2019-11-30
作为2019未来科学大奖周系列活动的一场国际科学盛宴，11月16日在京举办的未来科学大奖科学峰会大咖云集。本次科学峰会邀请到了15位世界顶级科学家莅临现场，分享前沿学术成果，探讨学科交叉创新，推进科学产业应用。这些全球最有智慧的大脑们通过最精彩的主题演讲、最深刻的交流，共同开启科学的想象和未来。
据悉，在大奖周期间到场的百余位科学家阵容豪华，诸多国际顶尖科学家也是因为本次科学峰会首次来到中国。每年举办一次的未来科学大奖科学峰会，围绕探究学术、分享思想展开。当天的科学峰会所邀请的每一位科学家在各自研究领域都是一座巅峰，有着世界范围内的知名度和影响力。他们分别来自世界顶尖院校，包括康奈尔大学、普林斯顿大学、麻省理工学院、加州大学洛杉矶分校、加州大学圣克鲁兹分校、加州大学圣塔芭芭拉分校、加州大学伯克利分校、得克萨斯大学西南医学中心、德国图宾根大学、东京工业大学、北京大学、南开大学等，他们中更包括诺贝尔奖、美国科学突破奖、奥利弗·E·巴克利奖、沃尔夫化学奖、麦克阿瑟天才奖等奖项获奖者。
丁洪
张晓东
2019年特邀由国内外知名专家组成Steering Committee（指导委员会）负责指导议题方向，下设Program Committee（程序委员会）负责制定议程和邀请国内外嘉宾，保证大会的学术水准和广泛的国际影响。中国科学院物理研究所研究员、北京凝聚态物理研究中心首席科学家丁洪和俄亥俄州立大学Robert M. Critchfield讲席教授、计算机科学与工程学者张晓东作为未来科学大奖周Program Committee联席主席围绕今年大奖周的设置，回顾了昨日高峰论坛的演讲，并对今日科学峰会的各场演讲及嘉宾分别致辞，在发言中表示，作为当今大中华地区具有影响力的科学奖项，我们希望未来借助未来科学大奖颁奖典礼，礼赞科学家，分享科学成就，以科学精神影响中国，影响世界，影响下一代。
当天举办的15场主旨演讲主要围绕天体物理、物理、生命科学、数学、化学、计算机、计算机神经科学及量子计算等领域展开。1985诺贝尔奖获奖者、中国科学院外籍院士Klaus von Klitzing教授率先开启了科学峰会的第一场主旨演讲。Klaus von Klitzing于1980年在MOSFET器件上发现了量子霍尔效应，并凭此获得1985年诺贝尔物理学奖，开创了固体器件中量子效应研究的先河。在主旨演讲“2019: A Historic Year for Science of Measurements”中他从国际单位制的历史发展出发，阐述了统一国际单位制的重要性，并提到了2019年5月份新的国际计量单位的启用。随后，教授介绍了自己所获诺贝尔物理学奖的成果——量子霍尔效应的发现过程与原理，并分析了其在定义国际单位中的作用，量子霍尔电阻也成为电阻定义的标准。
麻省理工学院塞西尔和艾达·格林物理学教授Pablo Jarillo-Herrero获得奥利弗·E·巴克利奖（2020），该奖项也被认为是凝聚态物理学的最高奖项。2014年“神童”曹原加入他的课题组，2018年团队因发现让石墨烯实现零电阻导电的方法开创了物理学一个全新的研究领域，也破解了一个107年的难题。今天他带来的主旨演讲“Magic Angle Graphene: the twist and shout of quantum materials”，他指出组成物质的粒子间有强烈的相互作用，电子在晶格中的跳跃被认为是导致高温超导体产生的原因，其可应用于人类生活的各个领域。另外，人们已经能够使用超冷原子在费米·哈伯德模型中证明反磁铁性，但困难的是必须冷却到极低的温度才能达到这个区域，为此科学家们一直在努力探索。在未来，石墨烯可应用于超导量子计算，进一步拓展量子计算机学，但更先进的研究还需要更多的研究人员在基础科学上下功夫。
我们总在问人类是宇宙中唯一的生命吗？漫步宇宙，太阳系是唯一的吗？或许研究天体物理等科学家们可以给你答案，三位多年研究天体物理、系外行星和生命的科学家现场分享了系外星系的形成与演化、星系动力学、星系中的生命起源等。美国加州大学圣克鲁兹分校教授、美国艺术与科学学院院士林潮的研究覆盖了从系外行星、星系动力学到星系形成的多个领域，在吸积盘理论和天体动力学方面做出了杰出的贡献；他提出了系外行星盘沟形成和轨道迁移的假说，在业内引起广泛影响。2015年因其对天文学和中国天文的杰出贡献获太平洋天文学会Bruce奖（哈勃1938年曾获该奖）。他在演讲中表示：自从1995年第一次有直接证据说明太阳系外行星体系实际存在，天文学家用不同的方法发现数千颗系外行星，其中一些拥有宜居环境。最近还发现了一些流浪在星际的天体。我们正在穷尽努力在太阳系内外的行星上搜寻多元形式的生命，虽然截至目前还没有确凿证据，系统的探索还在继续。很有可能在将来的几年内找到一些新信息，有助于建立系外生命实际存在和多元演化的新认识。
东京工业大学教授兼首席研究员、佐治亚理工学院高级研究科学家、圣菲研究所外聘教授Eric Smith带来的演讲“Making the correct leap from life on Earth to a Universal Biology”。生物化学具有核心的普适性，从生物化学领域入手，探讨怎样认识生命，怎么寻找一个不太一样的生命，通过达尔文进化论可以去了解生物学和生命的一个起源，而化学和计算机科学当中的基本原则，也有助于我们深入的研究生物学。
康奈尔大学教授、行星科学家Jonathan I. Lunine的主旨演讲“Searching for Life in the Outer Solar System”或许能给你答案， Lunine教授认为，在另一个星球上发现生命可以改变人类，改变生命起源。我们在过去的25年中不断在其他星球上寻找生命存在的可能性，通过质谱仪得出的结果，我们发现木卫二星球具有能量，且有适合生命生存的海洋。在未来我们会有机会去到木卫二进一步了解它的本质和结构，进行更详细的分析。科学家开放的心态将是探索新世界时不可或缺的元素。
普林斯顿大学数学系教授、美国艺术与科学学院院士、未来科学大奖科学委员会委员张寿武的主要研究领域包括数论与代数几何，他于1996年证明了波戈莫洛夫猜想(Bogomolov conjecture)。此后他又推广了格罗斯-乍基亚公式(Gross-Zagier theorem)，被称为“格罗斯-乍基亚-张公式”。今天他的主旨演讲为“数学中的无解之解”。
加州大学圣塔芭芭拉分校数学系教授张益唐2013年因在《数学年刊》提交论文《素数间的有界距离》，证明了存在无穷多个差值小于7千万的素数对，从而在最终解决世纪难题孪生素数猜想这一百年数论难题的道路上前进了一大步，做出了突破性的工作。张益唐教授在主旨演讲“The Landau-Siegel Zero Problem in Number Theory”中向大家分享了一个在数论中很有名的问题，即Landau-Siegel零点问题。张教授首先由黎曼假设引出了黎曼ζ函数并介绍了黎曼ζ函数的发展过程。从黎曼ζ函数和素数的关系出发，张教授对素数的研究历史进行了概括。进一步，张教授详细地阐述了Landau-Siegel零点问题，并将该问题分为零点存在和不存在两种情况。结合这两种情况，他给出了相应的推论。最后，张教授向大家分享了自己的研究成果，论述了现阶段该领域的进展。
霍华德•休斯医学研究所研究员、得克萨斯大学西南医学中心分子生物学系教授、生物医学科学乔治•麦格雷戈特聘讲座教授、炎症研究中心主任、美国科学突破奖获奖者、美国科学院院士陈志坚带来的主旨演讲为“How DNA Triggers Immune Defense and Autoimmune Immune Disease”。他因发现DNA感知酶cGAS，从细胞内部阐明DNA如何引发免疫和自身免疫反应获得2019年度生命科学突破奖，该发现破解了一个世纪以来关于DNA的未解之谜，对治疗或预防自身免疫性疾病（关节炎和狼疮）、传染病及某些癌症具有重要作用。
北京大学第三医院院长、中国工程院院士乔杰多年来一直从事妇产及生殖健康相关临床与基础研究工作，并将基础研究成果应用于临床胚胎植入前遗传学诊断，以及疑难不孕患者的治疗中。开发新的胚胎基因诊断技术，为改善女性生育力、防治遗传性出生缺陷做出重要贡献，大力推动了我国女性生殖健康科研事业发展。带领北医三院团队每年诊治疑难不孕患者60万人次。乔杰院士今天同我们分享了生殖医学领域的前沿进展和临床应用。当今人口老龄化问题日益严重，人类生殖健康正面临生育力下降的严峻挑战，因而守护生命起源健康，提倡适龄婚育是我们必须关注的问题。乔院士用“种子-土地-环境”比喻孕育生命的要素，形象而生动地讲述了人类生命起源过程中涉及的遗传学及分子生物学研究，同时分享了在生育力保护保存和防治出生缺陷领域，北医三院与北京大学等团队合作所做出的具有临床意义的重大研究成果。
因在发明新催化剂和新反应方面的创造性贡献，为合成有机分子，特别是药物分子提供了新途径，获得2018年未来科学大奖物质科学奖的南开大学教授、中国科学院院士周其林今天的主旨演讲是“镍催化高原子经济性烯烃偶联反应”。他认为碳碳键的构建是有机合成中极其重要的问题。目前，已经有很多科学家对该问题进行了研究，并取得杰出的研究成果。但是现阶段，用新的理论如原子经济性及绿色化学等去重新审视这些碳碳键的构建方法，会发现仍然存在很大的缺陷。新的时期对新的合成方法提出了新的要求，周其林教授通过镍和各种配体形成的络合物作为催化剂，实现了高原子经济性烯烃偶联反应。
如何从最干燥的沙漠空气中提取饮用水，美国加州大学伯克利分校教授、劳伦斯伯克利国家实验室材料科学部主任Omar M. Yaghi在主旨演讲“The Vast Space of Reticular Structures for Harvesting Water from Air”中讲到他的方法。
Omar M. Yaghi还是化学殿堂至高荣誉-沃尔夫化学奖获得者，他是金属有机骨架材料、有机共价骨架材料的开拓者和奠基人。他开创了一个通过强健将分子结合在一起形成开放框架结构的全新化学分支——框架化学。2006年，Yaghi教授被大众科学杂志评为“美国十大杰出科学家”。Yaghi教授向我们展示了网状化学方面的前沿发现，介绍了如何把分子结合在一起，建立紧密的键，生产新的材料，从而满足我们的具体需求。并具体向我们讲述了从空气中获取水分的过程。Yaghi教授指出，全球仍有三分之一的人口生活在极其缺水的地区,而空气中含有大量的水分，如果可以把空气中的水分以凝聚态形式提取出来，将对农业、工业以及人类活动具有极其重要的作用。Yaghi教授课题组研制的MOF材料可以对空气中水分进行选择性吸附，而且可以取消湿度对于获取水的限制。未来，该材料可以在沙漠中每天每千克提取100升水，从而解决极度缺水地区的用水问题。
洛杉矶加州大学胜华杰出讲座教授、美国工程院院士、中央研究院院士、未来科学大奖科学委员会委员张懋中对高速半导体元件和高频无线及混合信号电路在通信、雷达、联结、影像等系统的研究卓著。其所研发的砷化镓功率放大器制成的手机信号发射器在全球已超过500亿台，为无线通讯产业界及学术界带来开创性的贡献。他的主旨演讲为“The Next Wave of Intelligence and Connectivity”。 张教授首先介绍了电磁波的频谱和毫米波的发现过程。 张教授进而介绍了毫米波的应用和其对其他学科发展的帮助：毫米波与5G通讯的关系、毫米波对宇宙大爆炸理论的证据支持、毫米波帮助研究地球上水的起源。 接下来，张教授介绍了目前6G的发展和竞争状况。随着半导体技术的进一步发展，以及越来越多的人造卫星的发射，将来人们几乎可以在地球上的任何地方进行通讯。最后，张教授分享了他的实验成果：将光谱仪集成在集成电路上，这可以将光谱仪的体积大大缩小到足以嵌入到日常使用的手机中。
北京大学教授、中国工程院院士高文见证和参与了中国计算机行业的高速发展，见证了人工智能的成长壮大，他先后主持的国家级科研项目达20多项，涉及人工智能、视频编码与分析、计算机视觉等前沿领域。高文带领的数字视频编解码技术国家工程实验室，经过近十年的潜心研究，凭借完全自主创新，完成了我国具备自主知识产权的第二代信源编码标准体系，达到与国际标准相当的水平。
德国图宾根大学教授，马普生物智能研究所系主任李兆平是国际著名的计算神经科学专家，她的主旨演讲“Natural Intelligence: How Our Brain Enables Us to Look and See”向在场观众介绍了一种从大脑初级皮层角度理解视觉的新途径。在研究自然智能过程中，李兆平教授通过大量实验，将我们平日里双眼的视觉融合现象、注意力易被转移等问题产生的机理进行了探索和挖掘。基于此，李兆平教授区分了我们“看”和“看到”这两种行为，向我们讲述了信息如何被视网膜接收从而实现。
前段时间谷歌刚刚发布了量子计算机，同样一个计算，1万年：200秒的计算速度更被称为量子计算的重大里程碑事件。微软研究院Station Q首席研究员王正汉在主旨演讲“量子计算机：下次工业革命的引擎”中分享了他的观点。首先，王教授通过一个短片向大家介绍了量子计算的无限可能性，经典世界的算法已经不具备更大的发展空间，而量子计算可以承受更大的算力，同时计算速度又得到极大的提高。接下来王教授用通俗易懂的语言向大家介绍了量子计算的理论基础--量子力学，王教授解释其主要作用是在微观世界中给人一个新的状态描述。在此基础上对于量子计算的应用，最有意义的事情就是让人类对量子世界有真正的感觉。目前微软正在进行关于任意子的研究工作，王教授表示量子计算机是可行的，但研发一台可拓展的通用的量子计算机依然存在诸多困难。
今天下午在北京大学同期举办的“生命的礼赞——未来科学大奖与北京大学联合学术报告会”也圆满结束，北京生命科学研究所学术副所长、资深研究员，中国科学院院士、2019未来科学大奖-生命科学奖获得者邵峰，北京生命科学研究所所长、美国科学院院士、中国科学院外籍院士、未来科学大奖科学委员会委员王晓东；清华大学医学院教授，院长；免疫学研究所所长；北京市慢性疾病免疫学研究重点实验室主任董晨分别做了主题演讲。
北京大学李兆基讲席教授、北京大学北京未来基因诊断高精尖创新中心主任、北京大学BIOPIC中心主任、美国科学院院士、美国医学院院士、未来科学大奖周Steering Committee委员谢晓亮担任本场对话环节的主持人，与三位演讲嘉宾及赛诺菲集团全球研究部总裁、未来科学大奖科学委员会委员刘勇军，首都医科大学校长、北京大学讲席教授、北京脑科学中心主任、未来科学大奖科学委员会委员饶毅共同围绕生命科学展开对话。
据了解，2019未来科学大奖科学峰会是极具影响力的高端多领域国际性科学会议，围绕世界前沿话题，以科学突破未来边界，启迪和传播科学精神，传递科学能量、点燃科学激情，希望通过国际尖端科研人才的领先性意见和独到见解感染更多的科学爱好者和年轻的科学力量。今年，为期一周的未来科学大奖周期间举办的多场系列活动，主要包括与知名高校合作举办获奖人学术报告会，高峰论坛、科学峰会和将于明日举办的颁奖典礼。并融合艺术元素诠释科学真谛，由历届获奖者与国际知名艺术家首度联袂创作的“物演_科学观与艺术观”主题展览将同期举行，欲将2019未来科学大奖周打造2019年度最有影响力的科学盛事，开创中国的“诺奖周。”
