聚焦前沿立足實際回應關切

“經過觀測，月球正在以每年大約3厘米的速度離開地球。以人類現有的技術，有沒有可能阻止月球這種遠離的趨勢？”

6月26日，中國科學院學部第九屆學術年會全體院士學術報告會上，一位聽眾向報告人、中國科學院院士楊孟飛提出了自己的疑問。

就在6月25日，嫦娥六號在人類歷史上首次實現月球背面采樣，成功返回，這讓“深空探測與空間科學”的話題又一次成為熱點。會上，以此作為報告主題的楊孟飛把與現場和網絡互動的氣氛推向高潮。

此次全體院士學術報告會，共有7位中國科學院院士和中國科學院外籍院士聚焦科技前沿和可持續發展作學術報告，500余位院士現場參會，同時面向社會公眾直播。

聚焦前沿 涌現新思路

從AlphaGo的橫空出世，到ChatGPT的一夜爆火，再到Sora的一鳴驚人，過去10年，人們深刻感受到人工智能的強勢崛起。在人工智能的發展過程中，數學曾扮演著核心角色，但如今，該領域最前沿的技術主要由計算機科學家推動。那么，未來，什么才是人工智能發展的最佳路徑？

中國科學院院士鄂維南在《數學與人工智能》的報告中談到，我們正面臨兩個基本任務：一個是建立完整的人工智能底層創新體系，另一個是探索人工智能發展的底層邏輯和基本原理。在這個過程中，數學大有可為。于是，他從數學模型和計算系統兩個角度提出探索人工智能基本原理的框架和下一代人工智能系統的技術路線。

鄂維南認為，人工智能是一個非常特殊的學科，不是一個簡單的專業，就人才培養而言，厚度和廣度極為重要。“我們不僅需要計算機視覺、自然語言處理、機器學習等人工智能人才，更需要從事底層算力系統、系統軟件、高性能計算、數據庫，甚至腦科學、心理學、物理學、數學研究的人才。”

鄂維南著重強調，未來人工智能發展的核心是人才資源和算力資源的有效對接，以及高質量多層次人才梯隊的建設。

與人工智能相比，合成科學的發展歷史更久——至今已有100多年。從發酵青霉素的誕生，到最近的生物合成淀粉，合成科學總是不斷煥發生機。

“無論現在還是未來，合成化學這一核心學科的一個明確方向是不斷和其他領域交叉與融合，以產生更多跨學科新領域。”中國科學院院士樊春海在《合成科學發展的新路徑》的報告中講道，“從這個角度而言，合成化學需要高水平的科學創造力和洞察力，以探索其無限的可能性。”

樊春海重點介紹了合成化學與合成生物學的交叉特色和相互融合的特點，還特別指出人工智能、化學合成和生物合成之間由點到面的快速融合和相互促進的趨勢。

在談到合成科學未來的新趨勢時，樊春海認為，我們需要探索生物合成的底層機制，模擬生物體系的物質/能量轉化過程，還要聚焦具有重大戰略價值的分子合成，從而對接醫藥、材料、能源、健康、碳中和、人工固氮等重大經濟領域和社會問題。此外，可以拓展對生命和自然的認識，從新的角度思索地球演化、環境失衡、生命進化及健康和疾病等基礎方向，提出創造性的解決方案。

在2023年諾貝爾頒獎儀式上，瑞典皇家科學院將諾貝爾物理學獎授予皮埃爾·阿戈斯蒂尼、費倫茨·克勞斯和安妮·呂利耶，以表彰他們致力于阿秒脈沖光產生和測量的實驗方法研究。

中國科學院院士龔旗煌以《阿秒光科技前沿》為題，詳細介紹了阿秒光脈沖及其研究意義，講述了阿秒光脈沖的獲得途徑、測量方法、應用研究現狀和阿秒物理研究進展，并展望了阿秒光科技在電子超快動力學等研究中的應用前景。

在他看來，阿秒科學是一個遠未被開墾的疆域，這要求我們努力拓寬認知的邊界。“其中最重要的問題是穩定高能量阿秒光脈沖的獲得。當前阿秒光的產生是高度非線性過程，因此它對儀器及系統的穩定度提出了很高要求。同時，由于阿秒的能量不高，對開展準確和深入的物理學研究提出了很大的挑戰。”龔旗煌表示，對于阿秒的產生和測量還有待更多的研究來推進。

無論科學家還是普通公眾，“深空探測與空間科學”都是最熱門的科技前沿領域之一。中國科學院院士楊孟飛以此為題，向大家介紹了國際深空探測發展的現狀，梳理了我國深空探測方面的主要技術和科學成果。

楊孟飛說，我國的深空探測始于月球探測，經過20年發展，完成了10次任務，實現了月球環繞著陸/巡視、采樣返回和火星環繞、著陸/巡視探測，取得了大量科學成果，建立了較為完善的工程體系。

他表示，目前我國正在開展嫦娥七號、嫦娥八號、天問二號和載人登月任務的研制工作，也在進行天問三號、天問四號總體方案的論證，分別計劃開展火星采樣返回和木星及其衛星探測等任務。

對于我國深空探測未來發展的設想，楊孟飛談到了建立月球園區、開展太陽全方位立體探測、冰巨星探測、月背射電探測等想法。

立足實際 提出新解法

“我們不僅僅是發表了文章，更重要的是建立了一個新的免疫學科學體系。”在題為《免疫學與生命健康》的報告中，中國科學院院士邵峰詳細介紹了細胞焦亡的科學概念、分子機制，以及細胞焦亡在腫瘤免疫中的潛在應用和展望。

細胞焦亡是人體天然免疫的一部分，能促進機體產生炎癥反應，活化免疫系統，對機體起到保護作用。經過多年研究，邵峰團隊揭示出細胞焦亡、腫瘤免疫及免疫治療之間有密切關系。在報告中，他聚焦原創基礎科學發現催生和發展腫瘤免疫治療，強調了深入理解炎癥和免疫反應機制對開發新型免疫治療療法和改善人們健康的重要性。

邵峰希望，基于天然免疫和細胞焦亡領域的科學發現，未來能夠開發一系列潛在的藥物靶點，并借助工業界力量，針對這些靶點開發真正原創的新藥分子，研發出下一代腫瘤免疫治療的藥物。“這條路很艱難，但總得有人去做。”

科研領域的“無人區”，總要有人闖。地球科學發展與人類文明進步相互交織，但目前，尚無有關地球科學與人類文明關系的系統梳理。“所以我們研究兩者之間的關系，對提升地球科學的社會功能，使其在未來文明發展中發揮更大作用具有重要意義。”中國科學院院士徐義剛表示。

在以《地球科學對人類文明的貢獻》為題的報告中，徐義剛提出了評判地球科學對人類文明發展貢獻的3個標志，梳理了地球科學對人類文明發展的歷史貢獻，剖析了其背后的邏輯規律。

徐義剛還結合人類文明發展面臨的新挑戰以及未來地球科學的新擔當，對地球科學的發展進行了展望。他特別提到，關鍵礦產已經成為大國博弈的重要領域，我國與新能源汽車、鋰電池、光伏產品這“新三樣”相關的鋰、鈷、鎳、銅等9種礦產的對外依存度超過了50%。“所以，未來我們從事地球科學研究的人要關注新能源金屬的成礦理論，實現找礦突破。”

隨著城市人口的增加和私家車的普及，交通擁堵給城市居民出行帶來困擾和不便，不少科學家以此為課題作出了多方面的探索，以尋求解決辦法。

中國科學院外籍院士蓋博·施德潘（Gabor Stepan）的報告以《交通堵塞：動力學與控制》為題，總結了當前用于建模、分析和控制車輛交通動力學先進的科學方法，從動力學角度提出交通堵塞形成和傳播的可能機制，討論了作為駕駛員反應時間的時滯動力學現象，并對交通規則發展和相關公路設計方法提出建議。

他強調，電氣化公路運輸為交通管控提供了新視角，但駕駛員反應滯后的問題仍給先進的交通控制系統帶來挑戰，尤其是在未來人工駕駛和自動駕駛融合的時代。

回應關切 滿足好奇心

在每一個報告結束后的互動環節，院士們積極回應線上線下的關切，為公眾答疑解惑。

圍繞熱點話題，會議現場不乏一些“犀利”的問題出現。例如“人工智能發展需不需要非常嚴謹的數學”的提問者表示，一些人工智能本科專業培養方案里并不包括數學分析、高等代數等課程，而是轉向更為簡單的高等數學和線性代數。那么，人工智能人才到底需要具備怎樣的數學知識？

對此，鄂維南的回答很肯定：“人工智能的人才培養，需要嚴謹的數學，這是我的親身經歷。”但他同時表示，做好培養方案中更為有效的課程設計，是數學界的任務。

徐義剛也收到了一個極具話題度的提問：“地球科學是不是科學？”

“當然是。這也是我今天作報告的目的之一，以此改變很多人的一個認識。”徐義剛說，盡管地球科學在研究方法等方面與數理化有很大差別，但不可否認其雙重屬性。

他指出，地球科學是“數理化天地生”自然科學體系中不可或缺的一個基礎學科，同時也擔當著歷史責任，為中華文明和地球命運共同體的永續發展探路。“當然我們必須看到該學科存在的弱點——宏觀且尺度大。所以，研究人員要學會將這些宏大的科學問題分解出來，與其他基礎學科共同推進。”

“什么才是有價值的交叉學科？”面對線上網友的好奇心，樊春海結合自身經歷和感受，說出了自己的理解：“我認為科學研究分兩種，一種是沿著一個領域深耕，甘坐‘冷板凳’，另一種是不同科學領域的交融發展。它們代表著兩種不同的科學研究思路，但都非常有價值。”

他談到，自己就從事交叉學科研究，但同時又自始至終做著一件事，“就是研究DNA”。

在樊春海眼里，DNA雖然是一個源于生命的化學分子，但同時又是一個高分子材料。“它兼有生物、化學、物理力學特性，研究過程中必然需要學科間交叉融合發展。”

促進學科交叉融合，意味著不同領域間的合作。龔旗煌的報告結束后，中國科學院院士匡廷云提出了一個設想：“我們曾與一些研究所合作，利用飛秒激光研究光合作用的原初反應，并取得了進展。那么，現在是不是可以達成新的合作，利用阿秒光脈沖進行光合作用原初反應的研究？”

龔旗煌欣然回應，這是生命科學和物理學的交叉融合，必定有發展空間，能夠產生新的內容。

互動環節的提問，還包含著不少網友對未來的暢想。嫦娥六號帶著月球背面“土特產”安全回家，國人離“奔月夢”又近了一步。“那我們這代人能否在本世紀實現大規模地月間的星際旅行，普通人該做什么準備？”

“關于月球探測，我們目前計劃有兩個階段。”楊孟飛回答說，第一個階段，是用約25年時間突破載人航天技術，建成長期無人值守、短期有人參與的科研站；第二個階段是再用25年時間，大概在2075年左右，建成月球園區，使人類具備在月球上長期進行生產生活的能力。

盡管這項準備工作的時間跨度很大，但楊孟飛給出了一個讓人振奮的回答：“本世紀內我們肯定能實現！”