封面新ÿ闻ćb;记者 吴雨佳ⓓ
近日,在2022复旦大学管理学院科创周系列论坛之“科创先锋论坛·未来力量”上,六位Ξ优秀的青年科学家基于各自领域内的专业研究成果发表了主题演讲,与大家共同探讨未来科学的变革方向、实现路径,展望科学前沿新动向ƒ。
&寻找宇宙心跳 展现强国科技的▤脉搏ã
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当人类在面对浩¹瀚无边的宇宙时,往往会产生无数的问题,“我是谁?我从哪里来?往哪里去?”就是其中的经典哲学问题之一。复旦大学池明旻课题组博士后☼,国家天文台博士王珅围绕“心跳”这个关键词,对脉冲星50余年的研究进行了深入浅出的科普。
脉冲星之所以被看作是“宇宙心跳”,不仅因其射电信号与心电图相似,也因其在天文研究中的重要性。回顾脉冲星的历史研究,不仅2度获得诺贝尔物理学Β奖,ⓜ而且在系外行星、快速射电暴、纳赫兹引力波探测等新兴热点方向持续提供新发现,脉冲星作为宇宙灯塔和时钟提供了极为重要的时空基准。
除了哲学方面的思考,王珅还指出研究脉冲星有两大意义非凡的前†瞻性应用:脉冲星导航和脉冲星计时阵ù列。这两项应用能够帮助人类探索未知的位置信息以及地外文明。“⌊作为时空的基准,脉冲星研究的水平代表了文明的心跳。”王珅如此总结。
接下来,王珅从软硬件、四大科学范式等多方面详细介绍了“如何搜索宇宙心跳”。当然,他也指出以脉冲星为代表的射电天☺文研究并不只是空中楼阁,而是与人们的生活息息相关,不仅推动了包括微波炉、WIFI在内的众多先进技术的诞生,对人工智能发展也起到了极⇔大的助推作用。
柔性脑机接口技术 通ૌ往未来的链接方式Ìⓩ
当元宇宙的概念提出以后,“脑机接口”作为元宇宙的终极链接方式又一次成为备受关注的热点。与虚拟概念不同的是,复旦大学光电研究院青年研究员,2022上海科技青年35人引领计划(35U35)获奖者宋恩名主要的研究方向“柔性脑机接口”已经取得了多项代表性研究成果。宋恩名介绍,植入式脑机接口的微电极阵列可以让高时空精度脑电传感成为可能,而大规模硅薄膜CMO৻晶体管可实现高密度∫脑电☺放大成像功能。
所谓“千里之行,始于足下δ”,宋恩名研究的MOS脑机接口柔性化技术取得了丰硕的成果。首先,开发出柔性高密度前放皮层脑电微电极阵列,具有脑机接口的前端放大技术,对“治疗相关脑部疾病治疗的有巨ਨ大的应用价值”;其次,全脑维度的大☺规模脑电电极阵列技术被业内认为“可有效契合先进的柔性植入电子系统,发挥医学应用相关信号传感模式”;第三,热氧化生长SiO2 的优越生物电子封装特性“预计为新一代植入式脑电传感系统提供强大的工程设计基础。”
宋恩名认为,脑机接口在ⓡ未来有着非常丰富的应用场景,并将ਫ਼逐渐形成脑科¼学产业,与其他学科互相交叉,成为新兴领域的热点专业。
视¾觉算法 让À人工智能也能“看见”
智能手⇑机的人脸识别功能是计算机视觉的一个典型案例,同时也开创了人工智能大规模ε普遍应用的先河。如何让人工智能“看见”更多∞场景,复旦大学大数据学院青年研究员,2021 上海科技青年 35人 引领计划 (35U35) 获奖者张力给出了自己的研究答案。
在张力看来,人工智能的视觉算法回答了两个基દ本感知问题,即 what 和where。如何高效理解视觉数据是人工智能领域的≅核心所在,根据张力研究报告表明,即使目标物体发生剧烈的形态、光¸照变化或者遮挡,人工智能系统也应该能够通精准的识别该物体。
因此,“纯视觉” 对于汽ν车行业是一项非常∉重要的关键性技术,通过构建鸟瞰图特征空间,检测自车周围的物体和绘制高精地图,实现预测、规划与ⓖ控制等功能,从而推动了自动驾驶行业的飞速发展。
介孔材料 未来Î的流量密码∩
介孔材料行业,一座市场价值预ⓤ估千亿美元的金山÷,同时也是我国十大重点发展行业之一,作为2021全国博士后创新创业大赛金奖获得者,复旦大学博士后、化学系青年副研究员刘玉普介绍,介孔材料是一种孔径在2到50纳米之间的多孔材料,其孔径介于微孔与大孔之间。虽然介孔材料面世仅仅30年,但它综合了微孔材料与大孔材料很多的优点,不仅合成原理和过程简单,而且产物丰富多彩,在各个领域都有非常好的应用研究。
在具体应用方面,刘玉普所在Ã团队已经展开布局,其¤研发的分子筛催化剂、介孔碳、介孔氧化硅空心球等技术在催化、环保、电子封装、绝热以及生物医药等领域不仅实现了大范围的放大生产,而且性能远超⌉国外材料,引领了全球介孔材料行业的发展。
刘玉普认为介孔材料在未来有着非常广阔的发展空间¡。首先,我国十大重点发展领域第一项就是新材料行业,不仅市场广阔,而且技术在国际上也处于领跑地位;其次介孔材料目前已有80亿美元Φ的市场,专家预测未来还会有千亿美元的市值。因此,在刘玉普看来,“掌握了介孔材料就掌握了未来的流量密码”。
>探寻će;基√因对人脑的塑造 揭示生命源头
人类特异性决¬定了人和动物之间的区别,研究人脑的运作方式和基因塑造对人类探索自身、启发人工智能算法、以及研究精神和神经方面的疾病都有着重要影响。复旦大学脑科学研究院青年研究员,η2021上海Φ科技青年35人引领计划(35U35) 获奖者诸颖从进化和疾病两个方向研究“人脑如何通过改变基因而被塑造”,揭示了人脑特异性的分子和细胞基础,以及脑疾病相关分子机制的推断。
诸颖和团队成员દ通过人与类人猿大脑的组学分析,揭示了基因突变在人脑μ进化过程中引发的分子和细胞水平上的重构,以及人脑发育时间延长与大脑扩张和可塑性增强º的关系。此外,通过对于组学数据建模,构建预测疾病突变相关表型的计算模型,可用于关键基因和靶点筛选,以及机制分析。
从临床出发 构建切实解决患者难◘题的√医学ñ研究体系
乳腺癌是一种严重影响人们健康问题的重大疾病,其中三阴性乳腺癌更是恶性程度最高、治疗效ળ果最差的一类。长期以来,复旦大学附属肿瘤医院副主任医师、研ⓡ究员、博士生导师,2022达摩院青橙奖获得者江一舟以“三阴性乳腺癌分子分型和精准治疗”为主α线开展了一系列研究,为提升乳腺癌疗效贡献了复旦方案和中国智慧。
江一舟和团队成员把三阴性乳腺癌按照其不⌋同分子特征归纳为ਫ四个不同亚型,即“复旦分型”。这ß一发现不仅对患者的个体化疗有着重大意义,而且系统性揭示了代谢异质性,“或成为免疫治疗困境的破冰船”。
在“临床为≡本、科研为魂,临床与科研并重”的指导思想下,江一舟进行了一系列临床试验,根据患者的不≅同靶点给予相应的分型精准治疗,使治疗有效率从10%提升到了29%,实现了α肿瘤退缩或完全消失,延长了生存期。
在论证了复旦分型精准治疗疗ਖ਼效以后,™江一舟开始致力于把这一方法进行临床转化和推广,并利用人工智能联合影像组学和数字病理,以期实现快速、动态、准确地实现复旦分型和治疗靶点可视化。江一舟强调,科研生态建设“应找到领域内的关χ键问题,持续深入研究形成体系,做出能够真正造福社会、造福国家,解决实际问题的科学研究”。
复旦管院冯天俊教授在总结论坛时表示,青年科学家处于创造力最为活跃的黄金时期。因为他们,科创有了更新鲜的思考维度,更多样的可能性。只有秉持科技求真、科技致美和科技向善的理念,青年科学家才能飞得更高,走得更远。“如果把科技比作健康的身体,那么管理就是给健康的身体赋予了自由的灵魂,管理赋能科技更高、更快、更强、ૠ☎更团结地打破ਬ边界,融合创新,助力科技持续求真、致美、向善。”
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