中國科學院雁棲青年論壇聚焦「四極」前沿與青年科研擔當
锚定“四极”前沿,激荡青春担当
中國科學院第五屆雁棲青年論壇聚焦「科學前沿極限突破與青年擔當」,探討「四極」佈局下的基礎研究和青年科研人員的責任。論壇分享了深海冷泉、中微子探測、暗物質探測及量子傳感等研究進展,並討論 AI 與多學科交叉如何推動科學發現。中國科學院同時就 20 個基礎研究重大科學問題徵求意見。
■本报见习记者 樊晓丽
“未来十年,是诸位科研事业成长的黄金阶段,也是我国建设科技强国的重要窗口期。青年应当确立怎样的人生与科研追求?十年之后,我国科技事业应该在人类科学史上留下怎样的贡献?大家在其中又该发挥什么作用?”深秋北京,雁栖湖畔,面对台下170余张年轻的面孔,中国科学院副院长、党组成员周琪抛出了直击人心的“十年之问”。
11月1日至2日,中国科学院第五届雁栖青年论坛举行。就在一个多月前,中国科学院正式启动“科学前沿极限突破计划”,以极宏观、极微观、极端条件、极综合交叉的“四极”布局,直指人类认知的边界。本届论坛以“科学前沿极限突破与青年担当”为主题,围绕国家重大战略需求和前沿技术发展,深入探讨各领域基础科学问题,凝练提出重要选题方向,沟通启迪跨领域、交叉融合的思路与举措。
向“四极”拓荒,在无人区寻找答案
基础研究是整个科学体系的源头,是所有技术问题的总机关。向“四极”挺进,意味着回答那些人类认知最前沿和最深处的问题。
在极端条件下,中国科学院深海科学与工程研究所研究员杜梦然带回了一个改写教科书的发现——在堪察加海沟9533米处,团队找到了迄今全球最深、规模最大的冷泉化能生态系统。那些依靠化学能存活的管虫、贝类,不依赖阳光也能撑起一片海底绿洲,打破了“万物生长靠太阳”的既有认知,也为仿生材料等应用埋下伏笔。
在极微观尺度上,中国科学院高能物理研究所研究员温良剑分享了世界最大的液体闪烁体中微子探测器的建设历程。在地下700米处,这个装着两万吨液体的庞然大物,仅用59天的数据就实现了其他国家十几年才能达到的测量精度,让中国在中微子研究领域稳稳站在了世界最前沿。
极宏观的疆域,同样镌刻着中国青年的名字。中国科学院大学博士生易涤凡讲述了团队历经近十年、在国际上首次直接观测到暗物质探测中Migdal效应的过程。他们从超百万个探测器信号中锁定了6个候选事例,为暗物质探测打开了一个新的窗口。
在极综合交叉的前沿,中国科学技术大学教授石发展把磁共振从宏观推进到单个细胞,借助金刚石氮—空位(NV)色心的量子传感,首次捕获单个细胞的核磁共振信号,让科研人员得以窥见细胞内部的生命指纹。谈及未来,他说:“希望这项技术5年后能在生物领域应用、10年后能进医院,就像当年传统磁共振走进每家医院一样。这项核心技术应该是我们中国人自己做的。”
中国科学院物理研究所研究员陆凌巧妙地将数学中的拓扑学、物理学与微波工程相结合,研制出新型拓扑微波隔离器,为超导量子计算等对噪声极端敏感的系统提供了全新的硬件方案。谈及科研动力,他说:“在没有得到满意的答案前,绝不会停下脚步。”
从万米深渊到暗物质探测,再到量子器件,“四极”的宏大图景正通过这群青年科学家的一个个具体突破加速铺展。在“从0到1”的无人区,这股敢为人先的锐气,激荡着原始创新的澎湃动能。
重塑范式,以交叉融合拓宽认知边界
“四极”突破,不仅需要更精密的仪器、更极端的条件,更需要研究范式的颠覆与重塑。人工智能(AI)与多学科交叉的深度融合,正在成为一把打开极限之门的“新钥匙”。
中国科学院科技战略咨询研究院院长潘教峰在报告中指出,当今基础研究正呈现“向极宏观拓展、向极微观深入、向极端条件迈进、向极综合交叉发力”的新特征,技术科学大行其道,AI加速科学发现,有组织科研特征日益显著。
在中国科学院理论物理研究所副研究员陈锟的构想中,AI的演进远不止于此:“AI已经进入组织化阶段,未来的学术圈很可能是人类与AI的双循环。”在他带领团队搭建的平台上,一批智能体正尝试以自组织方式协同攻关前沿难题。
同样,在中国科学院深圳先进技术研究院研究员司同的实验室里,大模型正驱动自动化设备,在合成生物学领域加速实现“设计—构建—测试—学习”的闭环,向着“人工合成细胞”这一终极愿景迈进。
前沿探索越是走向深入,就越需要清晰的“航标”。论坛期间,中国科学院基础科学研究局负责人在前期支持10个科学前沿极限突破计划项目的基础上,进一步抛出了20个基础研究重大科学问题征求意见清单。
这份带着温度与期待的清单成为分会场激辩的“靶心”。在基础科学、前沿交叉、战略与新兴技术、生命科学与生物技术、AI与科研范式变革5个分会场,青年学者围绕清单上的问题开展了一场场跨学科的思维碰撞。
在生命科学与生物技术分会场,讨论视角尤为开阔:从跨越化学与生物的边界合成人工细胞,到揭示脑机接口与视觉意识的涌现机制;从利用裸鼹鼠、蝙蝠等野生特种生物破解健康衰老的密码,到探索生命在极端环境下的适应极限……青年科学家打破传统模式动物的局限,试图在底层机制上重构对生命的认知,也借此为清单的完善贡献“破局”的思路。
一份清单,既是国家战略的牵引,也是青春力量的“考场”。从顶层发布到跨界破题,有组织的科研优势与青年一代的探索锐气在此交汇。带着这些真问题,青年科学家正向“四极”的无人区发起冲锋。
十年之约,把青春嵌入科技强国的坐标
“中国科学院建院77年来,始终坚持于战略谋划中校准航向,于久久为功中沉淀定力,于只争朝夕中建功立业。”论坛期间,与会人员集体参观了“两弹一星”纪念馆和教育科技人才一体发展成就展,认真聆听了学生讲解员的讲解。
看着老一辈科学家在极其艰苦的条件下完成人工合成牛胰岛素、研制“两弹一星”的珍贵史料,易涤凡深受触动。这个高中时因读《三体》对物理产生兴趣、如今亲手将研制的科学设备送入太空的年轻人,在这里找到了科研道路上的精神坐标。他说:“今天,我们拥有了一流的科研条件,更要发自内心地保持对基础研究纯粹的热爱,牢牢握住前辈手里的接力棒。”
从首届参会者九成以上是研究员,到如今大批副研究员及一线青年科研骨干成为主角,5年间,雁栖青年论坛见证了中国科学院青年一代加速接棒、勇挑大梁的成长轨迹。
当前科技竞争日益激烈,青年人才如何担当?周琪提出了明确要求:“在科技进步、国家需求中找到真问题,真解决问题,敢想敢干、敢闯敢试,针对制约国家发展的重大科技问题,从底层原理开展聚力攻关。”他特别强调,院机关相关部门要为青年科研人员搭建好平台、配置好资源,通过梯次衔接的项目部署体系,稳定支持他们潜心致研。
“这次论坛给我最深的感受,一是‘见贤思齐’,二是‘时不我待’。看到各研究所青年骨干的成果,我备受鼓舞,面对国际科技竞争格局的深刻变化,深感青年必须赶紧加油。”司同的这番话,道出了170多名与会青年的共同心声。
“选出一个值得做十年的问题,我们毕其功于一役去解决它。”周琪这番嘱托为论坛做了有力的注脚。走出会场,青年们的目标已然清晰——在向“四极”进发的征途上,把个人的科学好奇心与国家需求紧密结合,用实干在科技强国的征程上刻下青春印记。
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