青年報·青春上海記者 陳泳均/文 吳愷/圖
科學創新需要青年人，如何助力青年科學家更好地研究基礎科學？青年科學研究者在探索基礎科學時，會遇到哪些困擾？在第四屆世界頂尖科學家論壇的交叉研究論壇上，圍繞科學研究方法和青年科學研究者面臨的現實情況，來自全球的“最強大腦”思維碰撞，各抒己見，給出了他們的所思所想。
跨學科交叉研究有助於青年科學家科學探索
在過去的10年中，跨學科研究成為一種新的趨勢，並不斷髮展，對人類世界產生了重大影響。在浙大物理研究院院長周如鴻教授看來，一種新的研究模式正在形成，我們稱之為“融合”，也就是交叉學科，它將工程、物理科學和生命科學結合在一起。“交叉學科作為一門新學科，它有可能會徹底改變醫學的潛力。交叉學科不僅結合了納米科學和生物學的工具、思想和材料，而且可以透過奈米技術來研究和解決問題。”
“青年科學研究者需要跨學科交叉研究。比如，在生物學當中，有些新興領域，需要很多的數學和計算內容。”2013年諾貝爾生理學醫學獎得主布魯斯·阿爾伯茨教授舉例道，比如研究酵母細胞內部構成時，因為存在非常複雜的化學互作，可能會形成湧現特性。這時，我們就需要量化的方法來分析理解生命化學的複雜性，從而進一步探索和研究。
2020年圖靈獎得主、加拿大計算機科學家阿爾弗雷德·艾侯教授認為，如今透過結合計算機演算法，可以讓生命科學得以進一步發展，生命科學對於學科的描述都是用抽象的方式探索。艾侯教授舉例道：“我們如何描述細胞？顯然，我們不會把10億個細胞單獨描述，而是透過抽象化和演算法，理解10億細胞的執行模式。
周如鴻教授補充，在生物神經計算原理的指導下，神經形態計算使用新的演算法方法，模擬人腦如何與世界互動，提供更接近人類認知的能力。人類的大腦包含一個由千億神經元與神經系統相連的網路，透過將任務分配到不同的大腦區域，數以百萬計的突觸可以以極低的功耗、卓越的容錯性和強大的魯棒性，在這種結構的啟發下，計算機科學家透過模仿人腦的結構和工作原理，開發了馮諾依曼結構，說明了機器學習與人工智慧開發以及神經科學的應用。
青年科學家應該學習掌握實驗定量計算
“在本科生教育中，我建議學校應該重視教學生實驗室定量計算的方法。”復旦大學馬劍鵬教授坦言道，他也是這麼建議自己的兒子的，雖然他的兒子其實並不喜歡定量計算領域，但是考慮到未來科學的發展趨勢，他認為掌握實驗室定量計算方法尤為重要。
馬劍鵬告訴記者，科學研究在不斷髮展和最佳化。“二三十年前，我剛涉足物理學時，我們作為實驗學家認為，看不到的實驗就是假的。而如今，我們則是透過計算方法來解讀實驗資料。”
2016年拉斯克醫學特別成就獎得主布魯斯·阿爾伯茨教授補充道，希望可以加強實驗的互動和資料合作。“關於基礎科學研究，當青年科學家需要研究一個新藥的時候，我們常常會擔心它的智慧財產權。事實上，青年科學家在研究科學的時候，不應該去考慮智慧財產權。我們應該考慮科學進展，思考如何讓全球的人才都能夠一起取得科學進展，而不是擔心侵犯專利或者想要獲得專利。
建議給青年科學家充足的科學探索空間
如何培養青年科學家研究基礎科學的動力？布魯斯·阿爾伯茨教授直言道：“如今部分青年科學研究者受論文發表考核的因素，不得不研究自己並不感興趣的領域。當青年科學研究者想要申請實驗經費時，他們常常發現，他們被要求在已經知道可能會成功的領域進行研究。然而，對於科學的好奇心是最重要的。”
科學創新需要培養人才。“年輕科學家將會擔任下一代科學領袖的角色，所以我希望他們能夠有機會，有足夠的探索空間來研究真正的基礎科學。”布魯斯·阿爾伯茨教授建議道，優秀的年輕科學研究者需要一個相對寬鬆的評價體系。
圍繞科學研究經費，阿爾伯茨教授結合自己的實驗經歷說：“由於基礎科學是個漫長的過程，青年科學研究者的研究經費至少有一半應該用於探索。”阿爾伯茨教授解釋，在基礎科學研究之初，往往連實驗結果都得不到。這時，年長的科學家應該給予青年科學研究者在做實驗和經費申請等方面更多的幫助，以助於他們更好地研究自己的科學研究領域。
青年報·青春上海記者 陳泳均/文 吳愷/圖
編輯:陸天逸
