與科技大咖共攀“科技樹” 尋找“轉折點”

中青報·中青網記者 張渺

在成都科幻館的演講臺上，清華大學教授薛其坤在講《探索微觀量子世界》時，從初中的物理知識歐姆定律開始講起，從兩百年前被人類發現的電學規律，一直講到如今最前沿的量子霍爾效應。

就像在講解一棵人類的科技樹，如何從一粒種子破土發芽、生長出枝丫。

“基礎研究會造就科學上的發現，這些發現不斷加深人類對所處的大自然和世界的認識。科學發現還常常會導致顛覆性技術的發展，這些技術的積累，有時候會導致一次科技革命的到來。”在充滿未來感的會場裡，薛其坤感慨地說。

在近日舉辦的第十二屆騰訊科學WE大會上，作爲國家最高科學技術獎獲得者、中國科學院院士，薛其坤是演講嘉賓之一。和他一樣走上演講臺的，還有諾貝爾物理學獎獲得者、美國加州理工學院費曼理論物理學榮譽教授基普·索恩，挪威科技大學神經科學教授梅-布里特·莫澤，上海交通大學李政道研究所特聘教授、PandaX暗物質實驗首席科學家劉江來，以及哈佛大學懷斯生物啓發工程研究所所長唐納德·英格伯。

幾位頂級科學家，一起向公衆分享了微觀量子世界、時空“漣漪”引力波、宇宙“幽靈”暗物質、大腦GPS網格細胞、人體器官芯片領域的前沿探索與突破等話題。

這些話題，就像人類世界的“科技樹”發展的一個個“轉折點”，正如此次大會主題“科技樹·轉折點”所描述的那樣。

我們的宇宙是如何開始的？落入黑洞的命運是什麼？時間旅行是可行的嗎？在基普·索恩的描述中，全場聽衆彷彿和他一起穿梭空間蟲洞，前往遙遠的星系，進入黑洞，感受空間與時間的變化。

作爲2017年的諾貝爾物理學獎得主，索恩回顧了自己對宇宙捲曲之面長達62年的探索之旅。他預測，到2030年代或2050年代，人類的科技樹，也許會迎來新的轉折點。

“發現宇宙大爆炸產生的引力波，並從中獲取有關宇宙誕生和量子引力的信息。”他大膽推測。

劉江來所期望的轉折點，屬於暗物質探測領域。

據劉江來解釋，宇宙中95%是暗物質和暗能量，其中27%，都是看不見摸不着的暗物質。捕捉到暗物質粒子將帶來人類認識宇宙的重大飛躍，可能導致新的物理學革命。

他把暗物質比作宇宙中的“霧霾”，地球則是在“霧霾”中行駛的汽車，“霧霾”中的顆粒撞擊讓汽車發出“響聲”，實驗探測器的任務就是把這種“響聲”記錄下來。

“暗物質在空間中無處不在，無時無刻不在穿過成都科幻館，每秒鐘大致有1億個這樣的粒子穿過人體，可我們渾然不覺。不僅僅我們渾然不覺，我們的地球、太陽系都渾然不覺。但這樣的粒子，聚集的規模大到銀河系或者全宇宙的尺度以後，我們就會發現，它們主導了宇宙和星系的形成和演化。”劉江來說。

他分享了團隊在中國的極深地下實驗室——“錦屏地下實驗室”2400米山體深處的探測成果。PandaX-4T實驗給出了高水平的暗物質－核子相互作用上限，給出了未來激動人心的實驗升級計劃。

“這些暗物質穿過宇宙，來到地球，穿過厚厚的錦屏山2400米的岩石，最終到達了氙探測器中，找到氙原子進行碰撞。”劉江來向大家解釋這些暗物質“到底是怎麼進來實驗室的”。

爲了在人類科技樹的暗物質這根枝幹上攀爬，劉江來和團隊的研究者們，已經耗費了整整15年的時間，建設了三代探測器，不斷嘗試，不斷求索。

薛其坤也提到，“要在重大科學問題上取得突破，必須在每一次實驗、每一個細節上做到極致”。

量子科技正處於新一輪科技革命的前沿，多年來，薛其坤帶領團隊反覆試驗逾千次，成功製備出一種兼具“磁性”“拓撲性”和“絕緣性”的新型材料，並在實驗中發現該材料具備量子反常霍爾效應。他所作出的這種“從0到1”的突破，被物理學家楊振寧稱爲“從中國的實驗室裡第一次做出了諾貝爾獎級的物理學成績”，推動了中國量子科技邁入世界頂尖行列。

“希望更多的年輕人，加入科技強國的建設中來。”薛其坤說。

來源：中國青年報客戶端