颠覆未来20年的科技是什么？“中国诺奖”得主们这样说

16位“未来科学大奖”历年得主齐聚上海北外滩，共话推动人类未来发展的颠覆性科学技术。

7月8日，未来科学大奖十周年庆典在上海举行。未来科学大奖上海峰会联席主席、上海交通大学李政道研究所副所长丁洪院士表示，希望激励更多年轻人投身科学前沿。

“未来科学大奖”被《自然》杂志称为“中国诺贝尔奖”，由民间公益组织颁发，设有生命科学奖、物质科学奖、数学与计算机科学奖三大奖项，表彰在中国做出具有世界级影响力的科研成果，单项奖金高达100万美元。

今年是未来科学大奖成立十周年。过去十年来，已有39位科学家获得未来科学大奖。真格基金创始人徐小平表示：“也许在100年后，比起诺贝尔奖，中国科学家更想获得未来科学大奖。”

寻找“不老药”和永久持续的能源

在生物医学领域，基础研究、应用研究和临床研究之间的鸿沟正在缩小，已进入相互融合、协同发展的阶段。近年来，诞生了一批有望颠覆未来疾病治疗格局的具有潜力的疗法，包括一针预防心脏病或治愈肿瘤的基因编辑疗法。

顶尖生物医学领域专家、香港中文大学校长卢煜明院士强调，如何在基础医学研究和临床应用之间架接起桥梁，需要更多医生科学家的努力，目前全球的医生科学家数量都非常稀缺。

西湖大学讲席教授管坤良在演讲中表示，随着基础研究的深入，人们可能在不久的将来找到延迟衰老的“不老药”。他提到了一种被称为mTORC1的蛋白激酶复合体，该化合物在增加健康寿命方面具有潜力。

“不老药”能让人活得更长，而寻求一种可持续获取的能源，能让地球“无限续杯”、永久地保持运转。为此，物理学家和数学家为人们打开了“脑洞”。

可控热核聚变是解决目前能源危机最有效、最清洁、最安全的途径。自20世纪激光诞生后，利用激光驱动的惯性约束聚变就成为实现可控核聚变的主要途径之一。历经多年的研究和发展，各国科学家提出并实践了各种点火方案。但截至目前，高增益的聚变点火仍未实现。

上海交通大学李政道研究所所长、高能量密度物理和激光核聚变领域的物理专家张杰介绍了可控核聚变技术的最新科研成果。张杰表示，激光聚变点火成功使得美国在聚变能源方面更具优势；在我国，张杰及其团队提出的双锥对撞点火方案（Double-cone ignition scheme，DCI）从原理上提高了激光能量到燃料内能的转换效率，有望利用较低的驱动激光能量实现高聚变能量增益。

据张杰介绍，过去6年里，他总共主持了10轮DCI大型综合验证试验。该方案包含四个步骤：首先，激光对称地压缩放置于两侧金锥中的燃料；在激光驱动和金锥约束下燃料被加速到百公里每秒从锥口喷出；对向运动的两部分燃料在锥顶处发生对撞形成等容分布的高温高密等离子体；利用超强激光产生“快电子”对燃料进一步加热使其达到发生聚变所需要的条件。

中国科学技术大学陈仙辉院士提到，室温超导的实现可能有助于可控核聚变的发展。他对第一财经记者表示：“未来支撑人工智能等领域发展的关键是能源突破，如果室温超导有朝一日可以实现，那么就能为可控核聚变提供支撑。此外，室温超导可在电力、交通、量子计算等方面广泛地应用。”

他还表示，无论是人工智能、量子计算机、生物技术还是能源，都有待于核心关键材料的突破，而“室温超导”可能是影响未来20年人类发展的颠覆性的材料。

数学家也在通过数学的方法来求解能源问题的瓶颈。美国西北大学Pancoe讲席教授夏志宏表示：“我们现在倡导‘AI for math,math for AI’。人工智能大模型需要的电费过高已经是制约人工智能发展的一大瓶颈，我们最近也在尝试如何用非常抽象的数学，把复杂未知的现象用计算机的原理表达出来。人工智能发展的过程中，数学基础非常重要。”

人工智能是生机勃勃的当下

人工智能的发展正在对科学研究产生全方位的影响。卢煜明谈到人工智能技术对生物医学领域的影响时表示，他认为未来在基因检测方面，AI较有潜力的突破方向是衰老机制的研究和预测，可以借助AI来预测人脑衰退的程度。

而在量子物理学家看来，人工智能与量子计算的结合代表着未来科学发展的方向。

南方科技大学校长薛其坤院士表示：“人工智能神经网络叠加量子纠缠，未来有望创造一种颠覆性的新体系，形成一种全新的算法。”

随着智能化科研时代的到来，一些科学家也担心人工智能抢走他们的工作，尤其是在谷歌的蛋白折叠展现出诺奖级的研究成果时。

对此，著名结构生物学家、西湖大学校长施一公院士谈到了AI对科学家工作的影响。“很多人说，人工智能已经可以精确预测蛋白质结构，结构生物学家要失业了。”施一公说道。但他表示，自己早就不是一个“结构生物学家”，他的实验室早在十几年前就开始转型，不再研究单个蛋白质，而是从蛋白质结构的差异“倒推”生物现象，从而发现疾病机理。

中国科技大学常务副校长潘建伟院士表示：“人工智能是生机勃勃的当下，量子计算是不可避免的未来。‘人工智能+量子计算’将重塑未来科学的发展。”

多位理论数学家也表示，自己在研究过程中尚未使用人工智能来解决学术问题。北京国际数学研究中心主任田刚教授表示：“尽管人工智能发展日新月异，但我的理论数学研究并没有用到人工智能。”

普林斯顿大学数学系教授许晨阳也表示，数学家的工作目前人工智能无法替代，因为仍然需要依靠人类大脑的灵感和创新的想法。

浙江大学数学高等研究院院长励建书表示：“数学的探索和证明无法被AI替代。虽然AI可以辅助计算，但在基础数学领域，除非现有的计算机的集成框架技术发生根本性的改变，否则光靠算力的提升无法解决数学问题。”

应支持什么样的未来科学家

近年来，为了鼓励中国科学家做出属于自己的原创科学，企业出资设立民间科学奖项的做法在国内蔚然成风，形成了一股激励科学创新的社会力量。

除了未来科学大奖，腾讯也于前两年发起“新基石研究员项目”，宣称以“风投的眼光选拔科学家”，计划10年投入100亿元，为200位中国杰出的科学家提供资助，研究经费直接奖励给人，实验类科学每人每年可获得最高500万元的资金奖励，理论类每人每年最高可获得300万元奖励，连续资助5年——也就是说，最高每人可以获得连续5年总计2500万元的科研经费支持。这也创造了国内迄今为止科研资助力度之最。

一位未来科学大奖得主对第一财经记者表示：“此类民间科研资助项目与传统以科学家的科研成果作为主要评判的标准不同，通常更关注科学家未来的发展计划、研究的创新性和原创性方面的问题，希望支持大胆有想法的科学家。”

中国需要支持什么样的科学家？对此，多名未来科学大奖得主都表示，应鼓励科学家“自由探索”的意志。

施一公既是未来科学大奖2017年的获得者，也担任“新基石”科学委员会主席。他曾表示：“雄心勃勃、年富力强、敢于担当、敢于在人类未达之境中全力以赴探索，这就是我们要支持的科学家。”

陈仙辉表示，优秀的科学家应该具有批判性思维、发散性思考、独立性判断，同时要坚持自己内心认定的重大科学问题，在学科交叉中前行。

在医学领域，何梁何利、树兰、谈家桢、吴阶平等医学奖也已连续颁发了多年，是该领域内颇具知名度的几个学术奖项。相关人士对第一财经记者表示：“由大学、协会或相关人士捐赠的基金发起的面向医学的奖项，有利于支持更多的医学科研人才投入基础研究和原始创新，这些奖项需要情怀与坚持，一方面奖励基金要可持续，另一方面奖项也要具有公信力，并建立严格的推荐与评选体系。”