對於未來的多種可能,這幾位中國科學家想說
注:本文來自“ 2018 AI開發者大會”媒體合作伙伴深科技
十年前,人工智慧還被叫做模式識別,中本聰也才剛剛提出區塊鏈概念。現如今,人類發現了石墨烯的新制法,利用 CRISPR-Cas9 戰勝了過去不可治癒的病症,甚至發射了可回收的運載火箭。然而,這些在十年前可能連想都不敢想。
科學家們的薪火不斷傳承,推動著社會的車輪向前躍進,最終造就了美好生活。其實今天的我們和十年前是一樣的,仍無法預測科技會發展成什麼樣子。然而,這份未知和神祕也正是科技的獨特魅力。
我們依然會繼續暢想,今後的生活會是怎樣。憧憬明天對於任何人來說都是前進的動力,維克多雨果曾說過,“沒有什麼比夢想更能創造未來。”
而我國的科學家們也都在不同領域,通過數十年如一日的研究,創造中國科技的新未來。
▌他借猴子揭示人類生命奧祕
季維智院士主要從事靈長類生殖發育生物學研究,率先在基因編輯靈長類動物模型取得重大突破,並利用猴模型解決了其它動物模型無法回答的問題。他首次實現了猴胚胎幹細胞嵌合體,證明了靈長類胚胎幹細胞的多能性,使我國在非人靈長類靶向基因修飾的研究,居於世界領先水平。
他與同濟大學合作,通過食蟹猴模型這面“鏡子”,開展瑞特綜合徵發病機理研究。去年 5 月,這項研究發表在國際頂級期刊《Cell》雜誌上,引起了業界極大關注,對探索臨床有效干預方法將產生深遠影響。
在《Cell》刊登的文章研究結果表明,通過對食蟹猴的基因編輯,實驗組對 MECP2 基因 3 號外顯子進行多點切割,切割後的食蟹猴出現與臨床患者相似的行為,包括睡眠節律、社交行為和對外界刺激的反應。
利用靈長類動物模型,探討生命發育過程、複雜疾病發病機理、開展幹細胞安全性和有效性等再生醫學的研究,季維智院士的研究對未來瑞特綜合徵病理和治療研究也具有重要貢獻。
季維智院士帶領的雲南省靈長類生物醫學重點實驗室聚焦基因編輯與幹細胞等當前再生醫學熱點問題,形成包括遺傳與基因組、神經生物學、幹細胞與轉化和靈長類基因工程等多個學科團隊,為中國靈長類研究的國際化、躋身於世界前列發揮了重要作用。
▌火爆熱潮中依舊冷靜的貝葉斯研究者
2011 年,當時正在全球人工智慧科研重點學術機構的美國卡內基梅隆大學進行博士後研究的朱軍,在其博士導師清華大學張鈸教授的邀請下,回到清華大學任教,全面負責新一代博士生培養,而這位在清華大學計算機系教授、中科院院士張鈸口中 “指導過的最出色博士生”,在回國後不久,也展現了自己在人工智慧學術研究工作以及人才培養方面的優秀才能,成為中國人工智慧領域發展的關鍵人物。
朱軍長期投注心力於貝葉斯人工智慧研究,並在此領域取得多項進展,獲得全球人工智慧學術界高度關注。他取得多項貝葉斯研究成果,跳脫過去 250 多年曆史的經典貝葉斯“非先驗即似然”框架,並將 20 多年來相互分離的兩大方向,最大間隔學習和貝葉斯學習,有機融合在一起,還開發了“珠算”概率程式設計庫,進一步有效支援貝葉斯方法與深度學習的有機融合,實現在多機多GPU 卡的高效計算。
朱軍認為,目前國內人工智慧行業如火如荼,在一些應用上甚至領先全球。但在基礎理論方面,值得我們驕傲的事情卻少之又少,國內的土壤還比較貧瘠。但創新之風已然颳起,人工智慧需要國家以及整個行業的長期支援,對原創性成果更加鼓勵和包容。客觀的說,現在技術能解決的問題還相當有限。隨著範圍的擴大,應用環境將變得更加開放、更加動態和不確定,邊界條件也變得更模煳,甚至存在對抗和攻擊。因此,更多新的要求和挑戰會逐漸浮出水面。作為研究者和教師,我們有義務探究人工智慧更具前瞻性的理論方法和技術,同時,也要培養更多的優秀人才,推動人工智慧的可持續發展。
▌複雜網路的控制論專家
呂金虎,中國科學院數學與系統科學研究院研究員,國家“萬人計劃”領軍人才。國家自然基金創新研究群體學術帶頭人,國家傑出青年基金獲得者。他長期從事複雜網路、非線性電路與系統、網路大資料等研究,並將理論成果服務於國家重大戰略需求。
在基礎理論幾乎一片空白的情況下,呂金虎由生物學跨界資訊科學並走出來一條路。將複雜的網路節點比作尋找食物的蜜蜂,探索通過一部分網路節點從而有效調控整個複雜網路的可能,並與同事通過實驗,首次給出了一類典型複雜網路的牽制控制器的數目和網路的耦合強度之間的理論公式,從而解決了牽制控制中的一個基本科學問題。
數十年如一日進行科學研究,呂金虎取得了很多成就。因為發現經典Lorenz系統與它的對偶Chen系統之間的臨界混沌系統,甚至有一個以他名字命名的系統——“呂系統”,還解決了近三十年來長期懸而未決的多方向、大數量多卷波的存在性與類比電路實現的理論和技術難題,被J·Vandewalle院士稱為“多卷波的里程碑”。
▌石墨烯的守望者
我國的石墨烯研究始於 2006 年左右,那時石墨烯還只是材料人眼中的海市蜃樓,雖然看上去很美好,但無論從理論、製備還是應用來看,石墨烯研究都僅僅是初級階段,還未披上諾獎光環的石墨烯在國內其實並不受重視。
從 2007 年起,陳成猛受命組建 709 課題組(石墨烯與新能源材料研究組),開展石墨烯的基礎科學研究、合成與應用技術開發。作為我國石墨烯首批研究者之一,他親歷了石墨烯從實驗室到產業化、從樣品到產品、從製備到應用的蛻變,也見證了國內石墨烯研究和行業發展的歷程。
陳成猛主要從事石墨烯規模化製備及石墨烯基新型儲能、導電材料的研究與開發。身為我國石墨烯科研國家隊的領軍人物之一,陳成猛特別注重材料的應用基礎研究。他認為,石墨烯應用存在“木桶效應”,我們不能只看材料特性的長板,更應關注那些制約商業化應用的短板。只有立足實際應用,通過技術創新打通產業與市場的通路,實現產業落地,才能真正讓石墨烯服務於中國和世界。
▌基因“剪刀手”
眾所周知,TALEN 、ZFN 和 CRISPR/Cas 是基因組編輯三大技術,而其中的 CRISPR 技術更是被媒體評為 21 世紀最有影響的十大技術之一,也被認為是最有潛力獲得貝爾獎的技術之一。
CRISPR 即常間迴文重複序列叢集關聯蛋白系統,原本是一種源自細菌及古細菌中的一種獲得性免疫系統,卻意外成為了新的基因組編輯工具。它不但豐富了我們對於細菌、古細菌生理機制的認知,更重要的是,人類可以利用它對基因進行改造。中外許多科學家都看到了這種新技術的優勢,基於 CRISPR 技術展開大量研究,其中就包括了魏文勝。
魏文勝實驗室,致力於研發新型基因編輯工具,優化和改進現有技術手段,特別是開發了一系列基於 CRISPR/Cas9系統的高通量基因組學工具,用於研究編碼及非編碼基因的功能。在此基礎上探索癌症、感染等重大疾病發生機制,為發展高效治療手段提供新的藥物靶點和思路。
以上五位科學家都在各自的領域做出了令人矚目的成績,在多年來的科技之路上,依靠著紮實的功底,敏銳的嗅覺和不懈的堅持,為中國科技發展做出了突出貢獻。我們非常榮幸地邀請他們參與 10 月 27 日,由《麻省理工科技評論》、DeepTech深科技聯合主辦,梅賽德斯-賓士特別呈現的“全球科技青年論壇——Meet 35” ,會上設定了“科技大夢想家”版塊,五位科學家們將現場講述他們的科技夢想,看中國科學家是如何利用最前沿的技術探索未來的無限可能。
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