腦機接口、量子革命、器官復刻、電子皮膚......騰訊的這場直播展示了「人類的未來」

本文作者：付靜

2020-11-08 17:10

導語：騰訊科學 WE 大會上，七位科學家用前沿科學拓寬人體和宇宙邊界。

當地時間 1977 年 9 月 5 日 12 點 56 分，美國卡納維拉爾角空軍基地，搭乘著泰坦三號 E 半人馬座火箭的無人外太陽系空間探測器「旅行者 1 號」離開地球。

1990 年 2 月 14 日，旅行者 1 號在 64 億公里外拍下了漆黑太陽系背景之下的地球——一個暗淡藍點。此后《暗淡藍點》不僅是著名的地球照片之一，也是美國著名天文學家 Carl Edward Sagan 寫成《Pale Blue Dot》一書的靈感來源。

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2020 年，是疫情之下極為特殊的一年，也是《暗淡藍點》照片被拍下的三十周年。

在這一節點舉辦的 2020 騰訊科學 WE 大會，將主題定為「藍點」，以旅行者 1 號探測器拍下的“0.1 像素”的地球為隱喻，寓意人類在意識到自身渺小的同時，更要休戚與共。

7 位來自 4 大洲、6 個國家的頂尖科學家，跨越時差、距離，突破阻隔，齊聚以線上直播方式呈現的 2020 騰訊科學 WE 大會，與公眾分享天文、物理、生命科學等領域的突破性進展。

現在，跟隨雷鋒網編輯一起回顧此次 WE 大會上科學家們的精彩分享。

大會開場，首先上臺的是騰訊首席探索官網大為 David Wallerstein。

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網大為表示：

2020年，新冠疫情爆發，面對困境，我們采取的行動將很可能改寫這個時代。前沿科學突破能幫助我們做好準備擁抱未來，因此我們要深入理解世界所面臨的挑戰，它也能夠進一步激發我們的熱情去成為向善的一股積極力量，我們將其稱之為：科技向善。

在 2018 年 11 月 4 日舉行的第六屆騰訊科學 WE 大會上，網大為造了一個詞 FEW，即 food、energy、water（食物、能源、水）。

時隔兩年后，作為負責騰訊新興科技產業投資的一名高管，網大為更是表示，將于近期推出新書《重構地球-AI For FEW》，探討如何以科技方式解決食物、能源和水等問題。

締造了世界首顆量子科學實驗衛星“墨子號”的量子物理學家、中國科學院院士潘建偉是昨日第一個進行演講的科學家。

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在以《新量子革命》為題的演講中，潘建偉從古生物學開始，談到了以智人發明的基本符號和語為基礎的有效信息交互，并由此得出結論：信息交互已經并將一直伴隨著人類的進化和社會的發展。而在這一過程中有兩個東西是非常重要的，一是信息交互的效率，二是隱私的保護。

怎樣才能進行有效率的信息安全傳輸？潘建偉給出的答案是：量子通訊和量子計算，他認為：

利用量子通訊可以提供一種原理上無條件安全的通信方式，利用量子計算可以提供非常強大的計算能力，用于各種各樣復雜系統的研究。

具體到應用，潘建偉舉出了諸多例子，如經典密碼的破譯、氣象預報、金融分析和藥物設計、城市間量子通信、廣域網等。

展望未來，潘建偉表示：

經過 10-15 年的努力，我們希望能夠完整地發展天地一體廣域量子的通訊網絡技術體系；希望在量子計算方面，通過對數百個量子比特的相干操縱，能夠對一些現實的問題的求解，超越目前的超級計算機，并解決一些重大的科學問題；希望研發具備基本功能的通用量子計算原型機，初步探索密碼分析、大數據分析等方面的相關應用。

第二位登臺的科學家則是腦機接口權威專家、杜克大學醫學院神經科學教授 Miguel Nicolelis。

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在「宇宙網紅」Elon Musk 的大力推廣下，我們對腦機接口技術不再陌生。

但其實早在 2014年，腦機接口就有了真實的應用。在當年圣保羅舉行的巴西世界杯開幕式上，一個下身癱瘓的巴西少年依靠大腦控制機械骨骼的運動順利開球，全球都目睹了這史詩級的一刻。而這一奇跡是由 Miguel Nicolelis 及其團隊創造的。

Miguel Nicolelis 表示，實現大腦與機器間連接控制的想法源于 1998年：

我和 John Chapin 開始著手研究一種新的技術，我們稱之為腦機接口。

作為一個相信數字化“永生”的造夢師，在演講中，Miguel Nicolelis 介紹了這一技術從基礎科學到應用于神經康復的研究歷程，如：

上世紀 90 年代用多電極分布的方式在小鼠上實驗了神經信號獲取腦機接口，成功解讀了小鼠的一些大腦活動。
將技術應用于靈長類夜猴，解碼了夜猴的大腦活動，并將其通過互聯網遠程傳輸到機械裝備上，使得機械臂重現了夜猴的運動方式。

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隨后登臺的是麥吉爾大學天體物理學家 Victoria Kaspi。

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Victoria Kaspi 是首位獲得加拿大最高科學獎的女性。2019 年，她憑借新型電波望遠鏡 CHIME 捕捉到上百次快速射電暴現象，并因此被《自然》雜志評為年度十大人物。

演講中，Victoria Kaspi 表示快速射電暴來自銀河系之外，并很可能來自外太空：

目前報道的捕捉到快速射電暴的次數只有 100 次左右，但理論上每天可以探測到一千次快速射電暴。這意味著它在宇宙中并不罕見，隨時隨地都在發生，但直到最近我們才發現它，并且對它的源頭一無所知。

為探索快速射電暴，Victoria Kaspi 及其團隊所采用的工具是 CHIME，即一種革命性的新型望遠鏡，它沒有傳統的聚焦于一點的拋物面反射鏡，由四個圓柱形反射鏡組成。

在騰訊科學 WE 大會上，她向公眾介紹了捕捉快速射電暴這一神秘天體物理現象的有趣過程，也表示未來她所在的由學生、博士后和專家組成的優秀團隊將為 CHIME 快速射電暴項目帶來更多成果。

作為人造皮膚領域的“材料大師”，化學家、斯坦福大學化學工程系系主任鮑哲南帶來了關于“電子皮膚”的大膽設想。

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她講解了人造皮膚的設計理念與實踐過程，雖然目前人造皮膚還未真正用到人的身上，但這個理念已經被證實，并帶來了許多意想不到的新啟發：

我們將用如人的皮膚一樣的電子器件，促進人和人之間的溝通、人與環境之間的交流。目前，人造皮可以做成連續的、測量血壓的，輕輕貼在小嬰兒身上的血壓計。

在演講中，鮑哲南談到了實現人造皮膚的三大挑戰及對應的重大突破：

第一，所用的電子材料必須做成像皮膚一樣柔軟，像皮膚一樣可拉伸，甚至可自修復、可生物降解。

第二，人造皮膚需要真正感知到壓力、溫度，可以細膩地感受到不同的物體。

第三，人造皮膚的信號需要能夠和人體結合起來。

干細胞生物學家、斯坦福大學、東京大學教授中內啟光分享的主題是《異種培育人體器官》。

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中內啟光在演講中分享了“異種培育人體器官”挑戰項目——即嘗試在動物體內培育功能完整的可移植的人體器官，解決在器官移植中缺乏捐獻和免疫排斥的問題：

如果研究取得成功并能夠為患者提供自體器官，就可以挽救許多患者的生命或提高他們的生活質量，并大大降低醫療費用。

在演講中，中內啟光首先解釋了嵌合體的概念：

它是有著不同基因背景的兩種或更多種血清型和細胞的混合體，有著兩種不同基因背景的細胞。我要講的是系統性嵌合體，它是由兩個早期胚胎結合在一起形成的。由于系統性嵌合體有可能在體內生成任何細胞，所以它的每個組織和器官中都有兩種類型的細胞。

多年前，他曾將小鼠胚胎干細胞和誘導多能干細胞注入無法生成腎臟的小鼠囊胚中，最終多能干細胞生成的細胞與腎臟形成了一個嵌合體，小鼠得以擁有腎臟。

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而這只是其團隊多個已經成功的實驗中的一例，2019 年 7 月中內啟光更是首次獲批進行含有人類細胞的動物胚胎實驗。

2020 年 9 月 14 日，來自美國麻省理工學院、英國曼徹斯特大學和卡迪夫大學的一組科學家題為 Phosphine gas in the cloud decks of Venus（金星大氣層上的磷化氫氣體）的論文發表于《自然》子刊《自然-天文學》，其合著者之一便是天文學家、卡迪夫大學教授 Jane Greaves。

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