未来之问 无限作答

本版制图 戴佳嘉

本报记者 曹刚 郜阳 马亚宁 杨欢 郭文才

第二届世界顶尖科学家论坛最重磅的活动——“莫比乌斯”论坛（全球科学家未来论坛），今天上午9时正式开启。与会的全体顶尖科学家巅峰对话、未来畅想、联合倡议，近70位W LA顶尖科学家精炼阐述，近200位全球科学家的思想火花激情碰撞，纵论科学发展与人类命运的紧密关系，探讨科技的巅峰与未来的极限。

如果没有记忆？我们将会怎样

梅·布莱特·莫索尔（2014年诺贝尔生理学或医学奖得主）

随着年龄增长，大脑当中可能会丧失编码新的记忆的能力，我和爱德华·莫索尔一起做的研究就有关这方面。我们研究了人类的海马体，发现如果没有相关机制，就无法导航和记忆。我们发现了那些帮助我们分辨空间位置的细胞，如果这些细胞凋亡的话，脑部的相关部位就会萎缩。阿尔兹海默症的预后就会比较差。所以我们接下来希望进一步了解，这些细胞为何凋亡，并且阻止它们凋亡，帮助阿尔茨海默症的早期患者，延缓他们细胞凋亡的过程。

数学门槛变高？人类将被超越

蒂莫西·高尔斯（1998年菲尔兹奖得主）

我想思考的问题是，2100年数学会是什么样子？这很难回答，我们也很难搞清那时的文明是什么样子，或许文明会崩塌，威胁到数学的发展，也可能会存在其他的问题，让人们觉得没有精力来纯粹地搞数学了。如果现有纯粹搞数学的研究机构那时还存活的话，我相信我们现在所做的数学研究应该也不会存在了。

有一个原因，虽然可能性很小，但我想说数学涵盖的范围越来越广了，每解决一个问题就会产生10个新的问题。人们工作越努力，成果就越容易被窃取，你可以看到现在的论文很长，引用了很多的文献，所以原创内容的形成变得越来越困难，进入数学界的门槛越来越高，年轻人也就不愿意学了，我不知道未来还会不会有人像我一样疯狂钻研数学的研究。另一个威胁来自于人工智能，不只是深度学习，尽管现在深度学习还没得到重大的突破，但我做过相关的研究，觉得计算机可以自己证明公式、定理，它自成体系。人类逐渐会被机器超越，这样数学的门槛就变高了，等机器的深度学习发展到一定的程度，我们想证明定理、公式直接输入到电脑里就可以，这种现象会很普遍。因此人类各方面都会面临着人工智能的威胁，我们需要重新找到新的方式。

基础研究反哺？需要一定时间

阿夫拉姆·赫什科（2004年诺贝尔化学奖得主）

政府和社会应支持基础研究，应用研究需要产业来支撑。现在很多投资者只会在转化研究上花钱，然而应用研究也很重要。应用研究的前提则是基础研发。在我熟知的医学领域就是如此。没有基础研发，就不会有应用研究。

基础研究会反哺社会，当然这需要一定的时间。但毫无疑问，基础研究会让社会受益。希望投资者能更关注基础研发，让好奇心来推动年轻科学家的基础研究，当然所收获的效益总会回到社会。

新药持续作用？人工智能帮忙

亚利耶·瓦谢尔（2013年诺贝尔化学奖得主）

众所周知，当致病体突变，科学家们研发的药就没用了。当体系里一个因素有变化了，整个体系就需要适应它。那么我们如何让新药发挥更长时间的作用，并减缓耐药性产生的时间？对于已知药物，我们可以结合人工智能和基本的计算机模拟来提高。我们也要用机器学习对致病体的生命活力开展计算，我相信未来30年，计算机能够有这样的能力。

知识如何获取？创造新的理论

约瑟夫·斯发基斯（2007年图灵奖得主）

我想说问题是知识以及知识的重要性，大家都知道人类的文明是基于知识的积累、生产和使用。人类有两种体系的思维，慢速和快速的，因此我们意识层面就分为两种，基于经验和基于推理能力的。尽管这两种知识类型不同，但我想解释，内在的知识基于事实和经验；推理的知识用来解决问题时，需要用到意识层面的知识和工具。

此外，人类还发明了科学方面的知识，这很重要，以经验为基础的知识可以用来测验，科学知识可以使用数学模型。但随着计算机的到来，传统计算机更倾向于使用模型知识，现在我们有AI和神经网络，这就带来了两个重要的问题：第一，人类和计算机之间如何分工，我认为应该把人类包括进来；第二个问题就是，我们应该提出能够解释机器学习的理论，不然它永远都是黑箱操作，所以我们应当创造新的理论。

科学塑造未来？我们终将知道

让-马里·莱恩（1987年诺贝尔化学奖得主）

科学对人类产生了哪些影响？首先让我们看一看科学的三个重要“支架”：物理，探究宇宙定律；生物，追寻生命规则；而化学，则是两者的桥梁。

我想提醒大家，今年有两个对人类发展十分重要的纪念日：500年前，达·芬奇去世了，他是科学家、艺术家和工程师，将科学与艺术做了非常好的结合；另一个纪念日是，门捷列夫在150年前发表了元素周期表，囊括了我们所有可见的物质，人体和宇宙一样，都由这些元素构成。

最后，我想引用德国数学家大卫·希尔伯特的名言：“我们必须知道，我们终将知道。”科学会塑造我们的未来，我对此充满信心。

追求无用之事？科研必需营养

吉罗·麦森伯克（2019年沃伦·阿尔珀特奖得主）

大众对科学通常有很大的误解。公众政府，资助机构，都会有误解。希望我们做的研究能够充满未来价值。实际上，未来价值很难预测。有的时候，有价值的科学研究是无法有清晰的路线图或者宏大的目标。可能有些十分分散的个人研究资助，产生的结果，却让人类如获至宝。曾经有过一篇十分知名的科学文章提到，我们不应该阻碍对于无用之事的追求。这篇文章十分重要，我们在追求无用知识的时候，可能会有很多阻碍，但是这是人类科学研究所必需的营养元素。

认识斑斓世界？不断更新仪器

罗伯特·胡贝尔（1988年诺贝尔化学奖得主）

我带来的幻灯片，是一张开普勒天文望远镜，它极大地扩展了我们人类的视觉。笛卡尔的一句话，清晰地描述了这种扩展：望远镜这一奇妙的仪器，让我们的视觉超越了祖先，为我们创造更好了解世界和自然的工具。如果为这句话写上续笔，那就是望远镜包括电子显微镜和计算机，可以帮助我们仰望星空，并细察生命本身。例如，电子显微镜呈现出来我们现在对生命的深入理解，人类的生命和健康在分子层的斑斓世界里，逐一展开，加深着我们对当下和未来的理解。正因为透彻地理解了这一点，所以我们要帮助年轻的科学家，延展他们扩大宏阔的视野，缩小微观视界。我认为，我们需要更多支持中国科学家们，用不断更新的先进仪器，充满智慧的思想碰撞，助力他们完成科学理想和目标。

推进社会进步？还需科学共识

厄温·内尔（1991年诺贝尔生理学或医学奖得主）

我想问的是一个基础的问题，科学和社会之间的关系，科学究竟能否真正地推进社会的进步？客观讲是的，在这个论坛中我们已经看到了，有相关的数据。但是很大程度上，尤其是在欧洲社会，人们接受科技的优势，但同时觉得科技带来了不方便。很多人觉得发展得太快了，反而不开心，这是为什么呢？其实，人的认知是基于算法和逻辑，我们习惯和周围的人比、和最近的情况比等。但我想做的事情就是，神经科学要研究人们的情绪障碍，包括抑郁、上瘾和病理、害怕等，最后能否给别人带来幸福感，能否对科学达成共识。

什么才是幸福？你的心智决定

考切尔·比尔卡尔（2018年菲尔兹奖得主）

我想和大家讲讲科学和幸福的关系。什么是幸福，人类几千年来都在讨论，但始终没找到答案。其实，人是否开心，通过扫描其大脑就可以确认。你的心智决定了你的幸福状态。现代心理学在诊断心理问题方面很有用，但心理学能帮我们治疗心理问题吗?仅仅与心理医生交流显然不行。我们与身边人的交流很重要，他人和你的聊天方式会影响你的情绪。

我是文化多样性的坚定支持者，这和生物多样性一样重要。发达国家的人不一定比发展中国家的人幸福。每个国家都无需模仿其他国家的文化。

当然，身体健康也会影响心智健康。营养和饮食、医药化学会帮我们维持身体健康。现在人口爆炸式增长，但资源是有限的，气候变化也会让资源变少，这可能影响幸福感。

大脑如何运作？要从细胞观察

爱德华·莫索尔（2014年诺贝尔生理学或医学奖得主）

我想来讲一讲大脑。首先我想说，我原本背景是心理学家。认知是更加高层面的大脑行为和功能。之后我开始研究神经科学，大多是研究单个细胞。单个细胞能对环境做出反应，很多细胞在一起如何反应？尤其对认知产生什么影响？现在的研究会主宰21世纪神经科学。我们需要记录几百几千细胞组成在一起的行动。我实验室里的项目想得到更多大脑系统如何运作的理论。脑科学还是处于婴儿阶段，我们要看细胞组合在一起如何运作。希望年轻人考虑进入神经科学领域，这不仅可以帮我们了解认知，也能帮我们更好应对精神疾病。

生命诞生之谜？我们力图破解

米歇尔·马约尔（2019年诺贝尔物理学奖得主）

对天文学家来说，会越来越开心，两年后将会有更强大的太空望远镜诞生在地球上。它的直径甚至超过了“莫比乌斯论坛”所在的这间大会议厅。依靠强大的望远镜，太空新发现不断被发表出来。目前，科学奖已经检测到了4000个行星系，越来越多的新行星也不断被找到——它们有的运行周期只有一天，有的质量是地球的1倍或10倍。通过观察这些“天外飞仙”，我们力图破解他们不同亮度背后的成因，寻找它们的星球上是否存在甲烷、氧气甚至水分子的蛛丝马迹，通过仰望星空，我们盼着能够破解生命诞生之谜。

坚持探索科学？靠好奇心驱动

巴里·巴里什（2017年诺贝尔物理学奖得主）

关于引力波检测器的研究，完全由好奇心驱动，也是大科学成功的一个绝佳案例。大家早已达成共识：科学研究必须由好奇心驱动，但是好奇心和想象力往往伴随着风险。我一直想问：应当如何包容好奇和风险，克服各种障碍，来支持人们坚持科学探索？

引力波探测器研究，我们做了20年，背后有很多支持者。但是，比较小型的科研项目，会不会得到类似的足够资金？一些投资机构不想为失败负责，如果他们只支持20%的项目，那么很多科学研究将无法展开。在现代科学中，仅靠个人力量是很困难的。

事实上，一些非常重要的研究，现在可能暂时失败，并不等于以后也会失败。我们应该怎么去追求那些出于好奇心的高风险项目呢？目前遇到了很大障碍，期待未来能找到答案。

超人即将产生？快要接近起点

乔治·斯穆特三世（2006年诺贝尔物理学奖得主）我想聊一聊“超人”。

科学将对人类造成哪些影响？可能会产生所谓的“超人”。现在已经快要接近起点了。这样的生物可以做人类80%-90%的工作，未来可能做更多。

超人类有3种：一是转基因。我问学生，愿不愿意给自己孩子做转基因，让他们更聪明。现在已有科技手段可以做到，大家还是有所迟疑。二是在医学领域，产生了新的关节或让人获得新的能力。第三种，就是电子化、IT化的人类，具备更快的信息处理速度和生活节奏。

我们世界顶尖科学家协会有一句口号：协会由人类“最强大脑”组成。今年可能是最后一次这么说了。不久的将来会出现一些“超级大脑”，可能不是人类；到本世纪末，还会出现一些真正的“超级大脑”，就像我们发现了外星人一样。

理解量子物理？学做竞猜游戏

弗兰克·维尔泽克（2004年诺贝尔物理学奖得主）

我想讲的是一些具体的内容。在量子学中，我们想要理解事情发生的可能性，就需要一个量子模拟系统。在这个模拟器中，我们可以控制状态，可以进行复杂的运算，以达到最终的目标。其中也会用到波函数，它有一个特性，每次只能进行一次衡量。所以想要理解量子物理的体系在做什么，这很有挑战性。如果我们想知道量子计算机是否在做我们想让它做的事情，就需要很多计算和监测，涉及的函数也很复杂，所以需要一种智能的方式。最后我想说，当我们需要组织和探索未知的事物时，有不同的方向可以着手，但你不知道从哪里开始，这就像竞猜游戏一样，很有乐趣。

5亿人类患病？预防未知病毒

谢尔顿·李·格拉肖（1979年诺贝尔物理学奖得主）

人类生存面临一系列挑战和威胁，比如说，最亲爱的太阳，可能在5亿年后会变得特别炙热，让人类无法再在地球上生存。还有一些短期问题，可以也必须解决，特别需要我们的年轻人来应对。

第一，是核威胁。冷战早已结束，但核武器仍然存在，有时还显得剑拔弩张，一些国家和地区受到了核威胁。我们必须想办法来降低危险发生的几率。

第二，是流行病。100多年前的全球流感，造成了5亿人患病。将来可能还会重演，会出现一些变异的、未知的病毒，造成全球大范围传染。

第三，是气候变化。我们已经做了一些事情，我15年前在波士顿大学就讲授了一门能源科学的课程。15年后的今天，二氧化碳在大气当中的浓度仍在不断增长。