为科学举杯 启封新年序章

作者:香轮

更新时间:2023-01-11 11:02:33

中国科学院计算技术研究所研究员、中科大数据研究院院长王元卓在演讲(图片由北京市科学技术协会提供)


(相关资料图)

回首2022,越来越多的人投身科学,献身科学,深潜知识的海洋,勇攀科学高峰。2022年12月31日晚,由北京市科学技术协会、北京市广播电视台主办的“2023科学跨年之夜”上,11位科学家接力演讲,为公众呈现了一场精彩的科学盛宴。

探索浩瀚寰宇,中国科技勇攀高峰

2022年是中国载人航天工程实施30周年,对一直处于探索和忙碌阶段的中国航天人来说,30年弹指一挥间。

时间倒回1998年,谌廷政来酒泉卫星发射中心报到的第一天,映入眼帘的一台老旧的判读设备。第二年就要执行神舟一号飞船的发射任务,但这台设备还故障频频。若重新购买,不但研制周期长,且价格昂贵,科研人员下定心改造原有设备。

判读设备是处理数据工作的关键,而在当时的数据处理部门,只有谌廷政学过检测技术和仪器仪表。“我责无旁贷,经过半年的努力,判读设备重新焕发生机,并稳定运行了10年。”谌廷政说。

以往执行发射任务时,地面工作人员不可避免地会与火箭推进器接触,而常规火箭推进剂有毒,少量吸入就会损伤人的呼吸道。“为了解决这个问题,我们一直朝着塔架无人化的方向努力,仅用不到1年时间,就研制出我国首套自主知识产权的火箭自动加注对接系统。”谌廷政说。

现在的谌廷政,是中国酒泉卫星发射中心测发技术总体专家,他见证了中国航天人不断攀登一个又一个高峰,实现一个又一个不可能。

随嫦娥五号到月球飞一遭的紫花苜蓿,给中国农业大学生物学院教授王涛带回了惊喜。团队精心挑选的5克紫花苜蓿种子,“遨游”太空20几天后,其中一个叶柄上的3片叶子竟长到了7片。“这意味着单位面积蛋白质的含量显著提高。”

高蛋白、高产、抗逆是紫花苜蓿的特点,对我国畜牧产业发展有重要意义。用王涛的话来讲,我们吃的牛羊肉品质如何,喝的牛奶蛋白质含量高不高,都与紫花苜蓿有直接关系。

目前,苜蓿生产仍是我国农业产业的短板,我国每年要从国外进口苜蓿干草近200万吨。“培育一个新品种,一般需要十几年,与航天工程合作搭载苜蓿种子,对加快我国苜蓿育种进程大有益处。”王涛说。

走出实验室藩篱,科技创造希望

在微型化双光子显微镜的捕捉下,小鼠的神经元水平被科学家轻而易举地获取。我们得以看见其大脑学习、记忆、决策、思维的过程。

这个小鼠可以“戴着跑”的显微镜,只有拇指大小,仅重2.2克,出自中国科学院院士、北京大学未来技术学院教授程和平的团队之手。目前,这台显微镜是世界上体积最小、重量最轻的高时空分辨双光子显微镜。

未来,微型化双光子显微镜还将为可视化研究自闭症、阿尔茨海默病、癫痫等脑疾病的神经机制发挥重要作用。

“我们启动了下一轮技术革新,把微型化双光子显微镜变成临床上的双光子内窥镜,用于消化道、呼吸道肿瘤的早筛早查。”程和平说,这台小小的仪器,承载着医学检测技术革命的希望。

中国工程院院士、全国工程勘探设计大师孙丽丽一直带给我们绿色的希望。

本世纪初,我国科学家在川东盆地发现大型天然气气田,储量十分丰富。“这是个令人振奋的消息,但我们进一步勘探发现,这里的天然气硫化氢浓度高达15%—18%,有剧毒,世界罕见。”孙丽丽清楚记得,国外同行评价它为“毒气田”,没有任何开采价值。

2006年,川气东送工程启动。“建设期间,我们平掉了八座山,改道了一条河,项目仅用两年多时间就按期高质量建成,标志着高酸天然气安全高效净化的世界性难题得到解决。”孙丽丽说。

科技创新除了让天然气成功“排毒”,也让国人“绿色奥运”的梦想成为现实。孙丽丽团队精心规划设计了三座加氢站,为北京冬奥场馆用车提供清洁的氢能。此次北京冬奥会首次使用绿氢作为火炬燃料,燃烧时只产生水。

“在2022北京冬奥会的开幕式现场,当我看到一束蓝色的圣火在洁白的奥运雪花中亮起时,心中那份对洁净能源的热爱再一次涌腾。”孙丽丽铭记的,是石化人肩上的责任。

刨根问底,科学发展升华科学幻想

被动漫占据的童年时光里,印象最深刻的就是——想要跳进家里的抽屉,坐上时光机回到过去。

“人们对时间的认知早已不是线性的概念,在相对论、引力波,虫洞等科学理论的支撑下,时间旅行、时空折叠、平行时空,这些对时间和空间新的理解展现在我们面前。”中国科学院计算技术研究所研究员王元卓说,在相对论中,当一个物体运动的速度接近或者达到光速时,这个物体所处的时间就会变慢,一旦能够超越光速,那么在爱因斯坦的公式中,就可能实现回到过去。

“科学幻想不同于神话玄幻,科幻作品要扎根现实世界。科幻对科学的发展有着极强的预言和推动的作用,科学的发展也带动了科学幻想的升华。”王元卓说。

不论是科学还是科幻,最终都将汇入奔涌的时间长河。作为与现实世界平行的虚拟世界,元宇宙如何实现与我们熟悉的物理世界无缝融合,让人类自由出入呢?在北京智源人工智能研究院院长、北京大学计算机学院教授黄铁军看来,脉冲相机可以助其实现。

传统数码相机把光变化过程看作物理对象,就像一根香肠,电影是每秒切成24段,每一段再压扁成一幅静止图像。“脉冲相机打破现有用图像记录视觉信息的基本方式,把一组光子变成一个比特,将一个光的变化过程直接转成一个比特流,实现超高速摄像。”

未来,黄铁军还计划给脉冲相机配上高速显示器,把二者背靠背连接制成电子透明玻璃,再将电子透明玻璃做成虚拟现实眼镜。这副眼镜会比VR眼镜佩戴起来更舒适自然,让我们自由出入元宇宙和熟悉的物理世界。

两小时的“科学跨年”,道不尽科学的魅力。愿更多科学家走近公众,打开科学之门,启迪更多智慧。

百度
本站所有内容均来源于互联网,图片版权归原作者所有,若有侵权等相关问题敬请告知,我们会立即处理。
客服QQ:981710980
© 2020 - 2022 备案号:桂ICP备18001124号-5 | 自由分享各种资源,资讯,影视,娱乐等最新消息