在科学发展的历史长河中,青年科学家始终扮演着至关重要的角色。正如半导体器件物理专家、2021年未来科学大奖-数学与计算机科学奖获奖者施敏院士所言:“许多作出重大贡献的科学家往往在其30岁左右便完成了开创性的工作。”这一见解深刻揭示了青年科学家不仅是科学发展的生力军,更是推动人类科学趋势演变、引领未来科技革命的关键力量。

3月21日-3月22日,首届“亚洲青年科学家基金项目 - 上海前沿科学交流会”成功举办,汇聚亚洲青年科学家,通过上海光源科学中心、上海科技大学、上海交通大学李政道研究所等院所机构及科技企业的深度参观研讨及学术交流,促进亚洲青年科学家间的深度交流与合作。搭建产学研融合的对话平台,共同探索科学与科技发展趋势。依托上海科创生态优势,打造国际合作与科技突破的实践范例。

3月22日上午,由未来论坛、上海未来产业基金主办的“探索科技新前沿论坛”隆重举办,论坛聚焦AI for Science、未来健康与未来能源等前沿领域,汇聚国内外顶尖科学家、产业领袖和投资专家,构建产学研融合的创新平台,共同把脉未来科技发展的脉搏。

上海科创枢纽再发力,推动国际合作与科技突破

亚洲青年科学家基金项目指导委员会委员,上海交通大学李政道研究所副所长、李政道讲席教授,中国科学院院士丁洪在致辞中表示:作为亚洲青年科学家基金项目指导委员会的成员和发起人之一,我们希望通过这一平台,不仅为青年科学家提供资金支持,更为他们创造国际间的交流与合作机会,搭建跨学科、跨领域的交流桥梁。我们相信,青年科学家的创新思维和勇于探索的精神,将为全球科技进步注入新的活力。今天的论坛选址上海,不仅是中国乃至全球科技创新的重要枢纽,更是产学研深度融合的典范。我们期待通过本次论坛,依托上海的科创生态优势,进一步推动国际合作与科技突破,打造科技创新的实践范例。

上海国投公司党委副书记、总裁戴敏敏在致辞中表示:当前,科技创新已进入前所未有的密集活跃期,科学研究正不断突破人类认知边界,更需要青年科学家们的探索和开创,推动人类科学趋势演变、引领未来科技革命。“探索科技新前沿”论坛,由来自世界各地的青年科学家共同研讨AI for Science、未来能源、未来材料、下一代颠覆创新,我们也热切希望上海能够成为全世界更多的青年科学家生活、学习、创业的首选地。

交通银行股份有限公司业务总监兼上海市分行党委书记、行长涂宏在致辞中表示:青年科学家是推动科学发展的生力军,本次活动也为亚洲青年科学家提供了一个广阔的平台,助力具有创意和变革性的科学研究。交通银行将与大家一道,共同探索创新链、产业链、人才链、资金链的有机融合,探索金融创新与科技创新的协同发展模式。

亚洲青年科学家齐聚上海,共探AI、健康与能源前沿突破

在AIfor Science环节中,普林斯顿大学人工智能创新中心主任、教授王梦迪以《大模型推理与Al for Science》为题进行主旨演讲,分享其在跨学科创新领域的宝贵实践范例。她回顾了大模型技术的发展历程,强调了大模型在解码过程中的控制策略,以及如何通过强化学习提高模型的效率、对齐性和智能水平。她还分享了团队在数学解题、mRNA疫苗设计等领域的应用成果,展示了生成式AI在科学发现中的潜力。最后,她展望了AI作为跨学科交流的新语言,可能打破学科壁垒,加速科学进步。

高峰对话I:AI for Science环节中,王梦迪教授与上海交通大学助理教授、2024亚洲青年科学家基金项目-生命科学研究员郑双佳,东京科学大学助理教授丛悠悠,亚马逊云科技上海人工智能研究院院长、资深首席科学家张峥,北京大学博雅特聘教授、2023亚洲青年科学家基金项目-物质科学研究员朱华星展开对话交流。

郑双佳教授主持了圆桌论坛,引导嘉宾们讨论了AI与科学结合的现状、挑战与未来。他指出AI在科学研究中的应用潜力巨大,但仍面临数据、技术和跨学科协作的挑战。他呼吁学术界、产业界和教育界共同努力,推动AI for Science的发展,并思考AI对教育和社会的影响。

王梦迪教授指出AI在挖掘天文和基因组学等领域的海量数据方面仍有巨大潜力,但未来可能会面临数据瓶颈,尤其是数据收集和清洗的挑战,以及大公司对数据的垄断问题,开源社区需要共同努力解决这些难题。其次,她强调大模型在逻辑和数学运算上的局限性,指出大模型虽然能拟合数据并完成简单任务,但在处理复杂逻辑(如四则运算)时仍依赖数据拟合而非真正的理解,表明大模型尚未掌握底层逻辑。最后,她指出目前滥用AI生成论文的行为将导致学术生态的恶化,呼吁社区共同努力建立新的生态系统来应对这一问题。

丛悠悠教授在对话中介绍了她在编程语言理论与音乐创作结合方面的研究,开发了基于类型理论的自动作曲技术,确保音乐符合理论规则。她计划将这一方法扩展到绘画、小说等创意领域,并希望通过跨学科的研讨会推动计算机辅助创作的研究,寻找新的合作伙伴,开发创新技术。

张峥院长探讨了大模型在科学发现中的局限性。他强调AI在科学研究中更多是辅助工具,而非替代人类,并呼吁教育系统应适应AI时代,减少对工具的依赖,培养广谱学习能力,提升学生的内驱力。

朱华星教授从物理学家的视角分享了AI在物理研究中的应用,指出物理学科本身是大数据学科,但AI在理解物理世界和发现新规律方面仍有局限。他建议AI需要更好与物理世界结合从而加速推动科技进步。他还提到物理学科正在推动数据共享和开放,未来科学可能成为全民参与的活动。

在“未来健康”环节中,北京大学助理教授、2024亚洲青年科学家基金项目-生命科学研究员韩梦迪以《柔性、可变形生物电子器件》为题,介绍了一系列具有先进传感能力的柔软、可变形的生物电子器件。他重点阐述了用于触觉传感的可变形三维结构,这些结构采用由金属或合金构成的应变片为敏感单元,通过光刻、薄膜应力调控等工艺实现微型化与立体化,从而实现对法向力、剪切力等触觉信息的准确测量与解耦。相关应用包括高空间分辨率的压力分布检测、生物力学信号的连续无线监测、以及多维力的解耦测量等。他还介绍了用于无线传感的可变形磁性生物电子器件。这种磁性器件无需芯片和电池,可以与可穿戴收发器进行双向交互,实现对多种物理和生化指标的无线测量。相关功能在大鼠模型进行了在体实验验证,实现了脑脊液粘度、颅内压和葡萄糖浓度的无线监测。这些柔软、可变形的生物电子器件可以作为临床诊断和生物学基础研究的有力工具,在未来有望助推新的数字生物标志物的挖掘。

清华大学生命科学学院副教授、2024亚洲青年科学家基金项目-生命科学研究员吝易在《无膜细胞器与神经退行性疾病》的主旨演讲中指出,陆地生物为适应地球24小时的自转周期,演化出了昼夜节律。精确的节律需要生物过程的昼夜振荡,如细胞翻译景观的节律性变化,但其调控机制尚不明确。吝易教授的研究发现,哺乳动物ATXN2和ATXN2L在视交叉上核中随昼夜周期振荡,并通过相分离协同调控节律性翻译。这种时空振荡的凝聚体促进了从mRNA加工到蛋白质翻译等多个循环过程的顺序启动,影响包括核心时钟基因在内的特定基因。敲除ATXN2或ATXN2L会导致昼夜周期的相反变化,而两者同时缺失则会破坏翻译激活周期并削弱小鼠的昼夜节律性。这种缺陷可通过野生型ATXN2修复,但无法通过相分离缺陷型ATXN2修复。研究揭示了振荡翻译受两种主要调控因子的时空凝聚调控,从而在哺乳动物中实现精确的昼夜节律。

新加坡A*Star首席研究员、2024亚洲青年科学家基金项目-生命科学研究员吴畏以《用于质谱辅助精准医疗的人工智能》为题,她指出,人工智能的出现极大地革新了肽段鉴定的过程,并显著加速了精准治疗和个性化医学的进展。吴畏教授回顾这些技术发展的里程碑,并展望未来,探索由人工智能驱动的个性化免疫治疗的新潮流。

在“未来能源”环节中,南洋理工大学助理教授洪辉祥(Edison H. Ang)以《未来电池材料设计的演进与优化》为题,回顾了电池从公元前约200年起由铜、铁与醋构成的最早原型,发展至19世纪和20世纪铅酸电池与锂离子电池(Li-ion)的商业化进程。同时,也强调了锂离子电池在电动车(EV)领域的广泛应用。他指出锂离子电池面临的诸多挑战,尤其是安全性问题。电池在过度充电时可能会形成锂枝晶,进而导致短路甚至爆炸。为解决这一问题,洪辉祥Edison H. Ang教授及其团队开发了一种直接墨水打印技术,可在电极表面构建网络结构,从而实现锂离子的均匀扩散,有效防止枝晶生成。此外,洪辉祥Edison H. Ang教授还提到锂资源的有限性,推动科研人员探索钠作为替代材料。钠离子电池因资源更为丰富且成本较低而备受关注,但因钠离子体积较大,充电速度较慢。对此,洪辉祥Edison H. Ang教授团队通过在电极结构中掺杂铁元素,优化了钠离子的扩散性能,显著提升了充电效率。

新加坡国立大学助理教授汪磊以《电催化的可持续发展》为题进行主旨演讲。他指出,目前,已有大量卓越研究致力于从可再生且清洁的能源中获取能量,例如太阳能、风能和热能。汪磊教授实验室聚焦于开发催化过程,以将这些清洁能源高效地储存为具有高能量密度的化学物质,并研究相应的逆过程,即如何高效地从这些化学物质中释放出清洁能量。其中,电能到化学能,以及化学能到电能的高效转化,是其研究的核心。汪磊教授表示,通过设计新型催化材料、工艺与反应器,我们旨在深入理解界面化学过程,识别影响整体系统性能(选择性、活性与耐久性)的关键因素。科研人员所获得的科学洞察将为开发可变革能源格局的技术奠定基础,并最终为减少碳排放做出贡献。

未来科技新趋势:顶尖投资人解码颠覆性创新

高峰对话II: 下一代颠覆性创新在哪里?环节汇聚顶尖投资人与科技先锋,聚焦科技与资本的双轮驱动,剖析创新生态的构建路径,探讨创新技术的未来图景。

未来论坛理事、亚洲青年科学家基金项目捐赠人、五源资本创始合伙人刘芹主持本场对话,他指出,中国资本市场的回暖和对中国科技公司的重新评估是一个积极的信号,但他也提醒大家,这一趋势的可持续性取决于中国在科学研究、工程创新和产业转化方面的长期优势。他强调了人工智能领域创新范式的变化,以及这种变化对投资模式和科研模式的深远影响。

未来论坛理事、亚洲青年科学家基金项目捐赠人、璞华资本管理合伙人陈大同指出,AI将对全球产业产生巨大影响,但当前的资本结构可能无法有效支撑这种颠覆性创新范式,因此他呼吁建立新的资本结构以支持前沿科技的发展。他强调,中国在人才储备和产业基础方面具有显著优势,尤其是在算法领域表现突出,而中国的创新潜力不仅限于AI,在硬科技、生物医药等领域同样具备巨大的发展空间,长期来看,中国在这些领域的竞争力将持续增强。

未来论坛理事、北极光创投创始管理合伙人邓锋在对话中指出,科技成果转化应更注重产学研结合,以实现科学、工程与行业的快速迭代,形成闭环。他呼吁探索类似OpenAI的非盈利研究模式,以更容错的方式支持前沿创新。邓锋对中国的科技创新充满信心,看好具有商业思维的青年科学家、早期投资人与企业经验的结合,并指出AI的应用落地、数据获取及与其他垂直领域的结合是未来投资的重点。

未来论坛理事、亚洲青年科学家基金项目捐赠人、前启明创投主管合伙人梁颕宇分享了她对生物科技领域的观察,指出尽管国际投资者对中国市场表现出兴趣,但长期投资者仍需时间进入。她强调了AI在医疗领域的潜力,并分享了她在AI新药研发方面的投资经验。梁颕宇认为,AI与医疗的结合将带来更多突破,并期待未来在这一领域看到更多创新。

论坛尾声,未来论坛理事会2025轮值主席、真格基金联合创始人王强表示,青年科学家们正以“颠覆者”的姿态,重新定义科学的可能性,亚洲青年科学家基金项目(AYSF),正是为了赋能这些“Future Star”。过去两年评选出的24位来自中国、日本、韩国、新加坡、印度等地的青年学者,已在生命科学、物质科学、数学与计算机科学领域展现了惊人的潜力。2024年起,项目更拓展至交叉学科,为颠覆性创新播下更多火种。未来论坛希望为科学、技术与资本、产业搭建对话平台,通过资金支持、国际交流与跨学科协作,支持青年学者“探索科技新前沿”,让实验室的微光淬炼成影响世界的光亮。