央广网|这些领域可能有突破，“最强大脑”共识
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2019年4月26日 ， 我国的高海拔宇宙线观测站首批探测器投入科学观测 。 新华社发
第三届世界顶尖科学家论坛·莫比乌斯论坛昨天继续进行 ， 数十位诺贝尔奖、菲尔兹奖、图灵奖等科学大奖得主通过线上“科学马拉松” ， 预测未来科技突破并介绍自己最关注的研究领域 。 宇宙暗物质、室温超导材料、分子运动成像、大脑的结构与运作机制……采访人员发现 ， 多位科学家预测或期待的科技突破领域有所重合 ， 体现出全球“最强大脑”的某些共识 。
探测星系粒子有实用价值
寻找暗物质 ， 是近年来物理学研究的一个热门领域 ， 如果能捕获到这种宇宙中的“幽灵”并提供确凿证据 ， 很有可能为科学家赢得诺贝尔奖 ， 也将大幅推进人类对物质世界的认识 。 诺贝尔物理学奖得主杰罗姆·弗里德曼介绍 ， 暗物质可能是宇宙物质的主要组成部分 ， 约占全部物质总质量的85% ， 但又不属于构成可见天体的任何一种已知物质 。 “我们至今没有找到测量这种粒子的很好方法 ， 这是一个很大的挑战 。 ”
诺贝尔物理学奖得主乔治·斯穆特三世也对暗物质很感兴趣 ， 作为宇宙学家 ， 他把目光投向了遥远的星系 。 “如果把星系比作一个碟子 ， 那么碟子的中心部分估计充满了暗物质的重粒子 ， 还有很多可能处于量子状态的轻粒子 。 ”在他看来 ， 探测星系中心的重粒子和轻粒子既有巨大的科学价值 ， 也有潜在的实用价值 ， 将对材料科学等领域产生影响 ， 进而改变人类的生活 。
预言存在室温超导材料
谈及材料科学 ， 诺贝尔物理学奖得主安德烈·盖姆和诺贝尔化学奖得主斯特凡·黑尔都认为 ， 室温超导材料已处于科技突破的前夜 ， 有望在不久的将来诞生 。
盖姆是石墨烯材料的先驱 ， 他告诉听众 ， 室温超导性是材料科学家梦寐以求的物理性能 。 1911年 ， 荷兰科学家昂内斯意外发现 ， 将汞冷却到零下268.95℃时 ， 其电阻突然消失 ， 这种现象被称为超导电性 。 然而 ， 零下268.95℃已接近绝对零度（零下273.15℃） ， 必须用昂贵的液氦才能把温度降到这么低 ， 实现“零电阻”的代价非常高 。 1986年 ， IBM实验室的柏诺兹和缪勒首次发现高温超导材料 ， 将临界温度大幅提高 ， 使其能在价格较低的液氮降温环境下达到“零电阻” 。
有没有可能制备出在室温条件下“零电阻”的超导材料？盖姆给出了肯定的回答：“室温超导材料一定存在 ， 但我们还不知道该怎么把它做出来 。 这需要基础研究 ， 也需要政府持续地给予资金支持 ， 哪怕不少研究项目没有实质性进展 。 ”
期待拍摄到分子“跳舞”
分子运动成像 ， 是诺贝尔化学奖得主库尔特·维特里希和麦克阿瑟天才奖得主余金权期待突破的领域 。 “如今在生命科学领域 ， 很多科学家热衷于做蛋白质、细胞等分子结构的三维成像 。 ”维特里希说 ， “只有极少数科学家想做四维成像 ， 即把时间维度引入 ， 观测蛋白质、细胞等生命物质的变化过程 。 ”
在余金权看来 ， 四维分子运动成像将是下一代生命科学、化学等学科的研究工具 。 “我想看到 ， 每一个分子是怎么运动的 ， 又是怎么结合的 。 这需要高科技‘摄像机’ ， 能拍摄到分子的走路和跳舞 。 ”
这种“摄像机”一旦问世 ， 也将有助于脑科学研究 。 诺贝尔生理学或医学奖得主伯特·萨克曼表示 ， 科学界需要更深入地研究灵长类动物大脑的结构 ， 精确到单个神经元 ， 包括大脑疾病发生后 ， 哪些神经元会出现问题 。 他还指出 ， 脑科学需要引入新的研究方法 ， 如量子科技和新材料 ， 因为量子信息传输与大脑的运作机制有一定关联 ， 而新材料有望用于修复大脑组织 。
【央广网|这些领域可能有突破，“最强大脑”共识】脑科学还与经济学有关 ， 诺贝尔经济学奖得主埃里克·马斯金介绍 ， 这两个学科交叉后形成了“神经经济学” ， 目前处于学科发展早期阶段 。 这个新兴学科研究经济决策的神经机制 ， 有助于理解人类在经济活动中的非理性行为 。 （采访人员俞陶然）
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