腾讯科学WE大会硬核科技来了:脑机结合、人造皮肤、量子力学、捕捉快速射电暴..…
刚刚,在2020腾讯科学 WE 大会上,7位全球最顶级的科学家,在一起聊了地外生命、脑机结合、人造皮肤、器官复刻等硬核内容。
一分钟回顾WE大会精彩内容↓
尽管全球疫情严峻,但阻挡不了科学分享的热情。
献上腾讯科学 WE 大会的精彩内容合集,包括有:
长文、知识点超多及很有可能超纲预警,还有记得别喝水,因为全是干货
用意念“隔空取物”
周末,你躺在床上,手机在桌上,心想:要是手机能自己跑过来就好了。
哼,想得美。
不过,科学家也这么想,不光想,他们还实现了!
(看看你和科学家之间的差距)
用意念操控机械臂,靠想就能“隔空取物”。
而且,这个技能早在2014年就已实现。
2014年巴西世界杯,一个T4级截瘫少年,身穿“机械骨骼战甲”,用意念控制开出了第一球。
这一幕,犹如科幻电影的情节。
创造这一奇迹的,是 Miguel Nicolelis ,杜克大学医学院神经科学教授。
怎么做到的?答案是:脑机交互。
把包含运动想象的脑电信号,转化为能够控制人工装置的电子指令。
1998年开始,Miguel Nicolelis 和同事就在研究这项技术。
最初的实验在猴子身上进行。
第一步,先让一只恒河猴学会玩电子游戏。
只要准确操作,就奖励一滴它最爱的橙汁。
接着加大难度,让猴子通过想象,指挥机械手臂完成操作,不涉及任何身体动作。
接着,再让猴子通过想象控制电动轮椅,从某一随机位置出发,去到目标地点,拿到葡萄。
不负众望,猴子做到了,而且越来越熟练。(等等,不是最爱橙汁吗?)
这个原理也可以应用到患者上。
将采集到的脑电信号传输给一个可穿戴式的全新机械身体中,病人就可以通过大脑控制这个机械身体,让自己移动到某一位置。
这就意味着,脑机接口技术,能转化成新的治疗手段,来帮助全世界2500万因脊柱损伤而在痛苦中挣扎的人们。
Miguel Nicolelis 在演讲中感慨:
有时候基础科学能引领你,到达你从未想象过的地方,为你带来意料之外的发现 。为了这一天,我等了38年。因为亲眼见证了这一切,我的每一秒付出都是值得的。
跨物种器官复刻
很多晚期器官衰竭的病人,需要通过人造或机械器官移植来“续命”。
但“捐赠器官”严重短缺,人体对移植器官会产生排异反应等问题也不少。
怎么样才能帮助解决这些问题?
来自斯坦福大学、东京大学的 中内启光 教授,开始了一项极具挑战的科学研究—— 在动物体内培育可移植的、具有完整功能的人类器官。
这不是科幻。
假设有一位晚期心衰患者。
先培育出他的多能干细胞,注入有器官形成障碍的猪胚胎的囊胚中。
接着,生成嵌合体,等它生长,就能取出供人体移植。
这个嵌合体因为完全由人类细胞组成,就不存在排异反应,不用免疫抑制。
其他器官也适用此方法,而且实际上已经得到了很好的数据验证。
不过,这类实验也面临很多争议,如伦理和社会问题。
中内启光表示,所有研究都是在得到相关机构批准的情况下进行的,包括政府、斯坦福大学道德委员会和相关大学的动物实验委员会。会继续保持透明度并接受这些机构的监督。
在去年7月,他首次获得批准进行含有人类细胞的动物胚胎实验。
中内启光 表示:
皮肤也能人造?
如果未来生活里没有手机,我们靠什么获取信息?
斯坦福工程学院化工系系主任 鲍哲南 有一个大胆的设想——
用电子皮肤!
这不是天马行空,鲍主任说,小白鼠已经可以正常地使用电子皮肤了。
电子皮肤要像人的皮肤一样柔软,可自修复,可生物降解,要能感受到不同的物体,并把信号传给大脑。
虽然还未真正用到人的身上,但理念已被证实,也有很多新启发。
比如,新生儿很脆弱,很难打针测血压,未来可以用电子皮肤,做成轻轻贴在小baby身上的血压计进行测量。
贴在人皮肤上的阵列式传感器(图源BaoGroup)
另外,鲍哲南还与腾讯科学WE大会推广大使、青年演员张新成聊了一会儿电子皮肤技术,鼓励年轻人关注科学、热爱科学。
鲍哲南 表示:
量子力学正在改变世界
当前,很多科学研究面临计算能力有限的问题。
缔造世界首颗量子科学实验室卫星“墨子号”的量子物理学家、中国科学院院士 潘建伟 给出了答案:用量子力学。
世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”
他说,量子力学的第一个小孩是现代信息技术,现在它已经准备好生二胎。
二胎的“KPI”是——解决算力不够、信息传输不安全等问题。
算力不够,用量子计算解决。
它能做到许多传统计算机做不到的事情。比如,一台万亿次的传统计算机分解一个300位的大数,大概需要15万年,用一台万亿次的量子计算机,只需要一秒钟。
除了量子计算,潘建伟又介绍了量子通信方面的相关应用,其中一个就是所谓的量子秘钥分发。
比如有两个人为了进行安全的通信,可以先送一系列单光子,处于各种各样状态的单光子,由A送给B。
如果中间有个窃听者存在,光子的能量是不再可分的,不能分成半个,所以如果窃听者要把这个光子拿走的话,接收者B就收不到了。
再或者窃听者对这个光子做个测量,那么量子力学里面有个原理——测不准原理,去测量光子,就会影响光子的叠加态。
所以说有了窃听就必然会被发现。
那么这个通信的双方,把那些被别人扰动过的或者被别人拿走的光子扔掉,就可以形成了一种安全的秘钥分发,利用安全的秘钥分发你就可以实现了加密内容不可破译的安全的量子通信。
潘建伟 表示:
用望远镜捕捉快速射电暴
最近,贵州的“天眼”望远镜观测到了来自太空的神秘无线电信号。
这个神秘无线电信号就是“快速射电暴”。
它是天空中一闪而过的射电波,可能在任何时间出现天空中的任何位置,持续时间只有几毫秒。来自银河系之外,还很可能来自外太空。
2019年,天体物理学家、麦吉尔大学教授Victoria Kaspi 就凭借新型电波望远镜 CHIME 捕捉到上百次快速射电暴现象。
加拿大CHIME望远镜
对于它究竟是如何产生的?现在还没有标准答案。
Victoria Kaspi列举了几种可能性:超新星爆炸、中子星并合、黑洞吞噬中子星以及中子星磁层活动等。
快速射电暴是一个比较年轻的研究领域,第一篇论文发表于2007年。(嗯,大家还是有很多机会和空间的。)
Victoria Kaspi 表示:
目前我们正在制作第一个CHIME望远镜快速射电暴目录,记录500多个爆发源。
我们还将进行多项研究,比如天空分布、属性分布和散射程度分布,从而破解爆发源在宇宙中是如何分布的,我们对此感到非常兴奋。
金星或存在生命迹象
科学研究发现,金星上的环境非常恶劣,它的地表就像一个被烤熟了的贝壳。
如果把宇航员送到金星大气层,他们将无法生存,因为那里90%都是硫酸,而且风势极其猛烈。
所以很多科学家都没有花太多时间在金星上寻找生命迹象。
但今年9月份,一则关于“金星上或存在生命迹象”的消息刷屏。
这个爆炸性新闻背后的科学家就是天文学家、卡迪夫大学教授Jane Greaves 。
发现金星大气磷化氢的《自然》文章插图
示12阶多项式拟合
她和科学团队在金星大气中首次探测到了磷化氢气体,被认为是一种潜在的“生命迹象”。
她表示,金星云层的条件也许会好一点,那里更凉爽更湿润,并且气压和地球类似。
但仅仅是也许,生物能以某种方式在小滴的硫酸中存活。
金星大气悬浮器计划(想象图)
Jane Greaves 表示:
尽管金星可能存在生命的想法听起来很疯狂,但确实有这种可能性。我们希望开展更多工作,能最终找到那里的答案。
我认为这将是未来几年激动人心的挑战。
没看过单独存在的夸克,但它存在
Steven Weinberg 是世界著名理论物理学家、1979年诺贝尔奖获得者 。
他是目前最受认可的早期宇宙理论——暴胀理论的重要贡献者,向世人描绘了完全可信的宇宙起源图。
霍金曾在他的启发下,完成了巨著《时间简史》。
他带来的有关基本粒子标准模型的科普演讲。
(嗯,已经尽力讲得很科普了)
上世纪六七十年代,物理学界开始发展出基本粒子标准模型,这个模型是将强相互作用、弱相互作用和电磁相互作用放在一个框架当中。
解释了自然界存在的所有其他作用力和发现的其他粒子。
“上帝粒子”——ATLAS探测器模拟的希格斯粒子衰变艺术效果图
在这个模型理论下,物理学家推断出夸克(一种基本粒子,也是构成物质的基本单元)的存在。
虽然目前为止,人们都没有从探测器上看到过单独存在的夸克,但这并不妨碍科学家认为夸克是存在的。
Steven Weinberg 表示:
第二届 “自然科研全球影响力大奖”
第二届 “自然科研全球影响力大奖” ——这个大奖,他拿了!
他就是——澳洲流行病学家及公共卫生研究人员 Joshua Vogel 博士。
Joshua Vogel 博士
Vogel 博士聚焦于全球早产难题,在孕产妇和儿童健康领域取得了一系列临床研究成果。
他本人及团队测试了一种利用产前皮质类固醇(ACS)药物的精密治疗方案,来低成本地减少中低收入地区早产造成的新生儿死亡。
结果显示,该方案可将这些地区的新生儿早产死亡率降低16%。
腾讯集团副总裁 程武 表示:
在今年的疫情背景下,生命科学领域的青年科学家获奖有着特殊的意义。
我想,支持更多全球的青年科学家一起探索前沿科技,为每个人解决生命之痛,就是科技向善最好的实践。
“自然科研全球影响力大奖”,由施普林格·自然(SpringerNature)旗下的自然科研联合腾讯于2018年11月推出,旨在表彰在解决全球性挑战、推进人类可持续发展上作出突出贡献的青年科研人员。
人类正经历特殊时期,更需要科学
今年疫情,影响了很多人。
而森林大火到台风洪水和前所未有的高温天气,全球肆虐的气候灾害表明 “地球正在改变”,人类正经历着地球历史上的一个特殊时期,所以人类一定要保护这个唯一的家园。
腾讯首席探索官 网大为 在开场演讲中表示:
前沿科学突破能帮助我们做好准备拥抱未来,因此我们要深入地理解世界所面临的挑战,它也能够进一步激发我们的热情去成为向善的一股积极力量,我们将其称之为:科技向善。
近期他也将推出一本新书《重构地球- AI For FEW 》。
书里,你可以了解到腾讯AI种黄瓜和番茄的幕后“八卦”,也能一起探讨如何以科技方式来应对食物、能源和水等地球级问题。
最后,WE大会虽然结束了,但科学家们探索前沿科技的脚步不停。
我们也希望通过科技探索更多可能性,和更美好的未来。
对了,腾讯科学WE大会是2020年“腾讯科学周”的第一场活动(原文 )。
来源:腾讯
来源:深圳梦(微信号ID:SZeverything)综合
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