「最強大腦」共識，這些領域可能有突破

2019年4月26日，我國的高海拔宇宙線觀測站首批探測器投入科學觀測。 新華社發

第三屆世界頂尖科學家論壇·莫比烏斯論壇昨天繼續進行，數十位諾貝爾獎、菲爾茲獎、圖靈獎等科學大獎得主通過線上「科學馬拉松」，預測未來科技突破並介紹自己最關注的研究領域。宇宙暗物質、室溫超導材料、分子運動成像、大腦的結構與運作機制……記者發現，多位科學家預測或期待的科技突破領域有所重合，體現出全球「最強大腦」的某些共識。

探測星系粒子有實用價值

尋找暗物質，是近年來物理學研究的一個熱門領域，如果能捕獲到這種宇宙中的「幽靈」並提供確鑿證據，很有可能為科學家贏得諾貝爾獎，也將大幅推進人類對物質世界的認識。諾貝爾物理學獎得主傑羅姆·弗裡德曼介紹，暗物質可能是宇宙物質的主要組成部分，約佔全部物質總質量的85%，但又不屬於構成可見天體的任何一種已知物質。「我們至今沒有找到測量這種粒子的很好方法，這是一個很大的挑戰。」

諾貝爾物理學獎得主喬治·斯穆特三世也對暗物質很感興趣，作為宇宙學家，他把目光投向了遙遠的星系。「如果把星系比作一個碟子，那麼碟子的中心部分估計充滿了暗物質的重粒子，還有很多可能處於量子狀態的輕粒子。」在他看來，探測星系中心的重粒子和輕粒子既有巨大的科學價值，也有潛在的實用價值，將對材料科學等領域產生影響，進而改變人類的生活。

預言存在室溫超導材料

談及材料科學，諾貝爾物理學獎得主安德烈·蓋姆和諾貝爾化學獎得主斯特凡·黑爾都認為，室溫超導材料已處於科技突破的前夜，有望在不久的將來誕生。

蓋姆是石墨烯材料的先驅，他告訴聽眾，室溫超導性是材料科學家夢寐以求的物理性能。1911年，荷蘭科學家昂內斯意外發現，將汞冷卻到零下268.95℃時，其電阻突然消失，這種現象被稱為超導電性。然而，零下268.95℃已接近絕對零度（零下273.15℃），必須用昂貴的液氦才能把溫度降到這麼低，實現「零電阻」的代價非常高。1986年，IBM實驗室的柏諾茲和繆勒首次發現高溫超導材料，將臨界溫度大幅提高，使其能在價格較低的液氮降溫環境下達到「零電阻」。

有沒有可能製備出在室溫條件下「零電阻」的超導材料？蓋姆給出了肯定的回答：「室溫超導材料一定存在，但我們還不知道該怎麼把它做出來。這需要基礎研究，也需要政府持續地給予資金支持，哪怕不少研究項目沒有實質性進展。」

期待拍攝到分子「跳舞」

分子運動成像，是諾貝爾化學獎得主庫爾特·維特裡希和麥克阿瑟天才獎得主餘金權期待突破的領域。「如今在生命科學領域，很多科學家熱衷於做蛋白質、細胞等分子結構的三維成像。」維特裡希說，「只有極少數科學家想做四維成像，即把時間維度引入，觀測蛋白質、細胞等生命物質的變化過程。」

在餘金權看來，四維分子運動成像將是下一代生命科學、化學等學科的研究工具。「我想看到，每一個分子是怎麼運動的，又是怎麼結合的。這需要高科技『攝像機』，能拍攝到分子的走路和跳舞。」

這種「攝像機」一旦問世，也將有助於腦科學研究。諾貝爾生理學或醫學獎得主伯特·薩克曼表示，科學界需要更深入地研究靈長類動物大腦的結構，精確到單個神經元，包括大腦疾病發生後，哪些神經元會出現問題。他還指出，腦科學需要引入新的研究方法，如量子科技和新材料，因為量子信息傳輸與大腦的運作機制有一定關聯，而新材料有望用於修復大腦組織。

腦科學還與經濟學有關，諾貝爾經濟學獎得主埃裡克·馬斯金介紹，這兩個學科交叉後形成了「神經經濟學」，目前處於學科發展早期階段。這個新興學科研究經濟決策的神經機制，有助於理解人類在經濟活動中的非理性行為。（記者 俞陶然）

來源：新華網

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