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“五三〇”浙江省实验室开放日活动—— “走进”科技前沿溯源三

2022-07-18 14:51:00 来源:环球体育网站 作者:环球体育馆

  “五三〇”浙江省实验室开放日活动—— “走进”科技前沿,溯源三大科创高地

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  “五三〇”浙江省实验室开放日活动—— “走进”科技前沿,溯源三大科创高地

  科学成就离不开精神的支撑。聚焦更高尖的材料、深入更精细的细胞、探寻更深远的宇宙……“我们走了很长的路,也许在隧道中快到尽头了。”每一个重大科学成就背后,都是科技工作者们乐在其中的全力以赴。

  5月27日, 属于科技工作者们的节日——2022年全国科技工作者日浙江省主场活动隆重开幕。“三大科创高地”省实验室集中展示活动揭开面纱。

  在浙江,打造“互联网+”、新材料、生命健康三大科创高地,着眼于“十四五”规划,加快构建以实验室为引领的科技力量,助推浙江“最前沿科学发布地、最先进技术展示地、最创新人才汇聚地”建设,形成澎湃有力的高质量发展新动能,这是必由之路,更是创新发展的全新机遇。

  为了充分展示浙江省三大科创高地建设的丰硕成果,增进公众对三大科创高地建设的认知度,结合5月30日全国科技工作者日活动,省科协、省科技厅联合省工商联,特组织开展“五三〇”浙江省实验室开放日活动,通过学术讲坛、青年沙龙、云游实验室、科学发布等多种形式,展示实验室科学家风采及前沿科技成果,为“创新强省”建设贡献智慧和力量。

  5月21日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所举行第十八届公众科学日活动暨“五三〇”浙江省实验室开放日活动。

  中科院宁波材料所成立于2004年,是中科院在浙江省设立的首家直属研究机构。自成立以来,中科院宁波材料所紧密结合全球科技发展趋势和国家创新驱动发展战略,先后布局新材料、先进制造、新能源、生物医学工程四大研究领域,逐渐形成了材料应用链、科研技术链、人才培养引进链相辅相成、“三链融通”的科学布局,成为新材料及相关领域的重要研究基地和技术提供者。

  活动当天,弹性传感器及其可穿戴器件、高稳定钴基永磁材料、柔性有机太阳能电池等七项科技成果通过云上直播集中亮相。中国工程院院士薛群基、中国科学院院士柴之芳分别作主旨分享,宁波材料所青年科研人员们则围绕求学、科研和生活开展了圆桌论坛活动。

  在磁性材料领域,李法利博士向观众展示了由柔弹性功能材料制成的发热手套及其他可穿戴式设备,该成果使用了中科院宁波材料所自主研发的大形变、高电流输出的自供电弹性应变传感器,能够完全满足运动健康监测对透气电极和自供电传感器的需求,目前已经成功应用于智能服装和智能家居等领域。丁勇研究员则向观众介绍了高稳定钴基永磁材料。此类材料突破了高端稀土永磁在微观结构精细化调控技术瓶颈,实现了我国对此类材料制备的自主可控,目前已经在城市轨道交通的牵引动力系统和航空、航天的制导和惯导系统中大显身手。

  在涉海极端环境使役材料领域,蒲吉斌研究员为观众介绍了CFR600快堆组件高强韧金属防护材料和技术,该技术成功攻克了高强韧与耐磨蚀一体化铁镍基高温合金稀土调控渗铬固溶氮化复合改性及大尺寸薄壁动导管控形控性难题,为解决快堆组件合金强耦合损伤和高安全防护提供系统解决方案,实现薄壁动导管进口替代。

  成果展示后,中科院宁波材料所举行了甬江讲坛活动,薛群基院士和柴之芳院士分别作了题为《创新海洋材料技术助力海洋强省建设》和《绿色清洁能源——核能》的主旨报告。

  薛群基院士在报告中提到,建设海洋强国是实现中华民族伟大复兴的重大战略任务,“海洋强国,科技自强,装备先行”目前已成为各界共识。薛群基院士全面系统地剖析了浙江省在海洋科技方面的创新优势和成就,认为浙江在海洋环境探测、海洋材料创新、海洋装备研发、海洋资源利用等领域均走在了全国前列,未来应该重点支持海洋关键共性技术研发和加强海洋科技战略研究、学科建设和国际合作。

  柴之芳院士从什么是核能谈起,为大家科普了核的系列概念,强调核能的利用是人类进步的标志。虽然受到福岛核事故的影响,一些国家对核能的利用持“审慎、稳妥”态度,但是从未来能源需求、能源供应安全、绿色可持续发展等角度看,核能发展将保持持续增长趋势。在未来核能应用方面,“安全第一”的原则将更加被强调,从而对我国核科学发展提出了诸多科学问题和任务。他鼓励大家要通过学习“认识核、利用核、开发核”。

  5月25日,浙江省实验室开放日活动走进西湖实验室。中国科学院院士、西湖大学校长施一公用生动的语言向社会公众介绍阿尔兹海默症研究进展,现场答疑,气氛热烈。西湖实验室疾病模型核心实验室主任蔡尚研究员以科普形式向公众展示最新获得的研究突破,西湖实验室主任于洪涛、副主任王廷亮分别向社会公众介绍了西湖实验室建设进展和愿景。同期,云直播带领着观众探秘科研工作的日常,追寻取得突破研究成果背后的故事。

  现场,施一公院士分享了他十八年以来对阿尔兹海默症的一些科学观察和思考。从上个世纪人类第一次发现阿尔茨海默症到淀粉样蛋白致病假说的提出,从γ分泌酶切割淀粉样蛋白的机制解析到发现载脂蛋白APOE4影响小胶质细胞激活,施一公院士深入浅出的向观众介绍了阿尔兹海默症的起源以及人类为揭示阿尔兹海默症的致病机制所做出的不懈努力。通过分享,观众看到了施一公团队在阿尔兹海默症领域一次次的探索和实践的过程。施一公团队在这一领域已深耕十余年,在Nature、Science、Cell、PNAS等顶级期刊发表了数十篇高水平研究论文。

  这是施一公在报告结尾留下的问号,也是现场一位有着40年从医经验的人士提出的问题。“我们走了很长的路,也许在隧道中快到尽头了。”施一公表示,很多科学家都在全力以赴的寻找阿尔兹海默症的治疗线索,他们也是几百、上千个这样的实验室之一,如今团队已经有了一个潜在的突破,如果这个突破被证实的话,也许可以帮助找到一些特异的小分子,保护小胶质细胞不被激活,从而避免神经细胞被清除,也许这也是希望之一。当然,面对疾病,保持积极的心态也很重要。

  除了阿尔兹海默症等衰老相关研究,肿瘤机制也是西湖实验室的重要研究领域。现场,蔡尚以“揭示乳腺癌转移的新奥秘”为主题,以科普形式面向社会公众介绍“胞内菌”在肿瘤转移定植过程中的关键作用。

  “对我来说给公众介绍科学前沿的成果是蛮有挑战的事,这是第一次把我们的科研成果以一种平实的语言方式跟大家分享,希望大家感受到科研的魅力,并且享受到科研的乐趣”,蔡尚教授如是说。

  传统观念认为,因为免疫系统的存在,人体绝大多数组织器官(除肠道、口腔、皮肤外)内部处于无菌状态,肿瘤组织亦然。近年来,随着科学技术的快速发展以及科研工具灵敏度的提高,越来越多证据显示细胞内菌群这一长期被忽视的细胞新组分,逐渐形成了一个新兴的研究领域。蔡尚团队在2017年底的时候就从事和关注这一领域的研究,也逐渐发现了胞内菌群相关功能。科学研究历来充满挑战和竞争,2020年以色列科学家和美国的科学家领导完成的一个大规模人群组织的研究发现在不同的癌症病人的组织里面都能够鉴定到一些细菌,这些细菌具有什么样的功能也尚未揭示。上个月,蔡尚团队在国际顶级期刊《细胞》( Cell ) 杂志发表研究论文,首次证实了乳腺癌组织中存在多种独特的胞内菌,并揭示了它们对肿瘤转移定植至关重要。

  由于胞内菌在肿瘤细胞内的含量很低,蔡尚团队不断改良检测和染色方法,提高了灵敏度、信噪比和准确性,能够准确定位胞内细菌,创新性地采取多种抗生素和多种给药方式的策略,来特异性地清除肿瘤菌群,从而进行肿瘤菌群功能研究。

  蔡尚教授还告诉大家,肿瘤细胞在转移过程中,尤其是在循环系统中,会经历“液流剪切”的压力,这容易引起细胞死亡。但团队通过实验表明,如果细菌侵入肿瘤细胞,它可以给肿瘤细胞提供很强的保护作用。肿瘤细胞面临液流压力时,生存能力会提高5至10倍,其远端存活几率大大提高。“细菌入侵重塑了肿瘤细胞的细胞骨架,以此来抵抗液流压力。”蔡尚解释说,“这些细菌其实对肿瘤是有帮助的,能帮助肿瘤扩散转移。”

  在发布的尾声,蔡尚教授跟大家分享,“其实我们的研究回答的问题就一个,证明它是功能性的。但这个研究带来的问题非常非常多。”这项成果只是在乳腺癌研究领域打开了一扇小窗,至于窗外的风景如何,还需要更多科技力量一同前行远眺。

  在云游实验室环节,通过云直播的形式展示了科研工作的日常,追寻取得突破研究成果背后的故事。

  西湖实验室科研副主任俞晓春教授介绍,西湖实验室主要围绕生命科学和生物医学领域重大科学问题,聚焦代谢与衰老和肿瘤机制研究,开展高能级生命健康创新平台建设。

  而陶亮团队今年在《细胞》(Cell)在线发表最新研究成果,首次揭示了超毒力分支艰难梭菌毒素B的受体——TFPI蛋白,这个成果正是在微生物宿主交互实验室孕育而成。此次,陶亮向大众首次展示了自己的科研团队和科研环境。在干细胞与癌症实验室中,蔡尚博士介绍了实验室相关的科研仪器和研究方向,展示了实验室日常的实验过程,并科普了胞内菌的相关知识。

  除了研究型实验室,云游西湖实验室还带领大家走进公共技术平台,显微成像平台也是首次以直播的方式面向公众开放。

  显微成像就是研究脑科学的重要方式之一,为了对脑神经有一个更深更细化的了解,需要整合利用光镜和电镜对脑神经进行成像及研究。平台技术员方桂村介绍,我们可以通过多种仪器设备直观的看到脑神经是如何延展,交叉和连接的。

  据悉,建设两年以来,西湖实验室已形成“4中心+5核心+4平台”的协同创新体系,在基础研究、人才队伍建设以及科技成果转化方面取得了系列进展。期待西湖实验室在后续建设过程中持续发力,为推动浙江省高质量建设共同富裕示范区提供动力。

  5月26日,在第六个“全国科技工作者日”到来之际,之江实验室举办“五三〇”浙江省实验室开放日专场活动,带着公众零距离体验AI“黑科技”,与实验室的科学家们一道,共同对谈人工智能的当下与未来。本次活动在各大客户端进行同步直播,超过300万人次线上线下参与互动交流。

  围绕“新一代人工智能与智能机器人发展”这一主题,开放活动以一场“之江讲坛·探客对话”拉开序幕。中国工程院院士、之江实验室人工智能领域首席科学家潘云鹤一出场,以他标志性的笑容,引得“迷弟迷妹”们欢呼。他表示,当前人类正经历一次新的科技与产业变革:数智化,而数智化变革是在信息一物理一人类社会的三元空间中进行的。

  紧接着,话题来到了潘云鹤一直关注的Al2.0。他认为,AI2.0的关键理论与技术包括大数据智能、群体智能、跨媒体智能、人机混合增强智能和自主智能系统,这些技术可以在智能城市、智慧医疗、智能制造等方向获得强有力的应用。

  “但是,我感到对本轮AI发展起核心引导作用的并非算力、算法、数据,而是深度神经网络理论与模型,以及AlphaGo、AlphaFold等突破性创新应用。”身为一名战略科学家,潘云鹤对现阶段中国AI发展提出了自己的建议。

  来自杭州高级中学的一名学生向潘云鹤倾诉说,自己喜欢人工智能方向,但又心有迷茫,担心自己无法坚定信念,所以科学家是如何找到自己研究方向的呢?潘云鹤大声为他鼓劲:“大胆地向人工智能这个方向前进!”他说,每一位科学家都是这么一步步走来的,自己是如此,未来的大学生也应如此,如此才不辜负自己的热爱。

  之江实验室主任朱世强用风趣幽默的语言,向公众科普“机器人:想要成人不容易”的科研心路。

  他以开篇一句“洗衣机是不是机器人?”的疑问,启发公众思考。朱世强认为,机器人属于新兴技术,还在不断发展过程中,其概念会变化或存在一定程度上的模糊或不确定性,这是正常现象。多年前,他在自己著的教材引言中写道:“我们一直试图为自己的研究对象下一个明确的定义——就像其他所有的技术领域一样,但始终未能如愿。”

  机器人究竟会不会消灭人类?不少科幻电影中也提到了类似的问题。朱世强解释说,首先机器人是人创造的,智能易得,智慧难求;再者,机器人很难形成人类的创造力和变革力——形而上谓之道,形而下谓之器;此外,机器人只是人类智慧的容器,主动权永远在人类手中,生产力的主体永远是人,能够创造高级智能体的智慧,也一定能够管理它。

  对谈中,朱世强还聊到了之江机器人布局思路:让机器人更聪明、让机器人更强壮、让机器人更可亲、让机器人走向更远。“未来,机器人还会不断演化,会连同其他各种现代科技一起深刻改变世界,影响我们的生产和生活。”他说。

  当天中午,之江实验室集中展示了一批“有温度”的科技成果,通过数字化盲文感知设备读取内置的盲文学习资料、通过低剂量PET成像减少身体辐射剂量、通过语义与视觉的跨媒体智能计算生成智能化影视创作、通过视觉定位的方法让机器人精准识谱与演奏……让观展者感受到了科技向善的力量。

  而在数字反应堆跨界科普圆桌派环节,之江实验室总工程师赵志峰、智能计算数字反应堆总架构师潘爱民,以及智能计算平台研究中心专家——计算材料方向张金仓、计算育种方向徐晓刚、计算天文方向冯毅、计算基因方向唐进、计算制药方向陈广勇共同为大家解答了育种、天文、材料、基因、制药这些科学领域与智能计算相遇,将产生什么样的反应。

  智能计算就是要解决当下计算不够聪明、不能节能、不够便利的三大问题。实现路径有两条:一是工程科技创新,例如广域协同计算;二是生物启发,例如类脑计算。之江实验室数字反应堆是一个全新的计算科学装置,通过整合通用计算集群、智能超算集群以及类脑计算、光电计算、图计算等新型计算算力资源,构建反应堆操作系统,为复杂的计算任务调度最优计算资源,适配最佳计算方法,形成最优结果,赋能科学研究、社会治理及数字经济发展。

  分享科学前沿,传递科技的温度与情怀,调动激发千万科技工作者的创新活力和潜力,提升社会公众科普素养,这是我们举办开放日活动的初心。