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诺贝尔物理奖得主出了一道“探测外星人考题”,会有人答出吗?

日期:2019-10-30 12:09 作者:admin 阅读:
摘要:“既然迄今为止,我们已发现成千上万颗系外行星,那么这些行星上有没有生命呢?”马约尔给青年科学家出了这道“考题”。

青年强则科技兴。历史经验表明,许多顶尖科学家取得的突破性成果是40岁以下时取得的。当世界顶尖科学家与各国优秀青年科学家相聚一堂、坐而论道,他们会擦出哪些智慧火花?第二届世界顶尖科学家论坛首日,诺贝尔奖获得者为青年科学家出了“考题”,菲尔茨奖获得者与青年科学家交流了将人工智能应用于科学研究的方案。诺奖得主还呼吁:在上海科创中心建设进程中,政府和高校院所要给青年科学家更多的科研自由度。

米歇尔·马约尔



诺奖得主出“探测外星人考题”

2019年诺贝尔物理学奖得主、瑞士天文学家米歇尔·马约尔介绍了他的获奖成果——发现系外行星。太阳系外有没有行星?半个世纪前,大多数天文学家认为,太阳系在宇宙中很特别,其他恒星很可能都没有围绕它公转的行星。马约尔并不相信这个观点,想通过一种创新的方法和先进的仪器来捕获系外行星的身影。这种创新的方法,就是根据多普勒效应来探测恒星光谱的微小改变,因为行星公转时,会遮挡一小部分恒星的光芒。而先进的仪器,是他与合作者共同研发的高精度、自动化多普勒光谱仪,能长时间观测一颗恒星的光谱变化。

要取得科学新发现,往往需要创新的方法和高精度仪器,这是马约尔带给青年科学家的一个经验总结。凭借这两大法宝,他在天文学历史上第一次发现了系外行星“人马座51b”。

“既然迄今为止,我们已发现成千上万颗系外行星,那么这些行星上有没有生命呢?这个问题有待青年科学家的回答。”演讲中,马约尔给青年科学家出了这道“考题”。这位白胡子老人说,创新的方法已经出现——探测系外行星的生物信号。如果那里存在生命活动,无论是低等生物还是外星人,行星的光谱应该会表现出某些特征。那么,这些特征是什么?这需要全球青年天文学家深入研究。高精度仪器的研发,也是摆在青年科学家面前的难题。马约尔说,分析行星光谱,难点在于要剔除它所围绕的恒星发出的光芒,因为行星反射的光与恒星相比微乎其微。

马约尔在世界顶尖科学家论坛上提出的问题,为青年天文学家以及从事仪器研发的青年才俊指明了一个研究方向。毫无疑问,对它的正确回答将是诺奖级成果。

世界顶尖科学家青年论坛——桌布论坛集体交流。



人工智能可否用于数学证明?

桌布论坛上,青年科学家、青少年科学爱好者与世界顶尖科学家围坐在一起,深入交流、畅所欲言,让这三个群体都觉得受益匪浅。

“一位菲尔茨奖得主问我,对偶学习能否用于数学证明?我们讨论后认为,这是人工智能在数学中的一个潜在应用。”上海交通大学教授、人工智能专家俞凯欣喜地说。据介绍,对偶学习是机器学习技术的一种。科研人员发现,很多人工智能应用涉及两个互为对偶的任务,如机器翻译中,从中文到英文翻译、从英文到中文翻译互为对偶;语音处理中,语音识别和语音合成互为对偶;问答系统中,回答问题和生成问题互为对偶。这些互为对偶的人工智能任务可以形成一个闭环,使利用没有标注的数据进行学习成为可能。“过去,我们只能将标注过的数据输入深度学习网络,而标注需要耗费大量精力,而且有些学习任务没有大数据。”俞凯解释说。

数学证明就是没有大数据的任务,所以在菲尔茨奖得主与青年人工智能科学家看来,对偶学习技术有望应用于数学证明,让人工智能参与这种“智力体操”,成为数学家的得力助手。

这次催生新思想的交流,也是学科交叉、跨界交流的典型案例。参加世界顶尖科学家论坛的科学家来自各个学科和专业,为新思想的萌芽、灵感的爆发搭建了一个广阔、高端的平台。

让年轻人自由探索、挑战权威

顶尖科学家与青年科学家、青少年科学爱好者交流时,还提出了营造更好环境,让年轻一代自由探索、挑战权威的问题。在桌布论坛的小组交流发言环节,1991年诺贝尔生理学或医学奖得主、德国生物物理学家厄温·内尔说,他们小组主要讨论的话题是:上海如何加快建设具有全球影响力的科技创新中心。

内尔表示,要给科学家更大的自由度,特别是要让青年科学家自由地选择课题,不受过多干预。这是因为,青年人的思想往往比中老年人更有创新性,政府部门和科研单位应呵护他们的创新思维,鼓励他们按自己的兴趣开展研究工作。

“在评价体系方面,我们小组的很多成员都认为,论文数量和影响因子都不是评价科学家的好办法。”内尔说。那么,评价青年科学家的合理指标是什么呢?上海交大海洋学院长聘教轨副教授马建认为,ESI(基本科学指标数据库)前百分之一高被引论文、前百分之一高被引科学家,是两个相对科学、权威的评价指标,入选两个“前百分之一”的科学家在业内几乎都无争议。除了客观指标,知名科学家对青年科学家的评价也是一项重要依据。

“要建成科创中心,教育制度也很重要。”内尔说,教师要尊重儿童的好奇心,引导他们探索世界,还要在学校里营造一种挑战权威的氛围,让青少年敢于质疑教科书上的内容和老师的讲解。这种氛围会内化为青少年的思维方式,对他们未来从事科技创新或其他工作大有裨益。

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