為科學(xué)舉杯 啟封新年序章

中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所研究員、中科大數(shù)據(jù)研究院院長(zhǎng)王元卓在演講（圖片由北京市科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)提供）

(相關(guān)資料圖)

回首2022，越來越多的人投身科學(xué)，獻(xiàn)身科學(xué)，深潛知識(shí)的海洋，勇攀科學(xué)高峰。2022年12月31日晚，由北京市科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)、北京市廣播電視臺(tái)主辦的“2023科學(xué)跨年之夜”上，11位科學(xué)家接力演講，為公眾呈現(xiàn)了一場(chǎng)精彩的科學(xué)盛宴。

探索浩瀚寰宇，中國(guó)科技勇攀高峰

2022年是中國(guó)載人航天工程實(shí)施30周年，對(duì)一直處于探索和忙碌階段的中國(guó)航天人來說，30年彈指一揮間。

時(shí)間倒回1998年，諶廷政來酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心報(bào)到的第一天，映入眼簾的一臺(tái)老舊的判讀設(shè)備。第二年就要執(zhí)行神舟一號(hào)飛船的發(fā)射任務(wù)，但這臺(tái)設(shè)備還故障頻頻。若重新購買，不但研制周期長(zhǎng)，且價(jià)格昂貴，科研人員下定心改造原有設(shè)備。

判讀設(shè)備是處理數(shù)據(jù)工作的關(guān)鍵，而在當(dāng)時(shí)的數(shù)據(jù)處理部門，只有諶廷政學(xué)過檢測(cè)技術(shù)和儀器儀表?！拔邑?zé)無旁貸，經(jīng)過半年的努力，判讀設(shè)備重新煥發(fā)生機(jī)，并穩(wěn)定運(yùn)行了10年?！敝R廷政說。

以往執(zhí)行發(fā)射任務(wù)時(shí)，地面工作人員不可避免地會(huì)與火箭推進(jìn)器接觸，而常規(guī)火箭推進(jìn)劑有毒，少量吸入就會(huì)損傷人的呼吸道?！盀榱私鉀Q這個(gè)問題，我們一直朝著塔架無人化的方向努力，僅用不到1年時(shí)間，就研制出我國(guó)首套自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的火箭自動(dòng)加注對(duì)接系統(tǒng)。”諶廷政說。

現(xiàn)在的諶廷政，是中國(guó)酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心測(cè)發(fā)技術(shù)總體專家，他見證了中國(guó)航天人不斷攀登一個(gè)又一個(gè)高峰，實(shí)現(xiàn)一個(gè)又一個(gè)不可能。

隨嫦娥五號(hào)到月球飛一遭的紫花苜蓿，給中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)生物學(xué)院教授王濤帶回了驚喜。團(tuán)隊(duì)精心挑選的5克紫花苜蓿種子，“遨游”太空20幾天后，其中一個(gè)葉柄上的3片葉子竟長(zhǎng)到了7片。“這意味著單位面積蛋白質(zhì)的含量顯著提高?！?/p>

高蛋白、高產(chǎn)、抗逆是紫花苜蓿的特點(diǎn)，對(duì)我國(guó)畜牧產(chǎn)業(yè)發(fā)展有重要意義。用王濤的話來講，我們吃的牛羊肉品質(zhì)如何，喝的牛奶蛋白質(zhì)含量高不高，都與紫花苜蓿有直接關(guān)系。

目前，苜蓿生產(chǎn)仍是我國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的短板，我國(guó)每年要從國(guó)外進(jìn)口苜蓿干草近200萬噸。“培育一個(gè)新品種，一般需要十幾年，與航天工程合作搭載苜蓿種子，對(duì)加快我國(guó)苜蓿育種進(jìn)程大有益處?！蓖鯘f。

走出實(shí)驗(yàn)室藩籬，科技創(chuàng)造希望

在微型化雙光子顯微鏡的捕捉下，小鼠的神經(jīng)元水平被科學(xué)家輕而易舉地獲取。我們得以看見其大腦學(xué)習(xí)、記憶、決策、思維的過程。

這個(gè)小鼠可以“戴著跑”的顯微鏡，只有拇指大小，僅重2.2克，出自中國(guó)科學(xué)院院士、北京大學(xué)未來技術(shù)學(xué)院教授程和平的團(tuán)隊(duì)之手。目前，這臺(tái)顯微鏡是世界上體積最小、重量最輕的高時(shí)空分辨雙光子顯微鏡。

未來，微型化雙光子顯微鏡還將為可視化研究自閉癥、阿爾茨海默病、癲癇等腦疾病的神經(jīng)機(jī)制發(fā)揮重要作用。

“我們啟動(dòng)了下一輪技術(shù)革新，把微型化雙光子顯微鏡變成臨床上的雙光子內(nèi)窺鏡，用于消化道、呼吸道腫瘤的早篩早查?！背毯推秸f，這臺(tái)小小的儀器，承載著醫(yī)學(xué)檢測(cè)技術(shù)革命的希望。

中國(guó)工程院院士、全國(guó)工程勘探設(shè)計(jì)大師孫麗麗一直帶給我們綠色的希望。

本世紀(jì)初，我國(guó)科學(xué)家在川東盆地發(fā)現(xiàn)大型天然氣氣田，儲(chǔ)量十分豐富。“這是個(gè)令人振奮的消息，但我們進(jìn)一步勘探發(fā)現(xiàn)，這里的天然氣硫化氫濃度高達(dá)15%—18%，有劇毒，世界罕見?！睂O麗麗清楚記得，國(guó)外同行評(píng)價(jià)它為“毒氣田”，沒有任何開采價(jià)值。

2006年，川氣東送工程啟動(dòng)?！敖ㄔO(shè)期間，我們平掉了八座山，改道了一條河，項(xiàng)目?jī)H用兩年多時(shí)間就按期高質(zhì)量建成，標(biāo)志著高酸天然氣安全高效凈化的世界性難題得到解決?！睂O麗麗說。

科技創(chuàng)新除了讓天然氣成功“排毒”，也讓國(guó)人“綠色奧運(yùn)”的夢(mèng)想成為現(xiàn)實(shí)。孫麗麗團(tuán)隊(duì)精心規(guī)劃設(shè)計(jì)了三座加氫站，為北京冬奧場(chǎng)館用車提供清潔的氫能。此次北京冬奧會(huì)首次使用綠氫作為火炬燃料，燃燒時(shí)只產(chǎn)生水。

“在2022北京冬奧會(huì)的開幕式現(xiàn)場(chǎng)，當(dāng)我看到一束藍(lán)色的圣火在潔白的奧運(yùn)雪花中亮起時(shí)，心中那份對(duì)潔凈能源的熱愛再一次涌騰?！睂O麗麗銘記的，是石化人肩上的責(zé)任。

刨根問底，科學(xué)發(fā)展升華科學(xué)幻想

被動(dòng)漫占據(jù)的童年時(shí)光里，印象最深刻的就是——想要跳進(jìn)家里的抽屜，坐上時(shí)光機(jī)回到過去。

“人們對(duì)時(shí)間的認(rèn)知早已不是線性的概念，在相對(duì)論、引力波，蟲洞等科學(xué)理論的支撐下，時(shí)間旅行、時(shí)空折疊、平行時(shí)空，這些對(duì)時(shí)間和空間新的理解展現(xiàn)在我們面前。”中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所研究員王元卓說，在相對(duì)論中，當(dāng)一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的速度接近或者達(dá)到光速時(shí)，這個(gè)物體所處的時(shí)間就會(huì)變慢，一旦能夠超越光速，那么在愛因斯坦的公式中，就可能實(shí)現(xiàn)回到過去。

“科學(xué)幻想不同于神話玄幻，科幻作品要扎根現(xiàn)實(shí)世界?？苹脤?duì)科學(xué)的發(fā)展有著極強(qiáng)的預(yù)言和推動(dòng)的作用，科學(xué)的發(fā)展也帶動(dòng)了科學(xué)幻想的升華?！蓖踉空f。

不論是科學(xué)還是科幻，最終都將匯入奔涌的時(shí)間長(zhǎng)河。作為與現(xiàn)實(shí)世界平行的虛擬世界，元宇宙如何實(shí)現(xiàn)與我們熟悉的物理世界無縫融合，讓人類自由出入呢？在北京智源人工智能研究院院長(zhǎng)、北京大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院教授黃鐵軍看來，脈沖相機(jī)可以助其實(shí)現(xiàn)。

傳統(tǒng)數(shù)碼相機(jī)把光變化過程看作物理對(duì)象，就像一根香腸，電影是每秒切成24段，每一段再壓扁成一幅靜止圖像?！懊}沖相機(jī)打破現(xiàn)有用圖像記錄視覺信息的基本方式，把一組光子變成一個(gè)比特，將一個(gè)光的變化過程直接轉(zhuǎn)成一個(gè)比特流，實(shí)現(xiàn)超高速攝像?！?/p>

未來，黃鐵軍還計(jì)劃給脈沖相機(jī)配上高速顯示器，把二者背靠背連接制成電子透明玻璃，再將電子透明玻璃做成虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡。這副眼鏡會(huì)比VR眼鏡佩戴起來更舒適自然，讓我們自由出入元宇宙和熟悉的物理世界。

兩小時(shí)的“科學(xué)跨年”，道不盡科學(xué)的魅力。愿更多科學(xué)家走近公眾，打開科學(xué)之門，啟迪更多智慧。

標(biāo)簽： 中國(guó)科學(xué)院 紫花苜蓿 技術(shù)研究