上海交大携手《科学》共同发布全球125个科学问题

来源:上海教育新闻网

作者:程媛媛

时间:2021-04-12 09:58:39

本网讯 (记者 程媛媛)4月10日,为纪念上海交通大学建校125周年,“SJTU & Science 125个科学问题发布暨未来科技论坛”在上海交通大学闵行校区举行。上海交通大学与《科学》/美国科学促进会联袂策划发行《125个科学问题——探索与发现》增刊,面向全球发布125个科学问题。

《科学》/美国科学促进会国际合作总监初晓英,世界顶尖科学家协会副主席、2013年诺贝尔化学奖得主Michael Levitt,上海交通大学校长林忠钦,常务副校长丁奎岭,副校长徐学敏、奚立峰、毛军发、王伟明共同受邀上台,按下面向全球的125个科学问题发布装置。

125年历史积淀智慧,125个问题叩响未来

今年是上海交通大学建校125周年,为纪念这一特殊时刻,上海交通大学与美国科学促进会携手《科学》/美国科学促进会,共同出版上海交通大学建校125周年纪念专刊《125个科学问题:探索与发现》。随着发布装置的开启,现场600余位观众共同见证了集合全球智慧的125个科学问题的发布。

会上,林忠钦代表上海交通大学对远道而来的嘉宾表示欢迎和感谢。他提及,上海交大自1896年创办以来,一直以改革创新的精神推动科技进步、服务国家发展为使命,取得了很多“中国第一”的重大成果,培养了一大批杰出的科技人才。如今上海交大正在加快构建“综合性、创新型、国际化”的新办学格局,学校联合《科学》面向全球征集与发布125个科学问题,既是对既往研究成果的凝练与升华,更是未来人类发展的激励与引领。他指出,交大人应继续怀着感恩溯源的情怀和淡泊高远的志向,为推动科技进步、服务人类社会发展作出贡献。

《科学》系列期刊出版人Bill Moran通过视频向上海交大建校125周年表示祝贺。他回顾了16年前,《科学》杂志社为纪念创刊125周年出版《125个科学问题——我们有哪些未知》特刊的情况,并对新版的125个科学问题表示期待,希望科学家们积极参与相关研究。初晓英表示,这本专刊的封面非常漂亮,体现了传统与未来、科学与文化的碰撞,让其想起屈原的《天问》,人类对世界的探索精神一脉相承、源远流长。上海交大提出这样极具创新的方式纪念校庆,体现了交大人的创新精神,以及对科学发展、人类未来的重要使命感,这与《科学》系列杂志的宗旨、美国科学促进会的使命高度吻合。《科学》希望与全球学者一起推进科学的探索发现,也希望交通大学能有更多高水平的研究成果在《科学》杂志上刊登。

Michael Levitt向交大125周年诞辰表示祝贺,他表示,当今全球科技日新月异,科学界诸多领域均发生巨大变化。增刊的发行和125个科学问题的提出,对于推动自由探索,激发全球智慧,培养青年人才,启迪未来发展具有深远的影响,他很期待看到学者们和科研人员们对这125个科学问题开展热烈探讨,推动研究发展。

与此同时,《125个科学问题:探索与发现》的姊妹篇——上海交通大学学报《上海交通大学建校125周年科学问题专刊》,也在会上同步发布。专刊收录多个领域的前沿基础研究述评,以激发新兴学科和交叉学科的学术探讨。

会上,初晓英总监与林忠钦校长为125个科学问题提问者代表颁发纪念证书,Levitt先生与丁奎岭常务副校长为学报专刊述评撰稿人代表颁发纪念证书。

思源致远,继往开来,激励科技探索与发现

2005年,《科学》在其创刊125周年之际,公布了125个最具挑战性的科学问题。这些问题涵盖地球科学、能源、宇宙领域,并涉及数学与计算机科学、政治与经济、能源、环境和人口等领域,至今仍有积极广泛的影响。《科学》当时指出,在未来的25年内科学家很有希望找到这些重要基础性问题的答案,科学界也因此面临挑战。这些未知的问题可以激励科学研究、引导研究方向,它们不仅是谜团,更是一个个探索的机会。

2021年,时逢上海交通大学建校125周年,上海交通大学联合《科学》杂志,再次向全球征集125个科学问题,以引领科学发展,鼓励开展创新性、交叉性和前瞻性研究,状貌未来,探索创新。问题征集的消息发布后,得到了全球科学家、青年学者、世界顶尖科学家协会等学术组织的积极响应,问题凝聚了《科学》/美国科学促进会编辑与学术圈,诺贝尔奖、沃尔夫奖、拉斯克奖、图灵奖、麦克阿瑟天才奖获得者等全球知名科学家和青年学者,上海交大师生,以及社交媒体的共同智慧。此次问题涉及数学、化学、医学健康、生命学科、天文学、物理学、信息科学、材料科学、神经科学、生态学、能源科学和人工智能多个领域,涵盖范围广,学科领域丰富。

新版125个科学问题中,个别问题是持续关注上版问题中至今尚未解决的重大科学难题,如“宇宙是由什么构成的?”“我们可以阻止自己衰老吗?”;也有具有挑战性的全球共性问题,如“我们可以阻止全球气候变化吗?”“能量存储的未来是怎样的?”“我们有可能在另一个星球上长期居住吗?”;还有具有较强时代特征的前沿科技问题,如“为什么生命需要手性?”“量子人工智能可以模仿人脑吗?”“DNA可以广泛用作信息存储介质吗?”“我们如何在火星上开发制造系统?”等。

创新发展,开放合作,共同开创美好未来

经历125年建设发展的上海交大,进入建设“综合性、创新型、国际化”大学的新发展阶段。近年来,上海交大坚持建设中国特色世界一流大学,持续重点推进“大海洋”“大健康”“大信息”“大零号湾”建设等专项计划,围绕“四个面向”,聚焦国家重大战略需求,强化多学科交叉融合,推出多项举措鼓励从“0”到“1”的原创性、创新型、交叉性研究。上海交大也想借此机会,激发全体交大人提出问题、追求真理的激情与活力,同时期待能进一步与全球学者开展广泛的交流合作,共同描绘美好的未来。

以125个科学问题发布为契机,上海交大将围绕相关领域策划不同主题的系列论坛活动,进一步提升学术文化与创新氛围。本次活动聚焦“人工智能+大健康”主题,举办第四期未来科技论坛。会上,人工智能、智慧医疗、光子芯片等领域的专家学者,分享研究成果,探讨交叉创新研究方向,和与会学者、师生开展了积极热烈的探讨。

【相关链接】

SJTU & Science 125个科学问题

Mathematical Sciences

数学

1. What makes prime numbers so special?

1.什么使素数如此特别?

2. Will the Navier–Stokes problem ever be solved?

2.纳维尔-斯托克斯问题会得到解决吗?

3. Is the Riemann hypothesis true?

3.黎曼猜想是真的吗?

Chemistry

化学

1. Are there more color pigments to discover?

1.还有更多色彩元素可发现吗?

2. Will the periodic table ever be complete?

2.元素周期表会完整吗?

3. How can we measure interface phenomena on the microscopic  level?

3.如何在微观层面测量界面现象?

4. What is the future for energy storage?

4.能量存储的未来是怎样的?

5. Why does life require chirality?

5.为什么生命需要手性?

6. How can we better manage the world's plastic  waste?

6.我们如何更好地管理世界上的塑料废物?

7. Will AI redefine the future of chemistry?

7.AI会重新定义化学的未来吗?

8. How can matter be programmed into living  materials?

8.物质如何被编码而成为生命材料?

9. What drives reproduction in living systems?

9.是什么驱动生命系统的复制?

Medicine & Health

医学与健康

1. Can we predict the next pandemic?

1.我们可以预测下一次流行病吗?

2. Will we ever find a cure for the common cold?

2.我们会找到治疗感冒的方法吗?

3. Can we design and manufacture medicines  customized for individual people?

3.我们可以设计和制造出为个人定制的药物吗?

4. Can a human tissue or organ be fully regenerated?

4.人体组织或器官可以完全再生吗?

5. How is immune homeostasis maintained and regulated?

5.如何维持和调节免疫稳态?

6. Is there a scientific basis to the Meridian  System in traditional Chinese medicine?

6.中医的经络系统有科学依据吗?

7. How will the next generation of vaccines be made?

7.下一代疫苗将如何生产?

8. Can we ever overcome antibiotic resistance?

8.我们能否克服抗生素耐药性?

9. What is the etiology of autism?

9.自闭症的病因是什么?

10. What role does our microbiome play in health and  disease?

10.我们的微生物组在健康和疾病中扮演什么角色?

11. Can xenotransplantation solve the shortage of  donor organs?

11.异种移植能否解决供体器官的短缺问题?

Biology

生命科学

1. What could help conservation of the oceans?

1.什么可以帮助保护海洋?

2. Can we stop ourselves from aging?

2.我们可以阻止自己衰老吗?

3. Why can only some cells become other cells?

3.为什么只有一些细胞会变成其他细胞?

4. Why are some genomes so big and others very  small?

4.为什么有些基因组非常大而另一些却很小?

5. Will it be possible to cure all cancers?

5.有可能治愈所有癌症吗?

6. What genes make us uniquely human?

6.哪些基因使我们人类与众不同?

7. How do migratory animals know where they're  going?

7.迁徙动物如何知道它们要去哪里?

8. How many species are there on Earth?

8.地球上有多少物种?

9. How do organisms evolve?

9.有机体是如何进化的?

10. Why did dinosaurs grow to be so big?

10.为什么恐龙长得如此之大?

11. Did ancient humans interbreed with other  human-like ancestors?

11.远古人类是否曾与其他类人祖先杂交?

12. Why do humans get so attached to dogs and cats?

12.人类为什么会对猫狗如此着迷?

13. Will the world's population keep growing  indefinitely?

13.世界人口会无限增长吗?

14. Why do we stop growing?

14.我们为什么会停止生长?

15. Is de-extinction possible?

15.能否复活灭绝生物?

16. Can humans hibernate?

16.人类可以冬眠吗?

17. Where do human emotions originate?

17.人类的情感源于何处?

18. Will humans look physically different in the  future?

18.未来人类的外貌会有所不同吗?

19. Why were there species explosions and mass  extinction?

19.为什么会发生物种大爆发和大灭绝?

20. How might genome editing be used to cure  disease?

20.基因组编辑将如何用于治疗疾病?

21. Can a cell be artificially synthesized?

21.可以人工合成细胞吗?

22. How are biomolecules organized in cells to  function orderly and effectively?

22.细胞内的生物分子是如何组织从而有序有效发挥作用的?

Astronomy

天文学

1. How many dimensions are there in space?

1.空间中有多少个维度?

2. What is the shape of the universe?

2.宇宙的形状是怎样的?

3. Where did the big bang start?

3.大爆炸从何处开始?

4. Why don't the orbits of planets decay and cause  them to crash into each other?

4.为什么行星的轨道不衰减并导致它们相互碰撞?

5. When will the universe die? Will it continue to  expand?

5.宇宙何时消亡?它会继续膨胀吗?

6. Is it possible to live permanently on another  planet?

6.我们有可能在另一个星球上长期居住吗?

7. Why do black holes exist?

7.为什么存在黑洞?

8. What is the universe made of?

8.宇宙是由什么构成的?

9. Are we alone in the universe?

9.我们是宇宙中唯一的生命体吗?

10. What is the origin of cosmic rays?

10.宇宙射线的起源是什么?

11. What is the origin of mass?

11.物质的起源是什么?

12. What is the smallest scale of space-time?

12.时空的最小尺度是是多少?

13. Is water necessary for all life in the universe,  or just on Earth?

13.水是宇宙中所有生命所必需的么,还是仅对地球生命?

14. What is preventing humans from carrying out deep-space  exploration?

14.是什么阻止了人类进行深空探测?

15. Is Einstein's general theory of relativity  correct?

15.爱因斯坦的广义相对论是正确的吗?

16. How are pulsars formed?

16.脉冲星是如何形成的?

17. Is our Milky Way Galaxy special?

17.我们的银河系特别吗?

18. What is the volume, composition, and significance  of the deep biosphere?

18.深层生物圈的规模、组成和意义是什么?

19. Will humans one day have to leave the planet (or  die trying)?

19.人类有一天会不得不离开地球吗(还是会在尝试中死去)?

20. Where do the heavy elements in the universe come  from?

20.宇宙中的重元素来自何处?

21. Is it possible to understand the structure of  compact stars and matter?

21.有可能了解致密恒星和物质的结构吗?

22. What is the origin of the high-energy cosmic  neutrinos?

22.高能宇宙中微子的起源是什么?

23. What is gravity?

23.什么是重力?

Physics

物理学

1. Is there a diffraction limit?

1.有衍射极限吗?

2. What is the microscopic mechanism for  high-temperature superconductivity?

2.高温超导的微观机理是什么?

3. What are the limits of heat transfer in matter?

3.物质传热的极限是什么?

4. What are the fundamental principles of collective  motion?

4.集体运动的基本原理是什么?

5. What are the smallest building blocks of matter?

5.什么是物质的最小组成部分?

6. Will we ever travel at the speed of light?

6.我们会以光速行驶吗?

7. What is quantum uncertainty and why is it  important?

7.什么是量子不确定性,为什么它很重要?

8. Will there ever be a "theory of  everything"?

8.会有“万有理论”吗?

9. Why does time seem to flow in only one direction?

9.为什么时间似乎只朝一个方向流动?

10. What is dark matter?

10.什么是暗物质?

11. Can we make a real, human-size invisibility  cloak?

11.我们可以制作出真人大小的隐形斗篷吗?

12. Are there any particles that behave oppositely  to the properties or states of photons?

12.是否存在与光子性质或状态相反的粒子?

13. Will the Bose-Einstein condensate be widely used  in the future?

13.玻色-爱因斯坦冷凝体未来会被广泛使用吗?

14. Can humans make intense lasers with incoherence  comparable to sunlight?

14.人类能制造出与太阳光相似的非相干强激光吗?

15. What is the maximum speed to which we can  accelerate a particle?

15.我们最多可以将粒子加速到多快?

16. Is quantum many-body entanglement more  fundamental than quantum fields?

16.量子多体纠缠比量子场更基本吗?

17. What is the optimum hardware for quantum  computers?

17.量子计算机的最佳硬件是什么?

18. Can we accurately simulate the macro- and  microworld?

18.我们可以精确模拟宏观和微观世界吗?

Information Science

信息科学

1. Is there an upper limit to computer processing  speed?

1.计算机处理速度是否有上限?

2. Can AI replace a doctor?

2.AI可以代替医生吗?

3. Can topological quantum computing be realized?

3.拓扑量子计算可以实现吗?

4. Can DNA act as an information storage medium?

4.DNA可以用作信息存储介质吗?

Engineering & Material Science

工程与材料科学

1. What is the ultimate statistical invariances of  turbulence?

1.湍流的最终统计不变性是什么?

2. How can we break the current limit of energy  conversion efficiencies?

2.我们如何突破当前的能量转换效率极限?

3. How can we develop manufacturing systems on Mars?

3.我们如何在火星上开发制造系统?

4. Is a future of only self-driving cars realistic?

4.纯无人驾驶汽车的未来是否现实?

Neuroscience

神经科学

1. What are the coding principles embedded in  neuronal spike trains?

1.神经元放电序列的编码准则是什么?

2. Where does consciousness lie?

2.意识存在于何处?

3. Can human memory be stored, manipulated, and  transplanted digitally?

3.能否数字化地存储、操控和移植人类记忆?

4. Why do we need sleep?

4.为什么我们需要睡眠?

5. What is addiction and how does it work?

5.什么是成瘾?

6. Why do we fall in love?

6.为什么我们会坠入爱河?

7. How did speech evolve and what parts of the brain  control it?

7.言语如何演变形成,大脑的哪些部分对其进行控制?

8. How smart are nonhuman animals?

8.除人类以外的其他动物有多聪明?

9. Why are most people right-handed?

9.为什么大多数人都是右撇子?

10. Can we cure neurodegenerative diseases?

10.我们可以治愈神经退行性疾病吗?

11. Is it possible to predict the future?

11.有可能预知未来吗?

12. Can we more effectively diagnose and treat  complex mental disorders?

12.精神障碍能否有效诊断和治疗?

Ecology

生态学

1. Can we stop global climate change?

1.我们可以阻止全球气候变化吗?

2. Where do we put all the excess carbon dioxide?

2.我们能把过量的二氧化碳存到何处?

3. What creates the Earth's magnetic field (and why  does it move)?

3.是什么创造了地球的磁场(为什么它会移动)?

4. Will we be able to predict catastrophic weather  events (tsunami, hurricanes, earthquakes) more accurately?

4.我们是否能够更准确地预测灾害性事件(海啸、飓风、地震)?

5. What happens if all the ice on the planet melts?

5.如果地球上所有的冰融化会怎样?

6. Can we create an environmentally friendly replacement  for plastics?

6.我们可以创造一种环保的塑料替代品吗?

7. Can we achieve a situation where essentially  every material can be recycled and reused?

7.几乎所有材料都可以回收再利用是否可以实现?

8. Will we soon see the end of monocultures like  wheat, maize, rice, and soy?

8.我们会很快看到小麦、玉米、大米和大豆等单一作物的终结吗?

Energy Science

能源科学

1. Could we live in a fossil-fuel-free  world?

1.我们可以生活在一个去化石燃料的世界中吗?

2. What is the  future of hydrogen energy?

2.氢能的未来是怎样的?

3. Will cold  fusion ever be possible?

3.冷聚变有可能实现吗?

Artificial Intelligence

人工智能

1. Will  injectable, disease-fighting nanobots ever be a reality?

1.可注射的抗病纳米机器人会成为现实吗?

2. Will it be  possible to create sentient robots?

2.是否有可能创建有感知力的机器人?

3. Is there a  limit to human intelligence?

3.人类智力是否有极限?

4. Will  artificial intelligence replace humans?

4.人工智能会取代人类吗?

5. How does  group intelligence emerge?

5.群体智能是如何出现的?

6. Can robots or  AIs have human creativity?

6.机器人或 AI 可以具有人类创造力吗?

7. Can quantum  artificial intelligence imitate the human brain?

7.量子人工智能可以模仿人脑吗?

8. Could we  integrate with computers to form a human-machine hybrid species?

8.我们可以和计算机结合以形成人机混合物种吗?



责任编辑:程媛媛

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