施一公、薛其坤、潘建偉院士相聚上海,預測未來50年科學發展

2025年07月08日20:20:31 科學 6413

施一公、薛其坤、潘建偉院士相聚上海,預測未來50年科學發展 - 天天要聞

施一公、薛其坤、潘建偉院士相聚上海,預測未來50年科學發展 - 天天要聞

今天,施一公、薛其坤、潘建偉等眾多科學家和青年科研人員相聚上海黃浦江畔,參加「未來科學大獎十周年慶典·科學峰會」。這場峰會聚焦科學未來發展趨勢,在對話環節請科學家預測未來、寄語青年。

西湖大學校長、2017未來科學大獎·生命科學獎獲得者施一公院士認為,alphafold(阿爾法摺疊)人工智能系統的問世,改變了生命科學研究範式,青年科研人員可採用新的範式,「由近及遠」研究生物學。

在物理專場研討會上,南方科技大學校長、2016未來科學大獎·物質科學獎獲得者薛其坤院士和中國科學技術大學常務副校長、2017未來科學大獎·物質科學獎獲得者潘建偉院士預測:科學家將找到「室溫超導材料」,並把它應用於量子計算領域,研製出不會發熱的超導量子芯片,實現算力的指數級增長。

擁抱ai,改變生命科學研究範式

未來科學大獎是由香港未來科學大獎基金會發起,北京懷柔未來論壇科技發展中心協辦的評獎活動,旨在獎勵在中國(包括港澳台)取得傑出科技成果的科學家(不限國籍)。2016年以來,這項科學家與企業家合力推動的評獎活動共遴選出39位獲獎者,持續追蹤生命科學、物質科學、數學與計算機科學的原創突破。

今天上午舉行的「未來科學大獎十周年慶典·科學峰會」生命科學專場研討會上,多位科學家預測了生命科學和生物醫藥技術發展趨勢。西湖大學講席教授、未來科學大獎科學委員會委員管坤良說,在癌症治療領域,隨着生命科學與人工智能的融合發展,dna水平的癌症早期診斷有望在不久的將來取得突破,從而有效延長患者壽命,使癌症轉變為慢性疾病。腫瘤免疫療法也有望取得突破,沿着「單靶點抗體」向「多靶點抗體與細胞治療結合」這一技術升級路線,免疫療法將突破「臨床有效率低」這個瓶頸,讓更多患者受益於這種療法。

作為結構生物學家,施一公呼籲青年科研人員「擁抱ai」。在他看來,深度思維公司研發的alphafold改變了生命科學研究範式。這種人工智能系統可根據已知的氨基酸序列,準確預測蛋白質三維結構。而在alphafold誕生前,結構生物學家往往要用昂貴的冷凍電鏡測定蛋白質三維結構。

人工智能實現「神預測」後,生物學家可如何改變科研範式呢?施一公說,傳統的生命科學研究方向是「從遠到近」,即從遺傳學、生物化學向更微觀的生物物理學、結構生物學前進。有了alphafold等人工智能工具後,科研人員可以讓它們預測幾萬、幾十萬個同源蛋白質三維結構,再根據預測結果的比較分析,「由近及遠」取得新的科學發現。

基於這種範式變革,施一公寄語大學生:不必擔心人工智能會讓生物學家「失業」,只要在本科階段掌握基本的科學邏輯和批判思維,就能「擁抱ai」,更快地取得科學突破。

施一公、薛其坤、潘建偉院士相聚上海,預測未來50年科學發展 - 天天要聞「未來科學大獎十周年慶典·科學峰會」吸引了眾多與會者。

看好「ai+量子計算」和室溫超導

作為物理專場研討會的主持人,上海交通大學李政道研究所所長、2021未來科學大獎·物質科學獎獲得者張傑院士向科學家提問:未來20年和未來50年,物理學將取得什麼重大突破?

潘建偉回答:科學家向大腦學習,發明了人工智能;向微觀世界學習,發明了量子計算機。未來20年內,人工智能將與量子計算融合。與潘建偉的觀點相仿,上海交通大學李政道研究所副所長、未來科學大獎十周年慶典聯席主席丁洪院士預測:未來20年內,通用量子計算機必將誕生。

量子計算機是一類遵循量子力學規律進行高速數學和邏輯運算、存儲及處理量子信息的物理裝置。其特點主要是運行速度快、處置信息能力強,有望在化學催化、材料合成、藥物研發、金融交易等很多領域提供遠超經典計算機的算力,被視為新一輪科技革命的戰略制高點。

大模型興起後,人工智能的「風頭」壓過了還處於原型機階段的量子計算,但從長遠來看,量子計算並不會被人工智能取代,而是呈互補關係。隨着超導量子計算、光學量子計算等多條技術路線的發展,「人工智能+量子計算」將為人類提供強大的智能算力系統。薛其坤預測:與如今的算力中心相比,「人工智能+量子計算」系統的能耗會低得多;與如今的超級計算機相比,量子計算機的算力會強大得多。

談及未來50年的物理學重大突破,薛其坤預測「室溫超導材料」會問世。這意味着,在室溫條件下,某種材料的電阻為0。用這種材料製備芯片等電子元器件,它們就不會發熱,使器件性能大幅提升。「如果用室溫超導材料製造量子計算芯片,這種超導量子芯片就不存在功耗。」這位國家最高科學技術獎獲得者為聽眾描述了一個令人憧憬的未來。

在以「室溫超導材料」為終極目標的高溫超導領域,我國科學家走在了世界前列。參加今天峰會的中國科大教授、2023未來科學大獎·物質科學獎獲得者陳仙輝院士在國際上首次製備出臨界溫度達到43k(零下230.15攝氏度)的鐵基化合物超導體,發現了一類新的高溫超導體。

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