不忘初心，總能達(dá)到頂峰
——記2021年“外國專家科學(xué)講堂”

文/張曉 黃秭茜 雷鄲琪

5月25日下午，外國專家科學(xué)講堂在北京亦莊實(shí)驗(yàn)中學(xué)開講，圖為2016年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者讓-皮埃爾·索維奇在線主講“分子機(jī)器和馬達(dá)的作用；從生物學(xué)到化學(xué)”

5月22—28日，2021年全國科技活動(dòng)周“外國專家科學(xué)講堂暨VIPKID外國專家科普公益課堂”在北京、武漢兩地成功舉辦。七位來自不同領(lǐng)域的外國專家做了七場科普講座，主題涵蓋人工智能、微生物、分子機(jī)器、電力可持續(xù)發(fā)展、納米技術(shù)以及河流治理等多個(gè)領(lǐng)域。

“人工智能與未來學(xué)習(xí)”開啟講堂序幕

5月22日晚，北京大米未來科技有限公司（VIPKID）首席科技官、新加坡專家鄭子斌先生在北京一零一中學(xué)主講“人工智能與未來學(xué)習(xí)”。

鄭子斌先生通過生動(dòng)的動(dòng)畫，深入淺出地講解AI知識(shí)。他談道，人工智能發(fā)展歷史上有兩次重要的里程碑，一次發(fā)生在1997年，即IBM深藍(lán)系統(tǒng)首次戰(zhàn)勝了國際象棋冠軍；另一次發(fā)生在2016年，谷歌阿爾法狗系統(tǒng)打敗了世界圍棋冠軍。人工智能的應(yīng)用有強(qiáng)弱之分，智能語音、導(dǎo)航、推薦、刷臉、人臉支付等弱人工智能可以解決四大類單個(gè)問題：計(jì)算機(jī)的視覺、語音識(shí)別、自然語言處理、專家推薦系統(tǒng)。而能用一個(gè)系統(tǒng)處理多種事務(wù)的系統(tǒng)，就屬于強(qiáng)人工智能。鄭子斌向同學(xué)們介紹了谷歌科學(xué)家?guī)炱濏f爾的一個(gè)預(yù)言：2029年，計(jì)算機(jī)將具備與人類相當(dāng)?shù)闹悄?。學(xué)生們?yōu)槲磥砣斯ぶ悄艿呢S富應(yīng)用所吸引，時(shí)而凝神沉思，時(shí)而頻頻點(diǎn)頭。

為了感謝鄭子斌教授對科普事業(yè)、對公益事業(yè)，尤其是對外國專家科學(xué)講堂的辛苦付出，科技部國外人才研究中心領(lǐng)導(dǎo)班子成員熊德義先生為鄭子斌先生頒發(fā)紀(jì)念證書。

科技賦能，服務(wù)教育。人工智能前沿技術(shù)與在線教育的深度融合，提高了教育的可及性，讓優(yōu)質(zhì)教育資源以更高效的方式惠及更廣人群。這堂充滿科技感的人工智能科普課，開啟了2021年全國科技活動(dòng)周外國專家科學(xué)講堂的序幕。

諾獲得主等三堂科普課跨越時(shí)空實(shí)現(xiàn)直播

5月25日下午，外國專家科學(xué)講堂在北京亦莊實(shí)驗(yàn)中學(xué)開講。

北京大米未來科技有限公司（VIPKID）首席科技官鄭子斌

2016年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者讓-皮埃爾·索維奇教授

旅英華人高新科技商業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)長張其軍博士

2016年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者邁克爾·克斯特里茲教授

2016年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者、法國斯特拉斯堡大學(xué)教授讓-皮埃爾·索維奇（Jean-Pierre Sauvage）在線主講了“分子機(jī)器和馬達(dá)的作用；從生物學(xué)到化學(xué)”。索維奇教授向同學(xué)們介紹了分子機(jī)器研發(fā)的歷史。一般的合成分子只能做靜態(tài)的無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，使分子可控的大幅度運(yùn)動(dòng)一直是化學(xué)領(lǐng)域的難題。索維奇教授首次利用索烴結(jié)構(gòu)使分子可以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這的確是一個(gè)非常偉大的技術(shù)突破，但是該分子的旋轉(zhuǎn)是不定向的，后續(xù)科學(xué)家們又通過將分子進(jìn)行不同的折疊變換研發(fā)出了定向的分子機(jī)器。不同的分子機(jī)器有不同的化學(xué)結(jié)構(gòu)，也因?yàn)槠洳煌幕瘜W(xué)結(jié)構(gòu)決定了他們定向移動(dòng)的方向和方法不同。教授主要就索烴、輪烷、分子馬達(dá)等分子機(jī)器講述了其運(yùn)動(dòng)機(jī)理。除此之外，教授還介紹了分子機(jī)器的一些應(yīng)用研究，比如分子機(jī)器應(yīng)用于信息存儲(chǔ)技術(shù)、人造肌肉、ATP合成酶和驅(qū)動(dòng)蛋白等。北京亦莊實(shí)驗(yàn)中學(xué)的學(xué)生們也就講座內(nèi)容和化學(xué)的學(xué)習(xí)向索維奇教授互動(dòng)交流。學(xué)校國際部首屆畢業(yè)生郭鼎宇同學(xué)向索維奇教授贈(zèng)送了自己的書法作品“仰之彌高，鉆之彌堅(jiān)”，以表達(dá)對教授勇攀科學(xué)高峰的敬仰之情。

隨后，旅英華人高新科技商業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)長、英國專家張其軍博士為北京亦莊實(shí)驗(yàn)中學(xué)的同學(xué)們主講了“疫情：病原微生物與人的戰(zhàn)爭”。張其軍博士是生物學(xué)方面的專家，畢業(yè)于英國劍橋大學(xué)臨床藥理及分子遺傳學(xué)專業(yè)。講座伊始，張博士向同學(xué)們展示了一張圖表，表格展示了近2000多年以來世界上發(fā)生的大型瘟疫，而這每一場大型瘟疫都改變了人類的歷史軌跡。如公元前430年雅典大瘟疫給鼎盛時(shí)期的希臘文明帶來了滅頂之災(zāi)，公元2-4世紀(jì)的幾次大瘟疫加速了羅馬帝國的崩潰，公元15世紀(jì)哥倫布發(fā)現(xiàn)美洲新大陸，歐洲殖民者同時(shí)帶去了天花等傳染病，對美洲土著的致死率高達(dá)90%（歐洲當(dāng)時(shí)致死率30%）加快了歐洲人殖民美洲大陸的進(jìn)程。張博士接著講述了在歷史長河里人類與不同病原微生物所作的斗爭以及人類取得的成就：著名東漢醫(yī)學(xué)家葛洪的醫(yī)學(xué)著作《肘后備急方》、清朝得到推廣的人痘接種法、西方國家的牛痘治療法等。隨著醫(yī)學(xué)發(fā)展的不斷進(jìn)步，近代醫(yī)學(xué)更為人類帶來了疫苗和抗菌素。張其軍還講解了歷史上抗菌素在抗擊微生物感染中的重要作用，并特別強(qiáng)調(diào)了抗菌素濫用和不良衛(wèi)生環(huán)境導(dǎo)致的抗菌素耐藥問題。課程最后，北京亦莊實(shí)驗(yàn)中學(xué)金榮浩同學(xué)為張其軍博士贈(zèng)送了他以北京亦莊實(shí)驗(yàn)中學(xué)校訓(xùn)“志遠(yuǎn)意誠，思方行圓”創(chuàng)作的書法作品。

5月28日，外國專家科學(xué)講堂在北京市五十七中學(xué)開講，2016年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者、美國布朗大學(xué)教授邁克爾·克斯特里茲（Michael Kosterlitz）帶來題為“物理研究與諾獎(jiǎng)之路”的講座。他通過講述個(gè)人的成長經(jīng)歷，帶學(xué)生們走進(jìn)了廣闊而深?yuàn)W的學(xué)術(shù)世界。拓?fù)涫莟opology音譯的詞匯。拓?fù)鋵W(xué)是數(shù)學(xué)的一個(gè)分支，主要研究空間在連續(xù)變化（比如拉伸和彎曲）的情況下維持不變的性質(zhì)?？怂固乩锲澖淌诤唵谓榻B了物質(zhì)的拓?fù)湎嘧兒屯負(fù)湎啵告傅纴淼闹v解及簡潔優(yōu)雅的圖表使學(xué)生們受益匪淺。在問答環(huán)節(jié)，同學(xué)們積極踴躍地用英文與邁克爾教授進(jìn)行交流：教授的職業(yè)選擇，研究的動(dòng)力，有關(guān)拓?fù)湎嗟倪M(jìn)一步理解，以及日常生活中優(yōu)劣勢科目，熱愛和不感興趣的科目之間的取舍、平衡等等。教授非常熱情地為大家答疑解惑。

外國專家們的精彩授課，不僅在學(xué)生們的心中播下了科學(xué)的種子，還讓他們感受到了科學(xué)家勇攀高峰、敢為人先的創(chuàng)新精神。北京亦莊實(shí)驗(yàn)中學(xué)學(xué)生黃明晉表示，對分子馬達(dá)“動(dòng)起來”印象最深，講座讓他更加熱愛化學(xué)。克斯特里茲教授對物理研究的堅(jiān)持不懈深深觸動(dòng)了學(xué)生，北京市五十七中學(xué)學(xué)生李依依說：“無論前方的路如何崎嶇坎坷，懷著初心，總能達(dá)到頂峰。”

廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院教授吳暉锽

南京大學(xué)宜興環(huán)保研究院首席科學(xué)家唐立

西安交通大學(xué)助理教授穆罕默德

諾貝爾獎(jiǎng)獲得者等三場講座實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場直播，除學(xué)校現(xiàn)場外，還有1萬余人通過直播觀看了講座。這是外國專家科學(xué)講堂自2019年以來首次實(shí)現(xiàn)對整節(jié)課程的直播。

疫情防控需要線下變線上武漢市14所小學(xué)同上科普課

5月27日，在湖北省對外科技交流中心，南京大學(xué)宜興環(huán)保研究院首席科學(xué)家唐立（Lloyd Townley）、西安交通大學(xué)助理教授穆罕默德（Muhammad Shafa）、廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院教授吳暉锽（Jonathan HH Goh）等三名外國專家主講了三堂生動(dòng)有趣的科普課。由于新冠肺炎疫情防控需要，原本計(jì)劃走進(jìn)武漢市珞珈山小學(xué)的線下課程臨時(shí)改為線上，但實(shí)現(xiàn)了更大規(guī)模的受眾覆蓋，武漢市武昌區(qū)14所小學(xué)的千余名小學(xué)生聆聽了專家授課。

來自澳大利亞的南京大學(xué)宜興環(huán)保研究院首席科學(xué)家唐立先生主講了“流域治理：河長和社群的角色”。隨著人類活動(dòng)強(qiáng)度的提高，河流污染對地球生態(tài)系統(tǒng)的破壞也逐漸顯現(xiàn)。唐立先生長期從事水環(huán)境研究，是水資源管理專家。他介紹道，為了保護(hù)河流資源，我國在2018年建立了河長制。河長這個(gè)新鮮的詞匯引起了同學(xué)們的好奇。河長體系分為四級，從省到市到縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)。在縣級（含）以上的河長需要設(shè)定相應(yīng)辦公室，負(fù)責(zé)組織具體實(shí)施工作，以落實(shí)河長的一些事項(xiàng)。河長體系的意義在于節(jié)約水資源、加強(qiáng)對河湖水域岸邊的管理，以及加強(qiáng)對水污染的防治、加強(qiáng)水環(huán)境治理、加強(qiáng)水生態(tài)修復(fù)和加強(qiáng)執(zhí)法監(jiān)管。他通過圖文并茂的講解使學(xué)生們了解了河長制，以及河流公民科學(xué)課程的目標(biāo)和課程設(shè)置，并表達(dá)了對社群參與河流治理的期許，希望同學(xué)們切身參與到環(huán)境保護(hù)中來。

隨后，來自巴基斯坦的西安交通大學(xué)助理教授穆罕默德先生帶來主題為“納米技術(shù)”的講座。納米是什么？納米究竟有多?。磕潞蹦孪壬ㄟ^一些例子為同學(xué)們作出了解答，例如人類身體許多細(xì)胞的大小是微米級別，而染色體則是納米級別。納米科技就是通過技術(shù)，不斷發(fā)掘物質(zhì)納米級的相關(guān)信息。世界在納米級的視角下，呈現(xiàn)出截然不同的樣子。新型納米材料石墨烯是鋼鐵堅(jiān)硬度的幾百倍，能夠承受一百萬帕的壓強(qiáng)。穆罕默德先生通過對含有氧化鋅的防曬霜和使用納米防曬技術(shù)后的效果對比，向同學(xué)們展示了納米技術(shù)在防止紫外線致癌中的作用。通過翔實(shí)的微觀圖片和生活實(shí)例，以對比的方式、圖文并茂地闡述了納米技術(shù)的發(fā)展歷程，他向?qū)W生們展示了納米技術(shù)應(yīng)用對人類生活所產(chǎn)生的重要且多元的意義，納米及其應(yīng)用對未來科技的深遠(yuǎn)影響。

電力是人類生活的必需品。來自馬來西亞的廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院教授吳暉锽先生為學(xué)生們講授主題為“電力的可持續(xù)發(fā)展”的講座，吳教授長期致力于電力研究，他詳細(xì)介紹了發(fā)電系統(tǒng)的起源和發(fā)展、可再生能源的分類、電力在社會(huì)生活中的廣泛應(yīng)用、交流與直流的發(fā)展和未來趨勢，以及電力系統(tǒng)的運(yùn)輸及供應(yīng)等。吳教授還結(jié)合國內(nèi)電力發(fā)展現(xiàn)狀對碳達(dá)峰碳中和等智慧能源名詞進(jìn)行了講解。我國要達(dá)成碳中和的目標(biāo)，就需要在減少不可再生能源使用的同時(shí)，增加對可持續(xù)能源的使用。吳教授介紹說，截至2020年，中國最主要的能源供應(yīng)還是來自煤礦，可再生能源占比仍相對較低。2025年，中國將在可持續(xù)能源的應(yīng)用上達(dá)到新的高度。在電力系統(tǒng)上，我國需要從交流轉(zhuǎn)化成直流，需要將西部的太陽能、水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等可再生能源從西部傳送到東部。

“外國專家科學(xué)講堂”致力于普及科學(xué)知識(shí)、激發(fā)科學(xué)興趣，是2021年全國科技活動(dòng)周的重大示范活動(dòng)，由科學(xué)技術(shù)部科技人才與科學(xué)普及司、科學(xué)技術(shù)部國外人才研究中心主辦，北京大米未來科技有限公司和中北明德測評技術(shù)研究院承辦，湖北省科技廳、湖北省教育廳支持，旅英華人高新科技商業(yè)協(xié)會(huì)、湖北省對外科技交流中心、武昌區(qū)教育局等機(jī)構(gòu)協(xié)辦。