走,总会碰到合适的机会。就像我从没料到,当年为物理准备的数学工具,后来居然会在金融里大放异彩。科学需要坐冷板凳,也需要跨学科的眼光——可能你今天学的生物,明天就会用到计算机;你研究的数学,后天可能就会解决环境问题。最后想和年轻朋友们说,金融数学也好,非线性期望也罢,本质上都是帮人类更好地认识世界的工具。就像我们用望远镜看星空,用显微镜看细胞,这些数学工具让我们看清金融的规律、风险的模样。只要保持好奇,跟着兴趣走,每个人都能找到自己的“交叉点”。(本文系未来科学大奖十周年庆典期间光明网采访彭实戈院士的内容,记者宋雅娟、蔡琳采访整理)原文链接:https://share.gmw.cn/kepu/2025-07/30/content_38185806.htm
光明网-科普中国 2025-08-03 22:42
可控核聚变科学,是人类在半个多世纪前开启的宏大篇章。核聚变反应研究的对象既简单又复杂,简单之处在于它就是两个原子核在融合过程中的反应以及释放出巨大的能量。极端复杂则是因为真正用于能源的聚变反应,是许许多多原子核集体在极高密度和温度的极高能量状态下的极端物理过程,这几乎到了我们人类理解能力的极限。这样高的能量密度状态,需要使用世界上最大的激光装置来创造。将很多路携带巨大能量的激光光束聚焦后完全球对称地辐照氘和氚的靶丸,使其原子核密度达到太阳核心的密度,温度甚至超过太阳核心温度。只有在这种极端高能量密度状态下,才能“驯服”氘和氚的原子核,使其融合并释放出巨大的聚变能量。而要理解这一刹那的物理过程,还需要一整套复杂的诊断体系,从时空、光谱、能量等多个维度去解析。中国物理学会理事长、2021年未来科学大奖-物质科学奖获奖者张杰院士2018年是全球激光聚变研究的“至暗时刻”。由于彼时美国核安全局对美国国家点火装置进行的激光聚变研究做了评估,结论非常悲观,认为激光聚变输出能量大于输入能量的点火目标近期不可能实现,甚至中期实现的可能性也很小,所以全球很多激光聚变研究大多选择停滞或观望。但作为一名长期从事激光聚变研究的科学家,我明白坚持进行激光聚变研究对于人类的极端重要性,而它也是我多年的梦想所在。因此,我和我的团队正是在这样的时刻下选择坚持,大规模投入到激光聚变实验与理论研究的进程中。目前,世界上的激光聚变点火方案主要有两条路径。一条是以美国国家点火装置为代表的中心点火方案,核心是用激光能量直接或者间接地对氘氚燃料施加巨大压强,在对燃料进行压缩的同时也对燃料进行加热,最后汇聚到中心实现点火,但是压缩和加热这是一对相互纠缠又相互矛盾的过程,带来至今尚无法彻底解决的诸多问题。另外一条路径,是将激光聚变过程,彻底分解为压缩和加热两个物理过程,这条路线理论非常美妙,但是实验上实现的难度也很大。1997年,当我还在英国卢瑟福实验室工作的时候,就提出了用双锥对撞的方法将内爆压缩过程限制在两个金锥内,锥口喷出的等离子体射流对撞,形成低温高密的量子简并等离子体,然后再对其进行快速加热。2018年,基于这个想法并结合近年来世界激光聚变的研究进展,形成了完整的双锥对撞点火方案。双锥对撞点火方案的示意图双锥对撞点火方案的物理本质是将压缩过程和加热过程彻底分开,先进行等熵压缩以达到高质量压缩,由锥口喷射出的高密度等离子体对撞后达到聚变密度,然后再用激光产生的高能电子再快速加温至聚变温度。这种方案效率高、稳定性好,可在更小的激光装置上研究并实现点火,再加上靶设计特别简单便宜,因此更适合作为未来激光聚变电站的主方案。从2018年的“至暗时刻”走来,在过去的六七年里,我们克服了重重困难,完成了11轮大型物理实验,验证了双锥对撞点火方案的可行性以及它的主要优点,同时也与全球激光聚变的研究者一起,见证了美国国家点火装置的同行,在2022年年底实现激光聚变的“点火时刻”,激光聚变能的科学可行性,并标志着人类聚变能时代的开始。目前我们正在升级我们的激光装置,希望能够用美国国家点火装置十分之一规模的激光能量实现点火,并快速向激光聚变能推进。以前人们经常开玩笑说“聚变研究目标的实现永远有50年的距离”,现在这样的困局早已打破。未来,聚变能对我们生活的改变将是巨大的。人类过去三次工业革命的底层逻辑都是能源技术的进步,但是那几次能源技术的进步其实也就是几倍而已,而这次聚变能时代的能量密度比过去三次工业革命使用的化石能源要高出几百万倍,因此,由它引发的新的一次工业革命,也必将比过去的三次工业革命的总和还要大。聚变燃料中的氘来自海水,成本极低。1升海水含约30毫克氘,其聚变释放的能量相当于300升汽油,氚可以在聚变电站运行中产生,因此,一旦聚变能投入使用,能源成本将会很快趋近于零,这将彻底改写商品社会的底层逻辑。乐观一点儿估计20年内激光聚变电站就会出现,在未来的20年到30年的时间里面,能够进入到商业发电的状态,让其发出的电“点亮”千家万户,点亮未来。“明知不可为而为之”,是我非常喜欢的一句话,也是我的人生哲学。物理学家的终极职责就是为人类社会可持续发展解决难题,只有在解决难题的过程当中,才能体现出物理学家对于人类社会的特殊存在意义和价值,同时也是多少代物理学家共同追求的目标。如今,中国在许多领域的基础研究都取得了令世人瞩目的成就。我们现在回过头来看,20年前我们基础研究存在的一些问题,现在大部分都已经不存在了。这就是“发展中的问题要在进一步的发展中解决”的中国智慧。今天中国很多领域的基础研究已经走上了世界的舞台,将来中国会有更多的一流科学家进入到世界舞台的正中央。聚变能时代的曙光已在地平线显现,我和我的团队也将继续全力以赴,“明知不可为而为之”,迎接激光聚变照亮人类未来的那一天。(文章系未来科学大奖十周年庆典期间光明网采访张杰院士的内容,记者蔡琳、宋雅娟采访整理。来源:科普中国-科学报国正当时)原文链接:https://kepu.gmw.cn/2025-07/28/content_38179327.htm
光明网-科普中国 2025-08-03 22:39
从事植物分子遗传学研究几十年,常有人问我:“您天天跟植物基因打交道,到底在研究些啥?”其实这个问题的答案,就藏在我们日常的餐桌里。我们中国人常说“种瓜得瓜,种豆得豆”,这背后藏着遗传学最本质的规律。我常跟学生讲,“像”就是遗传,“不像”就是变异。我们的研究就是要弄明白:植物从上一代传到下一代,哪些特征会保留?哪些会改变?如何有效利用好这些变化与保留?植物分子遗传学家,崖州湾国家实验室主任,2018未来科学大奖-生命科学奖获奖者李家洋就拿大家熟悉的作物来说,玉米棒有的粗如手臂,有的细似手指;西红柿有拳头大的,也有樱桃般小的。它们再怎么变,还是玉米和西红柿——这就是遗传的“像”;但大小、口感的差异,就是变异的“不像”。我们团队的工作,就是破解这些变异的密码:为什么会有这些变化?如何让它们变得产量更高、品质更好、营养更丰富?在现代生命科学里,这些看得见的特征叫“表现型”,本质是由基因决定的。“基因决定所有的性状,比如植物的高矮、分支的多少、大小、根系深浅等。”每种作物都有几万甚至几十万个基因,我们的任务就是给这些基因“分工”:哪个管产量?哪个管口感?有时多个基因共同控制一个性状,有时一个基因能影响好几个特征,就像一个多面手。拟南芥(图片来自网络)面对这么多基因,研究该从何下手?我们有个“省时法宝”——模式植物。“不同的物种都有相似性,我们可以找一个生长周期短的‘模式材料’。”比如拟南芥,正常4周就能完成一个生长周期,调整光温后甚至3周就行,堪称植物研究的“小白鼠”。对水稻这种生长周期较长的作物,我们也有办法。在光温水热营养适宜的条件下,水稻60天就能收获,一年能种5-6代,大大加快了研究进度。我回国初期,就是从拟南芥起步,后来转向水稻——毕竟解决粮食问题,才是我的初心。找到基因后,怎么“改造”它们?核心技术是基因诱变与基因编辑。“实际上是要改变基因本身的结构,就是改变基因密码。”这就像改文章,换几个字,表达的意思就不同了。不过植物基因编辑比动物难,“植物细胞有‘钢筋混凝土’做的细胞壁,像坚硬的外壳,很难把外来基因打进去,DNA的高效递送系统很困难。”而且植物要进行光合作用,有叶绿体这套特殊的“能量工厂”,这也让研究更复杂。李家洋院士在田间上个世纪90年代我从美国回国时,国内植物分子遗传学还在起步阶段。我当时定下三个目标:建立找基因的方法、弄清基因的功能、提出分子设计育种的概念。2003年,我们团队在《自然》杂志发表了首个水稻生长发育基因的研究,建立了成熟高效的水稻基因克隆体系。这一步很关键——就像给基因编了一本“字典”,大家想找哪个基因,都能按图索骥。在此基础上,我们提出分子设计育种:想要高产就强化产量相关基因,想要优质就调控品质基因,8-10年就搭建起了初步系统。现在这些研究已经走进生活:我们培育的低GI水稻,适合糖尿病人群;双季早粳稻测产亩产超600公斤,又抗逆又好吃。“育种家最大的贡献就是用最少的资源创造出最高产最优质的品种,并且能够适应环境变化。”这不仅是基础科学,更是国家战略。未来,我们想实现“智能作物智能培育”。比如让水稻遇到高温时,抗高温基因自动“打开”;平时则专心生长发育增产量。这种“基因智能开关”,能解决过去高产不抗病、抗病不高产的矛盾。我预计“10年左右就会有先导性的智能品种出来,5年基本框架就能搭建成功。”从事科研几十年,我最深的感受是:“农业的发展是无上限的。”未来的农民可能是懂人工智能的“农业工程师”,未来的餐桌会有更多量身定制的健康食材。而这一切,都始于我们对那微小基因的不懈探索——毕竟,谁能想到,改变几粒种子,就能改变亿万人的生活呢?(作者:植物分子遗传学家,崖州湾国家实验室主任,2018未来科学大奖-生命科学奖获奖者李家洋;光明网记者宋雅娟蔡琳采访整理)原文链接:https://kepu.gmw.cn/2025-07/24/content_38171790.htm
光明网-科普中国 2025-08-03 22:32
你好,科学家MORE +
《科学•创未来2》Future Minds2024未来科学大奖获奖者圆桌对话播映日期:2024年12月30日(星期一)19:30-21:40科学颁奖典礼不单是为了表扬科学家的杰出科研成就,更希望创造平台,让不同领域的科学家们聚首一堂,互相启迪,并借着科普活动把知识推广到各层面。获得2024未来科学大奖的四位科学家(邓宏魁教授、张涛教授、李亚栋教授、及孙斌勇教授),举行了一场圆桌讨论会,交流科研心得之余,并用浅白语言向大众介绍前沿科学的发展。精彩内容包括:获生命科学奖的邓宏魁教授,讲述他如何以「细胞重编程」技术,实现治疗糖尿病等长期疾病的梦想;获物质科学奖的张涛教授、李亚栋教授,分享他们透过「单原子催化」研究,为化学工业、生物研究开僻更丰富的催化剂发展道路;获数学及计算机科学奖的孙斌勇教授,则以活泼的比喻,介绍当代数学中最令人困惑的「群」研究。讨论会由未来科学大奖捐赠人王强主持,是一场荟萃科学、人文、通识的思想盛宴。
2024-12-27 18:02
未来科学大奖今年第二场“Hello Scientists 你好科学家”科普活动,上周六(8月10日)于香港科学馆举行,邀请了2022年未来科学大奖-数学与计算机科学奖获奖者、香港科学院副院长莫毅明教授主讲,与学生分享读数学有趣之处,并与今年中学文凭试“榜眼”黎信谦对谈读数学的出路。莫教授鼓励有志在科学发展的学生,在自己感兴趣的领域上发挥,将兴趣发光发亮。香港科学院副院长莫毅明教授(中)、香港科学馆馆长(科学推广组)徐志文(左)及香港太空馆馆长何万雄(右),及200名学生及家长参与第二场“2024未来科学大奖”的“Hello Scientists 你好科学家”科普活动。(图片由未来科学大奖提供)莫毅明:做学问要触类旁通数学追求「真善美」未来科学大奖获奖者、香港科学院副院长莫毅明教授鼓励学生要多接触世界,并学习不同的学科,增加自己的想像力。(图片由未来科学大奖提供)早年游学美国,1994年返港担任香港大学数学系讲座教授的莫毅明,在活动中谈及数学的“终极目标”,他认为数学是追求“真善美”,并将数学与文学作比较,“数学是一门重要的基础学科,它以公式来证明抽象的理论,而文学则以诗词歌赋来抒发情感,两者的意念是不谋而合”;而做学问要触类旁通,也要“文理兼备”,换言之要学习不同的学科,包括语言、艺术及哲学等,从而增加自己的想像力。他以“梦想唤起希望,深思迈向未来”寄语学生要有宏大的目标,努力并持之以恒,便能获得成果。今届年文凭试“榜眼”、来自圣若瑟书院的黎信谦(右)与莫毅明教授(左)在活动中交流互动。(图片由未来科学大奖提供)本次活动有约二百名中学生参与,包括来自圣若瑟书院的中学文凭试“榜眼”黎信谦获邀担任活动互动环节主持人,并与莫毅明教授对谈。即将到英国帝国学院攻读数学及统计学的黎信谦提及数学科毕业生的就业前景。莫教授指出,数学是一门非常广阔的学科,有很多科学应用都倚靠纯数学作为基础理论,如现时炙手可热的人工智能技术,相信数学科毕业生在各个领域上都会有发展空间。他又希望,有志在科学发展的学生,能够将兴趣变成能力,并得以发挥,共同推动世界进步。2024未来科学大奖将于本周五(8月16日)举行新闻发布会,届时北京和香港两地将同步连线直播揭晓得奖名单。
2024-08-14 11:28
7月30日,作为2024未来科学大奖在港系列首场活动,“Hello Scientists 你好科学家”科普讲座在香港太空馆举行,吸引近200名学生及家长参与。活动由香港未来科学大奖基金会、香港科学院、香港太空馆共同举办,2016未来科学大奖-生命科学奖获奖者,香港科学院院长卢煜明教授,香港科学馆馆长 (科学推广组)徐志文、香港太空馆助理馆长彭翠虹、香港津贴中学议会主席李伊莹校长共同出席本场活动。香港科学院院长卢煜明教授(右二)、香港津贴中学议会主席李伊莹(左二)、香港科学馆馆长(科学推广组)徐志文(左一)、香港太空馆助理馆长彭翠虹(右一),及200名学生及家长共同参与首场“2024未来科学大奖”的“Hello Scientists你好科学家”科普活动。其中,有“无创产前检测之父”之称的卢煜明教授与学生谈科学家的人生规划,并与其中学师弟、超级状元廖俊翔交流人才发展。卢煜明:科学探索融入日常生活现场,科学家与青少年们共同观看了卢煜明教授的纪录片,让同学们进一步了解科学家的人生经历、获奖科研成果及其在科学领域做出的重大贡献。未来科学大奖获奖者、香港科学院院长卢煜明教授鼓励学生,要从日常生活中探索科学。卢教授分享了自己发现无创产前检测时的趣事和挑战,以及如何将技术应用在癌症早期筛查和研究脑退化症之上。他表示,科学探索是融入日常生活之内,需要洞悉一些看似没有关系的现象之间的关联性,比如他在煮即食面和看电影时突然得到灵感,启发他想到孕妇血浆内存有高浓度胎儿DNA,随后帮助他开创了“无创产前诊断技术”。他指出,学术研究与市场应用要有协同效应,让科研成果真正走出实验室,进入日常生活,才能成为帮助他人的力量。卢煜明教授有着医生与科学家的双重身份,他将自己视为医学和科学的桥梁。“作为医生,我知道病人需要什么。而作为科学家,我知道现在的科学可以做到什么。我希望把这两样东西结合起来,发明一些新的方法去帮助病人。当然,现在作为香港科学院的院长,我还有一个很重要的目标,就是更好地培养年轻科学家,将科学精神传承下去。”超级状元问人才留港卢教授乐见香港科研“有收成”来自圣若瑟书院的“香港中学文凭试-超级状元”廖俊翔获邀担任本次活动互动环节的主持人,有机会与其“师兄偶像”卢煜明教授同台近距离对谈。2024年文凭试超级状元、来自圣若瑟书院的廖俊翔(右)与同校师兄卢煜明教授(左)在活动中交流互动计划留港入读医科的廖俊翔,与卢教授关于人才留港发展交流观点。卢教授表示,得益于政府近年大力投资科研项目,香港的科研气氛愈见浓厚,香港科研绝对有优势,相信“投资会有收成”,也乐见近年有更多青年人从事科研工作,令香港也有更多科学成就获得殊荣。而围绕科学家需要哪些“核心要素”的问题,卢教授表示,现在的科学越来越趋向于多学科交叉融合,不再局限于单一领域。他建议年轻人在打基础的时候,不要过早地专注于某一特定领域,而应该尽量拓宽自己的视野与知识面,打好一个宽广的知识基础。任詠华:科研工作对科学家来说是一种精神2024年未来科学大奖程序委员会联席主席任詠华教授视频致辞2024年未来科学大奖程序委员会联席主席任詠华教授在视频致辞中表示,做科研不仅仅是一份工作,对科学家来说,它是一种兴趣、一种生活态度、一种精神。面对失败,如何勇敢挑战,真诚努力、持之以恒地去做,这些都是成功不可或缺的要素。“虽然未来同学们不一定都会成为科学家,但今天感受到的科学家精神,绝对可以鼓舞大家前行。希望同学们在各自感兴趣,有热情的领域里,努力实现梦想,成为自己想成为的人。”她谈到。8月16日,未来科学大奖新闻发布会将于京港两地共同举行,届时正式揭晓2024年“生命科学奖”、“物质科学奖”、“数学与计算机科学奖”获奖名单,并就2024未来科学大奖周议程进行官方发布,敬请期待。
2024-08-02 11:28
年报与审计报告MORE +
2022年审计报告2022年年报
2023-03-01 16:19
2021年审计报告2021年年报
2022-03-01 16:19
2020年审计报告2020年大奖年报
2022-03-01 16:19
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【生命科学专场研讨会 - 塑造未来生物学】对话环节主持嘉宾:- 柴继杰,西湖大学生命科学学院植物免疫学讲席教授,2023未来科学大奖-生命科学奖获奖者,未来科学大奖十周年庆典Program Committee委员对话嘉宾:- 管坤良,西湖大学讲席教授,未来科学大奖科学委员会委员- 李家洋,崖州湾国家实验室主任,2018未来科学大奖-生命科学奖获奖者- 李文辉,北京生命科学研究所资深研究员,清华大学生物医学交叉研究院教授,2022未来科学大奖-生命科学奖获奖者- 刘勇军,华普生物科学创始人,小路生物创始人,未来科学大奖科学委员会委员(2018-2023)- 卢煜明,香港中文大学校长,香港中文大学李嘉诚医学讲座教授,香港科学院院长,2016未来科学大奖-生命科学奖获奖者,2025未来科学大奖周Program Committee联席主席- 施一公,西湖大学校长,2017未来科学大奖-生命科学奖获奖者以下为对话全文梳理:​柴继杰(主持人):我们现在开始进入对话环节,刚才我们听了两个对话嘉宾的精彩报告,我首先第一个问题还是问管教授,他的研究我们刚才听了是关于肿瘤以及代谢。我想一个问题就是关于肿瘤,肿瘤一直是医学领域的一个重大挑战,同时也是很多基础研究的一个重点方向。我想请教管教授为我们展望一下,未来在肿瘤领域可能出现哪些突破性进展,同时为了加速这些突破性进展,我们应该重点关注哪些基础领域的研究方向?管坤良:我本身不是医生,我是做基础研究的,做细胞生物学的。所以我说的观点有可能是片面的。但是我接着卢煜明教授的讲座继续下去,我觉得肿瘤的早期诊断在不久的将来会有重大的突破。卢教授已经展示过这方面的数据了,早期癌症病人的治愈率是很好的,晚期以后的治疗非常困难了。我认为早期诊断尤其随着技术的开发,分子水平的诊断,而不是根据肿瘤大小的影像诊断,比如在血液里面的肿瘤DNA的诊断,我想将来可能会有重大突破。第二,过去20年在肿瘤治疗里面免疫治疗应该是最重大的进展,但不幸的是免疫治疗即使在好的情况下也只有40%左右的病人对免疫治疗有反应,比如说黑色素瘤这样的,所以我觉得免疫治疗应该有重大的突破,从现在的单靶点、抗体,变成多靶点细胞治疗,抗体和细胞结合治疗也可能有很大的进展。治疗的指标可能也应该有变化,从现在主要以延长生命为主要指标,将来可能会以改进生活的质量,功能性的治愈方面,我想在我有生之年,肿瘤可能是一个可以治疗的病,从致死的病可以变成像慢病一样的。将来的研究:第一,早期诊断方面我们需要更大的数据,更多的biomarker,而且每个肿瘤不一样的,更灵敏的,更可靠的模型来辅助我们的诊断。第二,将来研究还是回到前面的肿瘤转移,肿瘤病人死亡的主要原因是肿瘤的转移,实际上肿瘤转移效率非常低,可能只有百万分之一的肿瘤细胞从原位能够离开,进入血液,再到别的组织能生存下来,那个地方对它是很不好的,很恶劣的,很难生存。因为我们身体里面免疫系统无时无刻不在杀死不对的细胞。但是你看现在的肿瘤研究,我们对肿瘤的发生有很多知识,两三百个基因突变会引起肿瘤的发生。到现在为止我们还不清楚有没有专门和迁移有关的基因的突变。我想对得肿瘤迁移和早期诊断这方面的基础研究会对未来肿瘤治疗有非常重要的影响。柴继杰(主持人):非常感谢管教授的分享,接下来我想问李家洋教授一个问题,简要介绍一下李家洋教授,我跟李家洋教授是同行,李家洋教授是影响力最大的植物分子遗传学家之一,在植物发育、作物遗传等方面均做出了很多原创性的发现,同时他在引领中国植物学以及中国现代农业的发展做出了重要的贡献。李家洋教授是分子模块设计育种理念最早提出者之一,实际这与现代的智能育种不谋而合。想请教一下李教授,相比传统的育种方式,智能育种在效率上有怎么样的优势?同时智能育种未来面临一些技术或者是应用层面上的挑战,希望您分享一下智能育种发展的方向。李家洋:非常高兴参加今天的未来科学大奖十周年科学峰会,作为一位嘉宾,刚才听了两位教授的报告,报告的都是与人类或肿瘤相关的,但是我们做的是农作物,是一个非常不同的领域。一个农作物是生长在一个固定的地方,不能动,也就意味着环境对它的影响非常大。比如说当地的温度、病虫害、光照都影响它的生长发育,这些都影响一个作物的产量和品质。从育种学角度来说,我们人类在进化过程中就在驯化野生的物种。现在,我们育种以前是传统育种,传统育种是遗传学建立之后以杂交为主的,这个过程主要是靠经验,所谓育种学家在过去又是艺术家,他通过他的观察想象与运气,能够培育出优良的品种出来。这样做主要是依靠经验,比较慢。过去就是主要依靠杂交育种,比如袁隆平先生,他也是2018年的未来科学大奖获奖者之一。要培育一个新的品种,从杂交开始,全过程通常需要8-10年,这是运气比较好的。有的十年、二十年都做不成。但是现代科学的发展,特别是基因组技术取得突破以后,我2005年在国际上做报告的时候提出作物分子设计的概念,随着全基因组关联分析技术和基因克隆技术的应用,基因就容易找到,找到以后就把各种各样好的基因聚合起来培育一个优异新的好品种。这里的问题就是找到基因以后在不同环境下它有什么样的表现?同样的种子放在东北种,跟放在江浙种,放在广东种表现完全不一样。智能育种应运而生。目前杂交育种和分子设计育种,都已经比较成熟了,但20年前提出的时候,大家基本上认为设计育种很难做到或者不可能做到,当然后来发展非常快,现在作物育种基本上都在用分子设计育种。现在提出的智能育种,指的是智能品种智能制造,简称智能品种智造。这里有三个问题要解决:第一怎么把控制农作物重要性状的基因网络解析清楚,比如说产量、品质等;第二,同样基因型在不同地区表现怎么样?就是基因型和环境的关系,未来如何把环境与基因型之间的关系解析、适配、重构完成。我认为这是未来最大的一个挑战,未来智能育种可以把原来8-10年才能出来一个品种,做到3-5年。它的挑战就是:第一,精准构建一个环境与基因相互作用的数据库,并且让大家能用;第二,阐释清楚各种各样的农作物性状的基因、网络是怎么调控的,跟环境是什么样的关系、如何适配;第三通过人工智能,通过大数据,通过生物技术创造出一个生物决策体系出来,实现更高水平的适配,这样我们就能够快速培育出产量高、品质又好,又稳产的超级品种。柴继杰(主持人):非常感谢李教授关于智能育种的精彩分享。接下来想问李文辉教授一个问题,文辉教授我跟他非常熟悉,他是著名的病毒学家,在乙肝和丁肝研究方面有很多原创性的工作,尤其是发现乙肝病毒受体,为开发新型乙肝制药物质提供了关键靶点,他也因此获得了2024年乙肝研究杰出成就奖。实际新冠以后,我想每个人,不仅生物学的人,以及所有的大人、小孩对病毒非常熟悉。想问一下您认为病毒学面临哪些机遇和挑战?您对未来病理学的研究有何期待?李文辉:病毒学是历史较长的学科,也是综合性很强的学科。病毒是在细胞内复制,但是可以在细胞间传播,也可以在个体内传播,在群体内传播,甚至在不同的种系之间传播。病毒学的发展受益于基础科学的进展,反过来病毒学的进展也带动了相关领域的发展。在我看来,在可见的未来,病毒学的挑战可以从宏观和微观两个层次来看。从宏观层次来看要预防急性大规模的病毒性传染病。微观层面来看就是要对病毒学的机制有更多的了解,对于我们生命本身有更多的了解。对于这些挑战的重点我想从大的方面,宏观上来看就是急性传染病,这些急性传染病给人类造成了很大的危害。对于它的重点应该在于预防,如何不断地完善公共卫生体系,充分收集、分析以及利用相关的大数据,帮助我们能够有效应对未来的传染病,病毒性流行病,以及同样重要的是,如何更好研发和储备共性的研究系统和技术平台。对于挑战难点来说,我的理解是如何能够治疗和消除慢性病毒性感染的危害。这里首先包括大家都比较熟知的乙型肝炎、艾滋病, EBV的感染等等。这些病毒可能可以被控制,很难被消除。也包括其他的疾病,慢慢大家有新的发现,如单纯疱疹病毒,不仅可以造成反复发作的疱疹,也有一些线索可能提示它和神经退行性疾病有关。应对这些所谓能够潜伏,在一定条件下能够激活的病毒是一个科学界很大的难点。随着科学的发展,在分子生物学和细胞生物学基础上综合运用生物物理学、化学生物学、定量生物学和其他的生物学概念、技术和方法通过深入回答一些基本的生物学问题,比如病毒在细胞里面到底在哪?如何潜伏的,如何被激活的?这些问题可以为解决上面这些挑战提供一些新的机遇。回答这些问题的过程中准确地定量,建立数学模型,逐渐的做到可以预测,这是将来我们期待的一个方向,在这一过程中运用人工智能进行有效的数据分析,以及应用AI进行相应的药物设计,前景十分广阔。我个人的期待,未来可以及时识别,并且有效控制,通过公共卫生措施和疫苗等手段宏观上控制病毒传染病的危害。微观层面慢性感染性疾病里面,基本的生物学机制上希望有新的研究突破,产生像抗生素一样的广谱的抗病毒药物。目前稍微广谱的抗病毒药物只有干扰素,但副作用大、机制复杂,期待未来通过深入研究能够发现新的机制,能够有效、广谱地应对病毒的感染。在我们自己的研究领域里头,最严重的病毒性肝炎就是乙型肝炎合并丁型肝炎,全球大概1200万人感染了丁肝,未来这些病人可能可以用药物治好。对于乙肝来说疫苗的效果很好,我们国家预防工作做得很好,但是全球有超过2亿人感染慢性乙肝。目前的药物只能控制,可能新的一些研发药物里面联合使用也只能在部分人群中实现临床治愈。我们期待并相信在基础研究方面有更多的发现,尤其在病毒在细胞核内储存池机制的理解和病毒DNA的转录的控制方面有所突破,这些会带来新的治疗靶点和治疗范式的变革。在更为长远的未来希望病毒性感染性疾病不再是人类的一大困扰,谢谢大家!柴继杰(主持人):谢谢文辉教授既专业又通俗关于病毒方面的分享,接下来想问一下刘勇军博士,刘勇军博士可以说是跨学科的专家,因为他既是国际出名的免疫学专家,同时可以说在产业方面取得非常卓越的成就,目前是小路生物公司的创始人,不止一家公司,同时也是免疫治疗转化的先锋之一。想请教一下刘勇军博士,你如何看待当前生物医学领域中基础研究与应用研究之间的关系?同时也想分享一下我们应该如何更好地推动两者之间的融合?刘勇军:这是一个非常好的问题,historically实际上是基础科学在先,应用科学在后,应用这个原理到药物的研发和改善人类的健康,基本上都是这个关系。但是,基础科学研究的topic是有时代性的。现在,基础科学和应用科学的界限越来越模糊,同时,两者是非常互补的,我是学免疫的,在这里给大家举一个例子,关于免疫学的基础科学和应用学的关系,免疫学实际上有100多年的历史,人类在抗病毒感染、抗细菌感染、抗瘟疫过程中,意识到人体内有一个免疫系统,这一百多年来免疫学基础科学所要解决的2大问题:1. 免疫系统由什么组成的?我们知道我们有胸腺,有骨髓,产生十几种免疫细胞,它们去了淋巴结、肠道,这是我们免疫系统,免疫系统如何工作的?像物理学的力学一样,我们免疫学也有定律,免疫学的第一定律就是免疫学有diversity,免疫系统可以对世界上任何一个病毒细菌都可以反应,同时它可以对于人工制造的物质也产生反应,diversity基本上是unlimited,解决免疫系统diversity,世界上最少出了两个诺贝尔奖。2.免疫系统的专一性,它一旦识别一个病毒只识别这个病毒,不识别其他的东西。因为这个原理我们产生了单克隆抗体,一个单克隆抗体是由一个B细胞产生的,你把它克隆了,就变成了一个单克隆抗体,现在在我们的药物界,好像差不多有一半左右最有价值的药都是和单克隆抗体有关系。免疫系统还有两个定律,一个定律是免疫有记忆。所以我们在做抗感染、抗肿瘤的时候最好把免疫记忆最大激活,免疫系统还有一个定律,英文叫nonself、discrimination,就是免疫系统有一些受体,我们柴老师对这个有重大的贡献,它只识别病毒和细菌的一些shared structure,它不是别自己。所以这些原理的应用,我们实际上最少有30多个非常大的药,transformative medicine都是从这里translate出来的。比如说单克隆抗体,修美乐是一个药王,这20年世界上最大的药就是修美乐,现在出现了PD-1,我们现在出现了抗过敏的,差不多十几种过敏性疾病这个药都很有效。我们一公的公司、王晓东的公司都在阻断一个受体叫BTK,它既可以治肿瘤,又可以治自身免疫病,所以我们免疫学在基础科学和转化医学,实际上是非常productive field。但是我们对于免疫系统的认知非常有限,主要反映在我们对很多疾病的无奈。比如说慢性病毒感染,我们的肿瘤免疫治疗,基本上是20%有效,我们开发的最先进的抗过敏性疾病的新药也只有50%有效,另外有很多疾病,一停药就复发,这说明我们对于免疫系统最基本的机制上面还有很多不知道的东西。要想知道这些基理,实际上我们要先从应用上入手,再从解决难题上入手,来发现新的机制。所以基础科学和应用科学是联系得非常紧密,区别在变小。是互相互补的。柴继杰(主持人):非常感谢刘博士关于基础与应用研究之间关系的精彩分享。接下来我想请问卢煜明教授,刚才卢煜明教授已经分享了他令人激动的发现,这些发现不仅在基础研究上有深远的影响,同时卢教授在临床转化医学方面也取得了巨大成功。想请问卢教授,您作为生命医学领域的权威专家,如何看待未来基础医学领域和临床转化医学之间协同发展,我们应该让这两者之间可以更加有效地协同发展?卢煜明:基础研究和临床研究是一个相辅相成的效应,问题是两方面人才的培养其实是很不同的,比如说我记得当我是初级医生的时候,在医院里面通常要follow clinical protocol,就是有些人给你做了一个trial是什么样子,你就跟着,或者是有一些专业团体,你就跟他们guidelines,同一个PhD做研究的心态很不同,因此我想最重要是这两个领域,中间这条桥梁是一个很重要的,所以全世界,有一些医生、科学家,physician scientist全世界这方面人才也是不够的,因此未来中国应该在这方面训练多一些这些人。比如说香港中文大学医学院,每年有300个医学生进来,其中进来最好的15%我们会给他一个特别训练,他会选择在Year one开始去一个实验室工作,想他们在训练的过程里边在科学文化、医学文化同一时间学习。在毕业以后,我们应该有一些特别的Program给他们一个可以同时兼顾clinical 和research两方面的机会,比如说我们有一些clinical lecturer的post,他们可以在没考试的时候,70%是clinical,30%是做研究,所以我想这也很重要,当然还有一些grant等等也同等重要,我知道施一公跟我也是在这个新技术系统里面,我想我们也希望用这些方面支持clinician scientist发展。柴继杰(主持人):非常感谢卢教授关于基础研究临床转化医学之间的分享,尤其是从人才培养以及职业选择方面给我们很好的诠释。接下来想问一下施教授,施一公教授是著名的生物物理学学家,在结构生物学和细胞生物学都取得了世界级的科研成果,可以说为人类重大疾病治疗开辟了新的方向提供新的思路,同时他为中国科研体系与高等教育的发展做出了重大贡献。我的问题是关于AI,AlphaFold,关于蛋白结构预测以及David Baker蛋白质设计都极大推动了结构生物学乃至整个生物学的发展,实际Google在最近又推出了Aplhazero,可以进一步将AI技术延伸到基因组学甚至系统生物学,所以想问施教授,您认为这些AI的技术如何塑造未来生物学的研究模式?我们在哪些方面应该做出怎样的战略部署和前瞻布局?施一公:其实AI确实发展特别快,深入到课堂、深入到研究一线,实际最底层逻辑永远不会变,在座每一个学生,包括我本人,最终你有批判性的思维,有好的基础研究的训练,你总是可以立于不败之地,但是具体怎么做呢?我觉得作为一个本科生、博士生还是要打好基础,还是要学会最基本的科学逻辑、批判性思维。社会包括很多学生误以为我们是以做结构谋生,绝不是如此,实际上是科学问题引导,结构是一个出口,在我实验室主要是生物化学和生物物理,我的实验室在十几年之前就完全转型不再聚焦于单个蛋白或两个蛋白,还是科学问题导引,什么样的科学问题你认为将来当单个蛋白,更多蛋白被AplhaFold被预测之后你需要解决生物化学的角度是你做事情的方式。你能做什么呢?还有一个词叫科学研究范式的改变。在座每一个学生,不管做任何的博士课题,或多或少会和蛋白相连,把蛋白的同源结构做一个预测,或者蛋白本身做一个预测,去搜寻AplhaFold的data base,你会发现有几万个,甚至几十万个同源结构,实际上你用同源结构预测出来以后,你把基因序列和蛋白序列相似度最差的,不是最好的,最差的那些蛋白和基因拿过来做一个比较,你会脑洞大开,发现不同物种中保守的信号转导的通路,以前完全不为人类所知。举这个例子告诉你,告诉大家我的思考,蛋白结构的预测AplhaFold使得我们可以把整个生物学的研究从遗传学到细胞生物学到生物化学到生物物理这个顺序打乱,你可以从生物物理出发,甚至三维结构出发,你可以倒推生物学功能,发现新的细胞生物学现象,新的疾病发生的机理,新的遗传学的规律,这在以前是不可思议的,但是因为AI的出现,因为AplhaFold的出现可以完全这样做。确实是颠覆了以前从粗到细,从远到近的研究方式,可以从近辐射到远方看得非常远,把人类的想象,对科学的追求延展的几个数量级。继杰还问我政府应该怎么做规划?我觉得更多来自于自下而上的合作,学生彼此之间多合作,PI博士生导师多合作,跨学科多合作,打开思维,让AI在过程当中辅助我们,AI可以帮助我们想得更好。哪怕几年大家还一直在debate AI有没有自由意志,我觉得这个问题好像大家不太讨论了,因为所有的自由意志都是过去基于过去的经验,过去的总结,过去的场景,已经可以总结,可以延展,可以给你新的主意,我觉得我们可以更好的用AI走得更远一点。柴继杰(主持人):非常感谢施教授的精彩分享。AI非常有用,但是对于在校大学生而言,需要基础知识,培养好逻辑思维能力非常重要。再次感谢各位嘉宾的精彩分享,今天的生命科学专场到此结束,谢谢在场各位嘉宾。相关阅读:香港中文大学校长卢煜明教授《创造分子诊断领域范式转变》|未来科学大奖十周年庆典·科学峰会西湖大学管坤良教授《细胞和器官大小的调控》|未来科学大奖十周年庆典·科学峰会未来科学大奖十周年庆典在上海盛大启幕,共襄科学盛举获奖者对话青少年,点燃科学梦想|未来科学大奖十周年庆典
2025-07-30 22:28
7月9日,值此未来科学大奖成立十周年之际,“科学点燃青春:未来科学大奖获奖者对话青少年”——科创校长空间站特别活动于上海自然博物馆隆重举行。活动旨在搭建一座连接青少年与科学巨匠的桥梁,让年轻的心灵在科学的海洋中遨游,激发他们对未知世界的好奇心和探索欲。其中,上海中学、华师大二附中、复旦附中、交大附中、七宝中学(本部)、七宝中学(浦江分校)、控江中学、曹杨二中、上海市延安中学、大同中学、格致中学近百名师生与全网近百万观众共同参与了这场科学与青春邂逅的盛会。活动以“科学Talk Show”的形式展开,四川大学教授、2018未来科学大奖-物质科学奖获奖者、未来科学大奖十周年庆典Program Committee委员冯小明,普林斯顿大学数学系教授、2017未来科学大奖-数学与计算机科学奖获奖者、未来科学大奖十周年庆典Program Committee委员许晨阳,通过生动有趣的演讲,向青少年们分享了他们的求学故事与科研经历。五源资本创始合伙人、未来科学大奖永久捐赠人刘芹在开场致辞中表示:“未来科学大奖自创立起便秉持让科学成为时代光束的初心,十年间推动科学精神融入公众生活,让科学不再是高墙深院里的密码,而化作大家手中可触碰的星图。”他指出,那些改写科学领域的传奇大师,也曾是仰望星空的少年。每个伟大的发现,都始于少年眼中不灭的好奇火光。科学的未来属于青少年,未来科学大奖将以更鲜活的科普形式,让科学知识化作青少年成长路上的星火。全国政协委员、上海科技馆馆长倪闽景,在开场致辞中表示,未来科学大奖十年来如灯塔照亮科学探索路,见证了科学家努力、成果诞生与科学精神传播。上海科技馆一直为青少年提供科普资源与平台,期望此次活动能激发青少年对科学的热爱与探索欲,在心中种下科学种子。他鼓励青少年以科学家为榜样,保持好奇心与探索精神,努力学习科学知识,并祝愿青少年在科学的熏陶下,放飞梦想,创造属于自己的精彩未来!冯小明教授的“科学Talk Show”的题目是《手性化学,使我们的生活更美好》。他先以左右手、耳为例,阐释手性是镜面对称却无法完全重叠,且这种现象在自然界广泛存在,大至星云,小到DNA、蛋白质,还有牵牛花藤蔓缠绕方向等,都与生命奥秘紧密相连。他指出,手性化合物十分神奇,不同构型生理活性差异大甚至相反,如反应停因构型问题致畸,而新冠、艾滋病有效药物依赖手性。此外,它在农药、液晶显示等领域也影响生活。冯小明教授谈到,获取手性物质,精准高效合成是关键,手性催化剂必不可少。中国科学家在该领域有原创成果,冯小明教授课题组发展的催化剂突破传统,获国际认可,还助力多种反应与药物合成。最后,他鼓励青年要有理想、敢创新,结合国家发展,为2035年科技强国目标贡献力量。许晨阳教授以《代数几何:当代数魔鬼遇上几何天使》为题进行演讲,分享诸多有趣数学问题。他称代数和几何是数学里的“魔鬼”与“天使”,代数提供强大工具解决难题,却可能让人失去对几何的直观感受;几何则如天使,助人直观理解空间和形状。代数几何主要研究方程和空间的关系,以复杂方程为例,它可描述一个空间,研究该空间能更好理解方程。许晨阳教授还提及“抹掉猜想”,即方程复数解空间曲率为负时,其整数解只能是有限多个,空间形状竟能决定方程解的数量,十分神奇。最后,他谈到分类理论,数学家如同给城市画地图一样,努力为数学世界绘制“地图”,把复杂数学问题分解成简单部分,进而逐一理解和解决。随后的对话及互动问答环节由倪闽景主持,围绕“手性化学与药物合成”“代数几何在生活中的应用”“科学家的青少年时期”等话题与科学家进行交流,将深奥的科学问题进行拆解,帮助同学们更好地走近科学家,理解科学原理,激发对科学探索的浓厚兴趣。在获奖者对话青少年环节,青少年们积极提问,与科学家们围绕“如何平衡数学抽象思维与工具利用”“不对称催化技术在生物制药领域的优势”“代数几何研究漫长且不稳定时如何调整心态和思路”“科研中如何找到创造思路”等话题进行了热烈的交流。​冯小明教授围绕化学领域相关问题分享诸多见解。针对不对称催化技术在生物制药领域的优势,他指出这是绿色化学重要部分,以布洛芬合成为例,传统方法消耗大量能源、试剂,产生诸多废水,而不对称催化用少量催化剂就能得到目标产物,降低药品成本、提升品质,让患者受益。在科研方面,他鼓励质疑分析,认为不能盲目相信既有结论,要搞清原因,像课题组挑战“做不出来”的结论,通过分析催化剂酸碱性等因素最终成功。对于做研究选方向,他强调选题原创性要强,一旦做出成果就能在该领域领先。同时,他认为化学对生活至关重要,是创造物质的学科,与众多生活领域息息相关,不应因误解而否定化学,化学是国民经济支柱产业,希望同学们不要惧怕学化学,积极投身该领域。许晨阳教授主要就数学研究相关问题发表看法。他表示虽然计算机发展对数学冲击大,像形式化数据可辅助证明验证,但目前说计算机取代数学直觉还为时过早,在人工智能时代更要学习数学,若能将人工智能和数学研究结合起来,或许可以加速数学的发展进程。对于在代数几何等研究长期无进展或进入死胡同的情况,他结合自身经历谈到,数学研究很多时候前期思考多却难有立竿见影的成果,像费马大定理证明耗时8年,自己博士阶段的课题也历经多年仍未完全解决,要有扛下去的决心,同时他也认为研究数学运气很重要,不过即便如此,仍鼓励同学们努力探索数学领域。此次“科学点燃青春:未来科学大奖获奖者对话青少年”特别活动不仅为未来科学大奖十周年庆典增添了浓墨重彩的一笔,更为广大青少年提供了一个与科学巨匠近距离接触的宝贵机会。作为未来的创造者,期待你青少年们勇敢创新,传承科学精神,书写属于年轻一代的新篇章!
2025-07-09 20:16
2025年7月8日,由未来论坛与上海星力泰克共同主办的未来科学大奖十周年庆典在上海世界会客厅隆重举行。本次庆典由上海国投公司、上海未来产业基金担任首席合作伙伴,交通银行上海市分行作为战略合作伙伴,奇点未来基金会担任公益合作伙伴,并得到传惠基金、森兰能源、西藏5100生命之水、未来启创基金、智微资本、Tomacado 花厨、上海科创银行等机构的大力支持。作为由科学家和企业家群体共同发起的国际性科学奖项,未来科学大奖自2016年设立以来,始终关注原创性的基础科学研究,致力于奖励在中国内地(大陆)、香港、澳门、台湾地区做出杰出科学成果的科学家(不限国籍)。盛会不仅云集了近20位历届获奖人亲临参与,更汇聚了10多所国内外顶尖高校科学家。这场里程碑式的庆典以历届获奖者为核心策划者与参与者,组成Program Committee主导设计议程,由丁洪教授和杨学明教授担任联席主席,汇聚各学科领军者,将生命科学、量子计算、高温超导、化学催化、AI算法革命等前沿议题熔铸为思想火炬。这场打破学科壁垒的盛宴,让深奥前沿研究与公众认知在“科学进行时”中激烈碰撞。科学峰会汇聚全球智慧,共话学科交叉与学术创新7月8日,未来科学大奖十周年庆典·科学峰会在上海世界会客厅拉开帷幕,峰会汇聚了全球顶级科学家,围绕生命科学、物理、化学、数学及计算机科学等多个前沿领域,展开了一场场深度学术报告与跨界对话。南方科技大学讲席教授、2022未来科学大奖-物质科学奖获奖者、未来科学大奖十周年庆典Program Committee联席主席杨学明在视频致辞中表示,未来科学大奖自成立以来,始终致力于表彰在中国及港澳台地区取得世界级影响力的科研成果,见证了中国基础科学研究的卓越进步。值此十周年庆典,组委会突破传统学术报告框架,聚焦"未来"核心命题,邀请生命科学、物质科学、数学与计算机科学等五大领域的顶尖学者,通过五场专题论坛、双报告加对话的创新形式,立体化呈现科学探索的魅力。这场思想盛宴既是对科学家群体的致敬,更是对青年一代的科学启蒙,期待以庆典为火炬,点燃更多青少年的科学梦想,为人类文明进步贡献智慧力量。上海交通大学李政道研究所副所长、李政道讲席教授、未来科学大奖科学委员会委员(2016-2018),未来科学大奖十周年庆典Program Committee联席主席丁洪在开场致辞中表示,十年来,未来科学大奖至今已评出了39位杰出获奖人。庆典荣幸地迎来了17位获奖代表,共同绘就了一幅璀璨的科学星空图。本次庆典开创新的由历届未来科学大奖获奖人首次集体担任策划者,深度参与议程设计。他们以专业视野为我们构建了一个跨学科、前瞻性的交流平台。盛会不仅是学术思想的碰撞,更是科学探索与公众认知的桥梁。令人期待的未来科学大奖获奖者对话青少年,让科学精神薪火相传;未来科学大奖十周年文献梳理及文献展项目,系统梳理发展历程,面向公众开放以激发科学兴趣、传递科学力量。生命科学专场研讨会 - 塑造未来生物学在“塑造未来生物学 - 生命科学专场研讨会”中,西湖大学生命科学学院植物免疫学讲席教授、2023未来科学大奖-生命科学奖获奖者、未来科学大奖十周年庆典 Program Committee 委员柴继杰作为本场研讨会的Session Chair,在致辞中对到场来宾表示感谢,并对演讲嘉宾卢煜明教授、管坤良教授,和对话嘉宾李家洋教授、李文辉教授、刘勇军博士、施一公教授的学术背景以及科研经历进行了介绍。香港中文大学校长、香港中文大学李嘉诚医学讲座教授、香港科学院院长、2016未来科学大奖-生命科学奖获奖者、2025未来科学大奖周Program Committee联席主席卢煜明,以《创造分子诊断领域范式转变》为题进行主旨报告。他指出,血液及其他体液中的游离DNA为癌症、产前以及其他疾病的早期无创诊断开辟了广阔的探索空间。其中一个方向是关于“游离DNA片段组学”的新兴领域。在该领域中,人们发现游离DNA的片段化模式可以为癌症等疾病提供重要的诊断线索。另一个方向是利用游离DNA预测未来可能发生的疾病,而不仅仅是诊断当前的疾病。而机器学习和人工智能的发展也有望进一步推动该领域的进步。西湖大学讲席教授、未来科学大奖科学委员会委员管坤良,以《细胞和器官大小的调控》为题进行主旨报告,介绍了mTOR和Hippo信号通路在细胞生长和器官大小调控中的作用。他指出,我们身体内的细胞大小和器官大小均受到严格调控,然而,对于调控其大小的内在机制,人们的认知仍处于初级阶段。越来越多的证据表明,mTOR信号通路在细胞生长和细胞大小调控中发挥着核心作用,它通过响应生长因子和营养物质等上游信号,促进生物合成过程并抑制降解过程。管坤良教授表示,在健康个体中,不同器官的相对大小能得到精确维持。Hippo信号通路是调控器官大小和组织稳态的关键因素,主要通过调控细胞增殖和细胞凋亡来实现。Hippo通路整合了广泛的细胞外和细胞内信号,包括细胞间接触、细胞形态,以及化学和机械信号等。对话环节,由柴继杰教授主持,邀请卢煜明教授、管坤良教授,崖州湾国家实验室主任、2018未来科学大奖-生命科学奖获奖者李家洋,北京生命科学研究所资深研究员、清华大学生物医学交叉研究院教授、2022未来科学大奖-生命科学奖获奖者李文辉,华普生物科学创始人、小路生物创始人、未来科学大奖科学委员会委员(2018-2023)刘勇军,西湖大学校长、2017未来科学大奖-生命科学奖获奖者施一公,分别围绕“未来肿瘤领域可能产生的突破性进展”“智能育种在技术及应用层面的挑战”“生物医学领域基础研究与应用研究的融合”“未来基础医学领域和临床转化医学之间的协同”“ AI如何塑造未来生物学的研究模式”展开交流,并围绕生命科学领域的最新进展与未来趋势进行了深入探讨。管坤良教授认为,肿瘤早期诊断有望通过分子水平技术取得重大突破,未来可能实现从致死病到慢性病的转变。肿瘤免疫治疗需从单靶点向多靶点并结合细胞治疗转变,同时应加强对肿瘤转移机制的基础研究。李家洋教授指出,智能育种能大幅缩短育种周期,从传统8-10年缩短至3-5年,但面临决定重要农艺性状的基因型与表型数字化的解析、适配与重构的挑战。同时,需构建环境与基因互作适配的数据库,并通过人工智能、大数据和生物技术实现高效育种。李文辉教授表示,病毒学挑战在于预防急性传染病和治疗慢性感染。需更加完善公共卫生体系并研发储备共性技术平台。期待通过深入研究病毒潜伏与激活机制,开发有效且最好是广谱的抗病毒药物,消除慢性感染危害。刘勇军博士称,基础科学与应用科学界限模糊且互补,免疫学成果已转化为众多变革性药物,需从应用中发现新问题、新机制,推动基础科学与应用科学的紧密结合。卢煜明教授提到,基础研究与临床转化医学相辅相成,但人才培养模式不同,需加强医学科学家(physician-scientist)的培养。他建议通过特别训练计划和职业发展规划,促进基础研究与临床医学的有效协同。施一公教授认为,AI技术如AlphaFold颠覆了传统生物学研究模式,可从三维结构倒推生物学功能,这是人工智能对生命科学领域的一个巨大贡献。科研工作者尤其是学生要拥抱AI,用好AI,利用AI拓展科学研究的边界,同时要打好基础,培养批判性思维,学会跨学科合作,让自己走得更远。物理专场研讨会 - 未来已来:量子、超导、核聚变“未来已来:量子、超导、核聚变 - 物理专场研讨会”由上海交通大学李政道研究所所长、中国物理学会理事长、2021未来科学大奖-物质科学奖获奖者张杰担任Session Chair,他在致辞中系统梳理了专场嘉宾的学术成就,详细介绍了陈仙辉教授、丁洪教授、潘建伟教授、薛其坤教授以及其本人的学术背景及科研经历。张杰教授以《用激光聚变点亮未来》为题进行主题报告。他指出,2022年12月5日,美国实现了净能量增益的惯性约束核聚变反应,标志着人类首次掌握了可控核聚变能技术,对人类社会向非碳基终极能源的变革具有极其深远的影响。张杰教授从对能源技术变革对人类文明进步的重要作用分析开始,介绍了核聚变能的发展历史与未来发展趋势,展望了我国迈向核聚变能时代的挑战与机遇。中国科学技术大学教授、国家自然科学基金委数理科学部主任、2023未来科学大奖-物质科学奖获奖者陈仙辉,以《量子物质中的演生现象和展望》为题进行主题报告。他指出,对量子材料中演生现象的研究极大地促进人们对物质世界的认识,同时也可以为在精密探测、电子信息和能源相关方面面临的瓶颈问题提供新的技术方案。他系统地介绍了量子材料的概念、发展和其中丰富的演生现象及其应用前景,并重点介绍高温超导、拓扑量子材料中的演生现象,以及它们在信息和能源新技术中的广阔应用前景。在对话环节中,张杰教授担任主持,并与陈仙辉教授,丁洪教授,中国科学技术大学常务副校长、教授,2017未来科学大奖-物质科学奖获奖者潘建伟,国家最高科学技术奖获得者、南方科技大学校长、2016未来科学大奖-物质科学奖获奖者薛其坤,共同聚焦物理学领域的前沿科学发现,分别围绕“未来20年最具颠覆性的科学变革”“ 未来50年最具突破潜力的方向”“量子计算机从实验室走向产业场景的关键瓶颈”“光学与超导量子计算路径”“聚变能时代对人们生活的影响与改变”等关键议题展开深入的学术分享与讨论,共同探讨物理学的未来发展方向。张杰教授认为,物理学作为科学体系的基石,着重训练的是科学思维方法。对于渴望拥抱未来的年轻人而言,扎实学好物理知识至关重要。他指出,2022 年美国实现核聚变输出能量大于激光输入能量是人类迈进核聚变时代的重要里程碑事件,预计 20 年内聚变能将走进千家万户,为人类生活带来巨大变革。丁洪教授指出,从未来时间维度看,20 年内最具颠覆性的当属通用量子计算机。未来50 年则要聚焦 AI for Science。在科研设施方面,硬 X 射线自由电子激光装置与量子计算等领域紧密相连,可用于调控拓扑能带、验证高温超导机理等。同时,大科学装置产生海量数据,借助 AI 挖掘,有望推翻现有理论或发现全新物理规律,推动科学不断进步。潘建伟教授表示,未来 20 年,人工智能与量子计算的融合将成为重塑人类文明的关键方向。对于未来 50 年,年轻人应选择自己热爱且能吸引自己的研究方向,因为只有热爱才能持之以恒。在量子计算领域,目前超导量子计算相对更具优势,但未来可能是光和超导结合的路径。薛其坤教授指出,未来 20 年,有可能会实现受控核聚变。如果实现,这将会永久性地解决人类能源问题,为工业革命提供强大支撑。而未来 50 年,室温超导若能实现,将带来科学与技术的重大变革。通用量子计算机的实现及与人工智能的融合,将推动人工智能计算方式和算力发生重大改变。同时,学科交叉至关重要,“More is different”的理念值得倡导,他鼓励年轻人热爱科学,积极探索神奇的自然界,为科学事业贡献力量。陈仙辉教授称,未来 20 年,核心关键材料有望成为引发人类变革的重要力量。未来50 年内,室温超导的实现将带来诸多领域的突破,如医疗磁共振、量子计算冷却等成本瓶颈将被打破。在超导应用方面,液氮温区超导应用广泛,铁基超导体具有优异特性。未来,优秀的科学家需具备批判性思维、发散性思考等品质,广泛涉猎不同学科知识,坚持探索重大科学问题。化学专场研讨会 - 化学助力美好生活​下午场以“化学助力美好生活 - 化学专场研讨会”拉开学术帷幕。四川大学教授、2018未来科学大奖物质科学奖获奖者、未来科学大奖十周年庆典Program Committee委员冯小明教授担任本场Session Chair。在致辞中,他对演讲嘉宾周其林教授、高毅勤教授,以及对话嘉宾邓力教授、夏幼南教授的学术背景和科研经历进行了详细介绍。南开大学教授、2018未来科学大奖-物质科学奖获奖者周其林,以《不对称合成和手性螺环催化剂》为题进行主旨报告。他指出,手性存在于物质的各个层次,化学家尤其关注分子层次的手性,因手性化合物的对映异构体具有不同的生理活性。例如手性药物常常是一个对映异构体具有药物活性,另一个对映异构体没有药物活性,有时还具有严重的毒副作用。周其林教授表示,经过二十多年的努力,其实验室发展出一类全新结构的手性催化剂—手性螺环催化剂,该催化剂在不对称氢化、不对称碳—碳成键、不对称碳—杂原子成键等许多合成反应中都表现出极高的催化活性和对映选择性,被认为是一类“优势手性催化剂”,并已被广泛用于手性化合物包括手性药物的合成和生产。北京大学化学与分子工程学院教授、北京大学生物医学前沿创新中心研究员、昌平实验室领衔科学家高毅勤,以《AI为计算分子科学带来的变革》为题,进行主旨报告,介绍了分子模拟和深度学习模型应用于生物分子体系研究的计算方法和软件平台发展。他指出:“一方面,我们将结构预测、分子生成和动力学计算等集中在统一的深度学习框架下,建立原生于人工智能的多模态和跨尺度的分子计算和模拟工具,从而加速对分子体系的结构和动力学性质研究;另一方面,通过预训练和表示学习,实现统一序列、结构和文献的多模态蛋白质模型,加强蛋白质模型在多构象预测、设计和优化等任务中的应用;最后,我们通过建构AI agent (ADAM, AI Agent for Digital Atoms and Molecules) 进一步扩展分子模拟、量化计算、药物设计等的应用场景、提高使用方便性,实现通过简单对话的形式开展复杂多样的科学计算。”在对话环节,冯小明教授担纲主持,携手周其林教授、高毅勤教授,以及西湖大学徐益明讲席教授、副校长、研究生院院长、理学院执行院长,未来科学大奖科学委员会委员邓力,美国佐治亚理工学院Brock Family讲席教授、佐治亚州研究联盟杰出学者、未来科学大奖科学委员会委员夏幼南,共同聚焦于化学领域的关键议题,围绕“不对称催化未来发展趋势”“化学基础理论尤其是物理化学在现代科学体系中起到的作用”“纳米材料的独特结构、性质、应用及发展方向”“如何看待‘生化环材是天坑’这样的网络观点”等热点话题展开了一场精彩的思想碰撞与学术交流,深入探讨化学在前沿领域的突破与应用,为与会者带来了一场学术盛宴。冯小明教授在对话中强调科学为人类和健康服务,要解决科学问题。他指出化学是中心实用、创造物质的学科,实用且有创新价值。希望更多年轻人投入化学领域的学习,未来将有广阔的发展场景。周其林教授指出,不对称催化用手性催化剂产出单一镜像异构体,虽取得成就,但高效高选择性方法和催化剂仍稀缺。他认为诺贝尔奖仍有可能青睐该领域,但做研究不应只盯着诺奖,要解决科学问题,保持好奇心探索“天坑”中的无限风光。邓力教授表示,不对称催化未来要开发新活性和选择性,创造全新反应。该领域因高标准而常青,若在人体细胞内有控制做化学的催化剂有突破,或成为有可能得诺奖的新兴领域。化学前景广阔,学生们要具有批判性思考,向创新学者学习才会站在时代的前沿。高毅勤教授谈到,化学是实验学科,理论化学从定性走向定量很重要,能助力化学优化。物理化学规律对理解生命过程不可或缺。每个专业都有冷热周期,当一个人选择热爱的专业坚持下去,“天坑”也可以变成“天堂”。夏幼南教授指出,纳米材料因尺寸效应有独特性能,在催化、光学、磁性等方面有应用,目前挑战是提高合成精确度。在他看来,化学是基础科学,学好化学可以选择与计算机、生物工程等领域进行交叉学习与应用,将产生更为广阔的学术前景。数学专场研讨会 - 数学的未来十年“数学的未来十年 - 数学专场研讨会”由普林斯顿大学数学系教授、2017未来科学大奖-数学与计算机科学奖获奖者、未来科学大奖十周年庆典Program Committee委员许晨阳担任Session Chair。他分别对演讲嘉宾丁剑教授和庄梓铨教授,和对话嘉宾励建书教授、彭实戈教授、孙斌勇教授、田刚教授、夏志宏教授的数学研究进行了深入而细致的介绍。北京大学讲席教授丁剑以《在随机游动的大观园里走马观花》为题进行主旨报告。他从随机游动这一基本的概率模型谈起,同时展开介绍了几个跟随机游动紧密相关的统计物理模型,并通过选取介绍关于这些模型的经典和现代的结果,展望了随机游动领域在未来数学与其他学科交叉融合领域的发展前景。约翰·霍普金斯大学数学系教授庄梓铨,则以《凯勒-爱因斯坦度量与代数几何》为题进行主旨报告。他指出曲率是描述几何物体弯曲程度的量。曲线偏离直线的程度或空间偏离平面的程度便可以用曲率来衡量。常曲率空间,即曲率在任何地方都相同的几何空间,是数十年来数学家们研究的主要对象之一。庄梓铨教授重点介绍一类重要的常曲率空间(即具有凯勒-爱因斯坦度量的空间)与代数几何(研究多项式方程组解的几何表现的数学分支)之间的有趣联系。对话环节由许晨阳教授主持,与浙江大学数学高等研究院院长、未来科学大奖科学委员会委员(2017-2020)、未来科学大奖周Steering Committee委员励建书,山东大学教授、2020未来科学大奖-数学与计算机科学奖获奖者彭实戈,浙江大学数学高等研究院教授、2024未来科学大奖-数学与计算机科学奖获奖者孙斌勇,北京国际数学研究中心主任、未来科学大奖科学委员会委员(2016-2018)、未来科学大奖周Steering Committee委员田刚,美国西北大学Pancoe讲席教授、大湾区大学讲席教授、大湾区高等研究院副院长、未来科学大奖科学委员会委员夏志宏等多位数学领域的杰出学者,围绕“过去十年数学进展与华人贡献”、“未来十年中国数学发展期望”、“人工智能与数学”共同探讨数学相关领域的发展趋势与前沿课题。​许晨阳教授指出,数学以其独特的语言和逻辑为科学发展提供了坚实的支撑,也悄然塑造着我们理解世界的方式。未来科学大奖在过去的十年,奖励了数学发展中取得的一些重要的成就。而“数学的未来十年”将聚焦前沿数学的演进路径,思考基础研究如何驱动技术革新、启发跨学科突破,并在未来持续引领人类文明的进步。田刚教授谈到,近二十年来,华人数学家在国际数学界的影响力与贡献持续提升。他勉励年轻学者一定要有自信,勇于挑战前沿问题,为中国建设世界数学强国贡献力量。同时,他提及此前参与北京国际数学研究中心同事在“AI + 数学”领域的探索和讨论,认为这些尝试对于开拓研究新范式、增强数学推理能力具有积极意义。孙斌勇教授表示,华人近年在李群表示领域贡献诸多。他建议很大一部分数学专业学生花一半时间学其他领域知识,以拓宽数学应用。彭实戈教授介绍了他于1997年发现和创立的非线性期望,称关于这个研究问题的探索是令人愉悦的过程。他此前在倒向随机微分方程领域的研究使他发现了利用期望的非线性来精准的控制金融风险的不确定性,这无疑是解决现实世界的量化不确定性的突破性的研究成果。励建书教授建议进一步优化大中小学生的数学培养方案,以及科研制度,让70、80、90后年轻人早日引领中国数学发展,展现新时代水平。夏志宏教授强调数学教育是素质教育重要部分,公民应具备数学分析能力,其思维可应用于其他学科。在人工智能与数学方面,他关注用数学为人工智能建立理论和算法,认为学人工智能要先打好数学基础。计算机科学专场研讨会 - 安全护航AI未来“安全护航AI未来 - 计算机科学专场研讨会”由清华大学高等研究院“杨振宁讲座”教授、2019未来科学大奖-数学与计算机科学奖获奖者、未来科学大奖十周年庆典Program Committee委员王小云担任Session Chair。她对演讲嘉宾沈向洋、朱军,和对话嘉宾李舟军、任少卿、杨耀东的学术背景和科研经历进行了详细介绍。香港科技大学校董会主席、未来论坛理事、2025未来科学大奖周Program Committee联席主席沈向洋,以《多模融合:大模型的创新与发展》为题进行主旨报告,选取技术、商业、治理等角度,讨论多模态的技术创新和融合发展。他指出,大模型是一个涵盖技术、商业、治理等多要素的概念,将赋能千行百业,影响人们工作生活的方方面面,而多模态是大模型发展中的重要里程碑,涉及算力、算法、数据等多方面因素。未来,增强模型的理解和推理能力‌,是融合多模态数据过程中的关键技术难点。同时,如何发展以人为本的机器智能,让人类与机器有效协作,也是我们必须回答好的重要课题。清华大学教授、清华大学-博世机器学习联合研究中心主任、未来论坛青年科学家朱军以《生成式AI:从虚拟世界到物理世界》为题进行主旨报告。他表示,生成式人工智能旨在估计高维数据的分布,具有很强的通用性,已经在文本、图像、视频、3D等数字内容生成上取得显著进展,并且逐步演进到物理世界交互学习的基础模型。在技术快速发展的同时,安全问题越来越严重。朱军教授介绍了生成式AI的前沿进展,同时探讨了生成式AI的安全防范技术。​在对话环节,王小云教授作为主持,携手朱军教授,北京航空航天大学计算机学院教授、国务院学位委员会首届网络空间安全学科评议组成员、深圳智能思创科技有限公司创始人与首席科学家李舟军,蔚来集团副总裁、2023未来科学大奖-数学与计算机科学奖获奖者任少卿,北京大学人工智能研究院研究员(博雅学者),北大-灵初智能实验室首席科学家杨耀东,共同围绕“AI发展理论转型”“传统网络安全与AI安全交叉融合”“智能辅助驾驶技术趋势” “AI安全治理体系构建”等计算机科学相关主题展开学术分享与讨论。王小云教授表示,AI快速发展且深度应用于诸多领域,其安全性将成为未来发展核心基石。她提出,构建安全可控AI 系统、守护隐私与核心安全等问题,不仅需要工程技术创新,也需要基础科学、系统设计与治理理念的深度融合。​朱军教授指出,中国优势在于应用场景多且复杂,能牵引加速安全研究,AI的理论进展整体上落后于实际应用,亟需加强。强化技术优势方面,人才培养要梳理安全基础课程,加强密码学教学;科研环节应加强校企有效合作,发挥企业数据和学校人才优势,促进人工智能和AI安全发展。​李舟军教授表示,传统网络安全与AI安全的交叉融合可双向赋能,既可促进网络安全技术的智能化,提升其威胁感知能力,实现主动拦截与攻击溯源,又有助于提高AI系统的安全性与可信性。但这种融合亦可带来 AI 武器化等潜在风险升级。目前AI人才培养面临师资缺乏、经费与实验条件不足等问题,可通过更新教材、加强师资、打通产学研环节来弥补以上不足。​任少卿博士指出,智能驾驶有较高可能性在短期内大规模应用,追求通用性和性能提升。当前面临安全性要求极高的问题,大模型助力智能驾驶发展,通过海量数据学习、强化学习对齐开车准则。未来要在安全基础上实现拟人、多样性。通过构建可信防护体系需基础安全模型、形式化验证及在线学习验证等,以推动具身发展,实现 AGI 时代。​杨耀东教授表示,对齐技术让大模型符合人类指令,但目前基于强化学习的对齐较脆弱,存在逃逸方法,现有对齐多为浅层或表象对齐。未来可借助计算机和密码学领域方法增强AI安全,不过安全会牺牲性能。在治理上,中国在研究和框架上领先,有分级分类治理框架,未来需要跨学科人才和多方面投入。​在闭幕致辞中,卢煜明教授宣布,盛大庆典系列活动将于今年十月在香港迎来高潮——2025未来科学大奖周。卢煜明表示,本次大奖周将是一场汇聚全球顶尖科学家的国际盛会。活动预计邀请近百位国际科学家,包括四位诺贝尔奖得主及十余位来自中科院、美国国家科学院、欧洲科学院等机构的顶尖院士,共同分享前沿科研突破。特别设立的"十周年专场"将邀请国际知名奖项代表,深入探讨世界级科学奖项的创建经验及其对科研创新的推动作用。活动不仅包含重磅学术论坛,还将举办亚洲青年科学家基金项目年会及年度颁奖典礼等,着力推动科学传承与青年人才培养。卢煜明强调,科学是推动人类进步的核心力量,诚邀全球科学界同仁十月相聚香港,共同书写科学未来新篇章。​
2025-07-08 19:47



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