从新冠治疗到黑洞照片,顶尖科学家们汇聚在上海都讲些什么?
2020-10-30
人民网
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  25个国家,100多座城市,137位全球顶尖科学家,61人获得诺贝尔奖。当这些“最强大脑”聚集在上海时,会碰撞出怎样的“头脑风暴”?

  10月30日,第三届世界顶尖科学家论坛在上海召开,为期3天。该论坛是由世界顶尖科学家协会发起、上海市人民政府主办的年度国际科学家论坛。论坛始建于2018年,于每年10月底在上海举行。包括61位诺贝尔奖得主在内,共有137位诺贝尔奖、图灵奖、菲尔兹奖、沃尔夫奖、拉斯克奖等全球顶尖科学奖项获得者参加此次科学盛会。

  论坛期间将有130余场科学家独立演讲、70余场主题峰会,大部分活动将通过网络向公众直播。论坛首日,数位诺贝尔奖得主、科学家展开讨论,发表了相关主旨演讲。这些话题从基础科学到新冠肺炎治疗;从引力波到黑洞,囊括了众多全球瞩目的科学技术热点话题。

罗杰·科恩伯格:基础科学是人类进步的希望

  2006年诺贝尔化学奖得主罗杰·科恩伯格作为世界顶尖科学家协会的主席,他始终坚信科学在未来可以拯救人类。

  “如果说20世纪是物理学的时代,那么21世纪就是生物学的时代,尤其是人类生物学。”在第三届世界顶尖科学家论坛特设科学态度大师讲堂上,罗杰如是说道。

  演讲中,罗杰首先以仅有100年左右历史的现代医学为切入点。相较于物理、化学等几个世纪以来的愈发明了的探索,医学领域在科学发展中其实经历过长时间的迷茫——从前,人类疾病被归因于体液的不平衡,其治疗方法是放血和强效泻药,这样令人难以置信的论断,与如今象征着人类智慧前沿的现代医学似乎有着云泥之别。

  罗杰强调,发现的本质就是未知,不能被计划和安排所抹杀,它们不应该经由评估后被排到末位。面对诸如此类并不罕见的现象,政府的作用尤为重要,解决这一困境,需要的是为人类福祉有着长远考虑的政府。各国都应该建立起合理的知识框架和投资框架,吸引国内外的重要人才,形成一个雇佣年轻科学家的市场。

  罗杰还进一步表明基础研究之于人类的重要性——基础研究还有更重要的目的,探索欲和求知欲本就是人类本性的一部分。

新冠疫情来袭,理查德·勒纳讲述他的免疫研究

  如果一直关注新冠疫情的报道的人们可能会听过“细胞因子风暴”这个专业名词。

  事实上在新冠疫情早期,有许多患者因此丧生。通俗地说,“细胞因子风暴”就是人体免疫系统对外来入侵者反应过激,反而对人体造成了更大损伤。

  在第三届世界顶尖科学家论坛科学前沿话题讲堂上,1994年沃尔夫化学奖获得者,美国斯克利普斯研究所理查德·勒纳教授则讲述了他和他的团队与新冠肺炎疫苗对抗的经历。

  勒纳的演讲紧紧围绕人工免疫系统展开,为新冠病毒的治疗提供免疫学视角的方法。勒纳发现,一种叫做CXCR2的蛋白偶联受体产生于免疫过程,以攻击肺部病毒。由人体内的免疫部队所制造白细胞介素-8与CXCR2分子结合,会向白细胞发送“共同战斗”信号,而这样一来将产生过度的免疫反应。

  这一过程所带来的严重后果导致了进一步的感染,被称之为“细胞因子风暴”,但这一大规模的免疫应答反应是没有必要的,反而加重了患者症状。因此,勒纳与团队针对CXCR2设计了抗体,希望能够阻止这一过程,从而使患者免受过度免疫反应的影响。目前,他们已初步完成该治疗性抗体的制造,这一抗体并非直接解决感染问题,但它不会给患者带来不良反应。

从引力波到黑洞,宇宙离我们越来越近

  巴里 巴里什是美国实验物理学家,加州理工学院物理学林德教授,引力波研究的先驱。2017年,他与莱纳?魏斯和基普?索恩一起被授予诺贝尔物理学奖。

  巴里 巴里什表示,和过去相比,天文学在利用电磁波谱中不同的波长进行天文学的研究上取得了卓越进步。应用射电望远镜这种非凡的技术来观测同样的现象,科学家能够聚集不同区域的不同仪器,通过发射不同频率的信号的方式,从不同的角度、不同的波长让黑洞成像,并最终理解宇宙的本质。

  巴里 巴里什通过不同地区的两个探测器,在两个黑洞相遇时碰撞、合并收集到的信号,证明引力波的存在。这个案例直接证明了过去不被天文学家认可的,恒星黑洞的存在。

  对于巴里 巴里什来说,仅仅通过引力波来观测宇宙还远远不够。预测引力波的出现,并提醒天文学家将望远镜对准引力波产生的方向是非常重要的事情。而对于谢普德·多尔曼而言,当下正是一个研究黑洞和相关物理学的黄金时代。

  谢普德·多尔曼是美国天体物理学家,事件视界望远镜项目的负责人。他因其“用相当于地球大小的望远镜阵列,为人类拍下首张超大质量黑洞的照片”而获得2020年度基础物理科学突破奖。

  多尔曼通过全球毫米波特长基线阵列图——目前喷流中心区域显示度最好的图像,来解释“黑洞阴影”的光环。

  他表示:如果能观测记录到围绕超质量黑洞周围的这圈可视物质,就能立马验证爱因斯坦的理论,还能测量黑洞本身的质量,证实科学家对黑洞的其他信息作出的估算。

  但在研究过程中,多尔曼团队面临的重大挑战之一,就是捕捉黑洞事件视界。为了重新设计干涉仪,多尔曼团队运用和光学望远镜运作原理类似的甚长基线干涉测量技术,通过将多个分布于世界各地的望远镜组成一个大型虚拟望远镜面网络,将清晰的信号数据进行数据拟合。经过实验,多尔曼团队获得了和预期基本一致的数据,再一次验证了原本的假设。

  据悉,新冠肺炎疫情全球大流行的背景下,第三届世界顶尖科学家论坛与会人数反而较上年有大幅度增加。分布在四大洲25个国家和地区的137位世界顶尖科学家、200余位优秀青年科学家,将在三天的会期云上相聚。

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