全球權(quán)威科學(xué)家再聚騰訊科學(xué)WE大會(huì)

11月3日，全球權(quán)威科學(xué)家再聚騰訊科學(xué)WE大會(huì)。為了看見宇宙的輪廓，我們要前往的是一個(gè)“小宇宙”。潛入顱內(nèi)宇宙、捕捉幽靈粒子、解碼癌細(xì)胞免疫、展開星塵與弦……

你我皆為星塵之子

We are made of star-stuff.

每一個(gè)細(xì)胞，都書寫著整個(gè)宇宙的歷史

The cosmos is within us.

當(dāng)你凝視自己，也望見了宇宙的輪廓

We are a way for the universe to know itself.

——卡爾·薩根Carl Sagan

WE寓意著人類的進(jìn)化之路（Way to Evolve）, 是“我們”的歷史與未來。

ME則代表著醫(yī)學(xué)啟蒙（Medical Enlightenment），更著眼于每一個(gè)“我的存在”。

270度環(huán)形屏+投影穹頂，現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)全升級(jí)

第七年，WE大會(huì)同樣相約北展劇場(chǎng)。不同的是，今年現(xiàn)場(chǎng)觀會(huì)體驗(yàn)再次升級(jí)：270度環(huán)形大屏、穹頂動(dòng)態(tài)投影及立體的開場(chǎng)秀裝置，三者配合呼應(yīng)，將打造一個(gè)沉浸式的“小宇宙”空間。希望置身其中的你，能以最富于想象力的形式，跟隨各位科學(xué)家，向科學(xué)深處進(jìn)發(fā)。

細(xì)胞到宇宙？微觀到宏觀？絕美主視覺的背后深意

從細(xì)胞、草履蟲到地貌形態(tài)；從太陽(yáng)系、星云到宇宙大爆炸。我們將“大小”不一，且具科學(xué)探索代表性的元素視作一個(gè)個(gè)“小宇宙”，傳遞“精微之間見宏大”的深意。

正如今年的大會(huì)主題詞：你我皆為星塵之子。每一個(gè)細(xì)胞，都書寫著整個(gè)宇宙的歷史。當(dāng)你凝視自己，也望見了宇宙的輪廓。

當(dāng)Carl June和王俊凱相遇，會(huì)有怎樣的奇妙火花？

九位頂尖嘉賓！

Carl June教授

Brian Greene教授

Jennifer Jackson教授在和工作人員調(diào)整終版的PPT

David Wallerstein先生

Hod Lipson教授

Magdalena Skipper教授正入神觀看開場(chǎng)視頻

施路平教授在與大家開心交談

最令大家期待的，當(dāng)然是WE大會(huì)的演講嘉賓：為血癌女童逆轉(zhuǎn)命運(yùn)之輪的Carl June教授、創(chuàng)造“有生命”的機(jī)器人的Hod Lipson教授、發(fā)布世界首款“天機(jī)芯”的施路平教授、揭開地心巨型“腫瘤”秘密的Jennifer Jackson教授、弦理論研究領(lǐng)軍人物Brain Greene教授、捕捉“幽靈粒子”的高能物理學(xué)家王貽芳教授，《自然》創(chuàng)刊150年來首位“女掌門”Magdalena Skipper博士，以及提出打造“會(huì)救命的AI”的騰訊首席探索官David Wallerstein先生與大家分享的科學(xué)洞見。

內(nèi)容太深?yuàn)W？特邀科普專家，線上等你來問！

面對(duì)密集又燒腦的科學(xué)知識(shí)，或許大家會(huì)擔(dān)心腦袋“不夠用”。別擔(dān)心！今年，WE大會(huì)為線上觀眾請(qǐng)來了“科普專家團(tuán)”。！

六大燒腦知識(shí)點(diǎn)！

以下知識(shí)點(diǎn)請(qǐng)收好——

CAR-T細(xì)胞療法

最近換季特別容易感冒，“要是免疫系統(tǒng)能像治感冒一樣輕松對(duì)付腫瘤就好了！”趕緊逮住大牛Carl June，想聽他講講CAR-T療法是怎么通過升級(jí)免疫細(xì)胞來治療癌癥的。

話說咱們身體里都有一種叫做T淋巴細(xì)胞的戰(zhàn)士，能殺死有害的靶細(xì)胞，幫忙抵御外來感染和疾病。不過相比普通壞蛋，癌細(xì)胞特別狡猾，天然T細(xì)胞常常認(rèn)不出它們來。CAR-T療法的關(guān)鍵之一，就是解決給T細(xì)胞“導(dǎo)航”的問題。

具體是這么做的：先從病人血液中仔細(xì)地提取出T細(xì)胞，再利用基因工程技術(shù)給T細(xì)胞“裝配”上特殊分子CAR——CAR的本事可不小，它能識(shí)別出特定腫瘤細(xì)胞的信號(hào)，激活T細(xì)胞，甚至還能增強(qiáng)T細(xì)胞的威力。改造好的T細(xì)胞升級(jí)成“超級(jí)戰(zhàn)士”CAR-T細(xì)胞，在實(shí)驗(yàn)室里被大量擴(kuò)增后，重新輸回病人身體里四處巡邏，一旦發(fā)現(xiàn)癌細(xì)胞的特異信號(hào)，就會(huì)迅速對(duì)敵人展開猛烈攻擊（一打一個(gè)準(zhǔn)！開心?。?。

自從2017年正式獲批上市后，CAR-T療法拯救了許多血癌患者的生命，未來的發(fā)展更是令人期待：怎么讓它更安全、更便宜、效果更持久？如何讓它對(duì)實(shí)體腫瘤發(fā)揮出同樣神奇的效力？在這次的WE大會(huì)上，作為CAR-T療法先驅(qū)的Carl June會(huì)帶來怎樣的答案，小會(huì)君已經(jīng)等不及演講開始啦~

中微子

見證奇跡的時(shí)刻到了，請(qǐng)同學(xué)們跟小會(huì)君一同舉起雙手——對(duì)，就是現(xiàn)在！數(shù)萬億個(gè)中微子剛剛穿過了你的手掌、身體，甚至整個(gè)地球！毫無感覺對(duì)不對(duì)？難怪它也被叫做“幽靈粒子”，因?yàn)椴蝗菀缀推渌Ｗ影l(fā)生反應(yīng)，所以很難發(fā)現(xiàn)它們的蹤跡。從宇宙大爆炸的第一秒開始，中微子就悄無聲息地開始了它暢通無阻、自由穿梭的漫長(zhǎng)旅程。也正是因?yàn)檫@個(gè)神奇的特點(diǎn)，研究它，可以幫助我們獲得早期宇宙的珍貴信息，進(jìn)一步理解宇宙起源和演化。

它還有另一個(gè)好玩兒的特點(diǎn)，叫“中微子振蕩”。現(xiàn)在我們已知的中微子有三種：電子e中微子、渺子μ中微子、陶子τ中微子。它們從宇宙大爆炸、太陽(yáng)、大氣層、反應(yīng)堆等等地方剛誕生的時(shí)候，只是一種類型，可是飛著飛著吧，一不留神就變成了其他兩種類型（還可能會(huì)變回自己）。這種變身的愛好可是把科學(xué)家們給愁壞了。

以掉了半腦袋頭發(fā)為代價(jià)（誤），加拿大和日本的科學(xué)家們先后確定了太陽(yáng)中微子振蕩和大氣中微子振蕩的存在。2012年，由中科院王貽芳團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)的大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)，在激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中率先發(fā)現(xiàn)了第三種中微子振蕩，這是中國(guó)本土迄今為止最重要的物理學(xué)成果，也使中國(guó)的高能物理研究步入世界前列。不過，神秘的中微子還有很多謎團(tuán)，即將建成的江門實(shí)驗(yàn)室可能會(huì)帶來怎樣驚喜的發(fā)現(xiàn)？中國(guó)團(tuán)隊(duì)克服無數(shù)困難研制出的“大利器”又是什么？暫時(shí)賣個(gè)關(guān)子，坐等王貽芳院士開講~

類腦計(jì)算

聽同事問開發(fā)小哥哥：“你說要是我用基因編輯提升下智力，能比AlphaGo更厲害嗎？”“就你這智商，怎么改都……”似乎是求生欲讓他忽然想起了什么，“其實(shí)你現(xiàn)在就比AlphaGo強(qiáng)嘛。你能寫文章它能嗎？你能問出這么有想象力（沒邏輯）的問題，它能嗎？就算下棋比人類厲害，但那計(jì)算力得靠多少CPU、GPU往上堆啊，雖然你智商……嗯，綜合水平也比現(xiàn)在任何一個(gè)AI強(qiáng)?！?/p>

這話好像有哪里不對(duì)勁，但是小哥哥確實(shí)說出了現(xiàn)有計(jì)算系統(tǒng)的兩個(gè)瓶頸，一是相比人腦能耗過高，二是沒法勝任一些人腦能輕松完成的認(rèn)知任務(wù)?！邦惸X計(jì)算”（Brain-like computing）的基本思路，就是想要借鑒咱人腦的高明之處（生理結(jié)構(gòu)、信息處理方式等），開發(fā)能耗低、容錯(cuò)性強(qiáng)、靠自主學(xué)習(xí)訓(xùn)練無需人工編程的計(jì)算系統(tǒng)，解決多種多樣的通用場(chǎng)景問題，最終實(shí)現(xiàn)通用人工智能。

類腦計(jì)算體系有四個(gè)層面：基礎(chǔ)理論（腦認(rèn)知與神經(jīng)計(jì)算）、硬件（神經(jīng)形態(tài)芯片）、軟件（算法、通用技術(shù)）和產(chǎn)品。清華大學(xué)施路平及其團(tuán)隊(duì)開發(fā)的“天機(jī)芯”就屬于硬件層。今年8月，“天機(jī)芯”作為世界首款異構(gòu)融合類腦芯片登上 Nature 封面，被各大媒體爭(zhēng)相報(bào)道。這種芯片的突破性究竟在哪兒？它為什么讓普通自行車“成了精”？這對(duì)通用人工智能的發(fā)展有什么作用？施路平教授將在WE大會(huì)上為大家一一道來~

粒子機(jī)器人

你能看出上面這些像鏡頭一樣伸縮的小“圓盤”是什么嗎？研究人員給它取了個(gè)新名字，叫“粒子機(jī)器人”。單個(gè)的它沒法移動(dòng)，但如果湊起幾個(gè)小伙伴，它們就能根據(jù)光線強(qiáng)度改變伸縮方式，一個(gè)推一個(gè)地朝著光源走。它們可以搬運(yùn)物體，靈活地穿過路障縫隙。劃重點(diǎn)：不需要復(fù)雜的計(jì)劃或者集中協(xié)調(diào)它們就能做到這些，而且像蟻群和細(xì)胞群一樣也不用形成特定的形狀。

老實(shí)說，小會(huì)君第一眼看到這些小家伙的時(shí)候，還以為是啥兒童玩具，仔細(xì)了解之后，啊，真香——

比如拿傳統(tǒng)機(jī)器人系統(tǒng)來說，如果哪天某個(gè)部件壞了，恐怕整個(gè)都得歇菜。但這種粒子機(jī)器人就不用擔(dān)心了，根據(jù)模擬預(yù)測(cè)，就算有20% 的“粒子”都失效，也不影響整體繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)，這在工程學(xué)上可是相當(dāng)厲害。

“粒子”少了不影響，多了又會(huì)怎樣？答案是三個(gè)字：隨便加。模擬顯示加到10萬個(gè)都沒問題。把新的粒子直接放進(jìn)去，不用做信號(hào)和指令調(diào)整，也不會(huì)給整體協(xié)同添麻煩，甚至從理論上講還能提升整體能力。

不受單點(diǎn)故障影響，不用復(fù)雜地集中控制，組合形狀也十分自由，這些優(yōu)勢(shì)讓粒子機(jī)器人的應(yīng)用充滿想象力：最現(xiàn)實(shí)的，是物流；學(xué)術(shù)點(diǎn)，可以研究細(xì)胞運(yùn)動(dòng)；再進(jìn)一步，未來縮小到微米大小的粒子機(jī)器人，能夠在我們的身體里穿梭送藥、實(shí)施手術(shù)……想想簡(jiǎn)直棒呆！

最近幾年，機(jī)器人和AI時(shí)不時(shí)就會(huì)搞出個(gè)“大新聞”，讓人特別好奇它們?cè)谖磥砭烤箷?huì)進(jìn)化成什么樣。除了本領(lǐng)越來越大，它們是否能自我復(fù)制，有沒有可能產(chǎn)生意識(shí)？在WE大會(huì)上，“粒子機(jī)器人”領(lǐng)頭人之一、權(quán)威機(jī)器人專家Hod Lipson將與我們分享他對(duì)未來的預(yù)見。

核幔邊界

同學(xué)們都看過凡爾納的《地心游記》吧？這可是小會(huì)君小時(shí)候最喜歡的科幻小說！書里描寫的地底深處，竟然有波濤洶涌的大海、遠(yuǎn)古海獸、巨型蘑菇林，甚至還有一群上古猿人在放牧乳齒象……

盡管現(xiàn)實(shí)中的地球內(nèi)部沒有這樣夢(mèng)幻般的景象，但是對(duì)于科學(xué)家們來說，一樣充滿著神奇的待解之謎。在這次的WE大會(huì)上，地質(zhì)學(xué)家Jennifer Jackson將帶領(lǐng)我們前往地球內(nèi)部最奇怪的區(qū)域——核幔邊界（Core-Mantle boundary，CMB）一探究竟。

從地表往深處走2891千米，我們就來到了地幔與地核的邊界。這個(gè)區(qū)域非常特別，因?yàn)樗纳戏绞枪虘B(tài)硅鎂質(zhì)地幔，下方卻是液態(tài)鐵合金外核，可以說是地球內(nèi)部變化最劇烈的物質(zhì)和溫度分界面了！真實(shí)的分界面可不像下圖里這么平滑，它有好幾千米的起伏，尤其是下地幔底部到邊界200～400千米的D''層區(qū)域，分布了大大小小的結(jié)構(gòu)體，比地球表面還要復(fù)雜！

了解核幔邊界的結(jié)構(gòu)十分重要，它決定著地球內(nèi)部的熱傳導(dǎo)，從而影響地球的磁場(chǎng)和自轉(zhuǎn)。而它的神奇也從不讓人失望，科學(xué)家們利用地震波在附近發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)巨型“腫塊”（大低剪切波速度區(qū)，LLSVPs），面積跟青藏高原一樣大，高度卻是它的200倍！還有一些小一點(diǎn)的高5～100千米的“山峰”（超低速區(qū)，ULVZs）也讓人困惑，它們由什么物質(zhì)組成，為什么會(huì)在這里，跟板塊運(yùn)動(dòng)、火山爆發(fā)、甚至生命起源有關(guān)嗎？趕緊準(zhǔn)備好小板凳，聽聽Jennifer Jackson的最新發(fā)現(xiàn)吧~

超弦理論

先考考大家，宇宙的基本構(gòu)成要素是什么？也許你會(huì)說電子、光子、中微子或者夸克，不過在今天要介紹的超弦理論這兒，統(tǒng)統(tǒng)都是像橡皮筋一樣不停抖動(dòng)的“弦”——這種極微?。ㄆ绽士顺叨龋┑哪芰烤€在不同的振動(dòng)模式下，形成了各種粒子。就像撥動(dòng)琴弦產(chǎn)生不同音符一樣，遍布微觀世界的弦，共同合奏出宇宙演化的交響曲。

不過，這支交響曲并不能在我們熟知的四維時(shí)空里“奏響”，要在數(shù)學(xué)上成立，超弦理論必須把時(shí)空拓展到十一個(gè)維度：十維空間加一維時(shí)間。在這些額外維度里（比如下圖），弦的振動(dòng)模式受到復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)影響，決定了粒子的性質(zhì)及相互間的引力、電磁力、強(qiáng)力和弱力。這么一來，咱們終于擁有了一種可能的理論，可以將宇宙中的這四種基本力統(tǒng)一起來，也是第一次，將廣義相對(duì)論和量子力學(xué)統(tǒng)一在了同一個(gè)框架里（愁了半輩子的愛因斯坦哭了：我咋沒想到，摔?。?。

超弦理論有希望幫助我們解決宇宙起源、黑洞本質(zhì)這樣的世紀(jì)難題嗎？有生之年，我們能不能看到它被證實(shí)？也許是地球上最懂“弦外之音”的Brian Greene將帶領(lǐng)我們一起撥動(dòng)這美妙的宇宙琴弦