回答青年科学家论坛发布十大科学技术问题

原创/简浩

　　2021年8月1日，首届“青年科学家50²论坛”发布“十大科学技术问题”。“十大科学技术问题”由“科学探索奖”的100位获奖人提出，并投票产生，体现中国最杰出青年科学家们最前沿的科学探索和他们对未来科学技术趋势的判断。

首届青年科学家50论坛由南方科技大学（深圳）与腾讯公司合办。我认为，这只是一种活动，而不是需要解决问题。

青年科学家论坛和中国科协，几乎每年都要发布科学难题，但都是一样的收场：有人提出问题，没人处理问题。重应付——虚的，轻务实——假的。

我觉得，发布这10个问题，很可笑，不应该提出这些问题。然而，可见这些青年科学家的基础研究不扎实、基础感悟有欠缺。

我认为，这些问题都是教授的工作内容、研究课题。若是真有这方面工程技术问题，就应该招标布榜，让社会上的专家能人来揭榜解决，才能促进科技事业大繁荣、大飞跃。

细细探究这10大科学问题的本质，都是相关学科的理念、观念、信念、导念，并不是真正的科技难题。因此，我能回答。

　　下面我来回答这10个问题：

一、人类的意识，以及学习和记忆的生物基础从何而来？

解读人：李毓龙（北京大学生命科学学院教授，2019年“科学探索奖”生命科学领域获奖人）

简浩回答：

人类的意识，以及学习和记忆的生物基础从大脑神经元而来。人的意识来自大脑与感官对客观环境的感受与升华，并记忆存储在大脑神经元中，经过排列组合，进行有意识的筛选、处理、加工，通过语言、文字、动作、艺术、表情进行表达出来。

二、人脑和机器是否能实现直接通讯？

解读人：杨玉超（北京大学人工智能研究院研究员、2019年“科学探索奖”信息电子领域获奖人）

简浩回答：

人脑和机器将来能够实现直接通讯，但很复杂。

三、通用人工智能是否能实现？

解读人：山世光（中国科学院计算技术研究所研究员、2019年“科学探索奖”信息电子领域获奖人）

简浩回答：

通用人工智能将来能够实现。未来，不但可以大规模实现弱人工智能和强人工智能，而且还可以实现通用与超强的人工智能。只有解放人类，才能解放人工智能。

四、如何延缓衰老，促进机体修复，提高人类寿命？

解读人：刘颖（北京大学未来技术学院教授 、2019年“科学探索奖”生命科学领域获奖人）

简浩回答：

延缓衰老，促进机体修复，提高人类寿命的技术路线有多方面。比如：通过人工基因编辑、基因疫苗、干细胞药物、人工全能血液、基因修复优化组合等技术途径，都可实现延缓衰老，促进机体修复，提高人类寿命。关键是有计划、有步骤的组织、攻关、协调、推进，可怕的是分散盲目、互设壁垒。

五、如何实现量子计算实用化？

解读人：陆朝阳（中国科技大学量子物理与量子信息研究部教授、2019年“科学探索奖”前沿交叉领域获奖人）

简浩回答：

世界开发量子计算机的四家机构，都是走的既正面进攻又故意神秘复杂的技术路线，比如采用的量子有：离子、光子、超导三个技术路线，这三个路线无法做到调控超强纠错。

我认为，量子计算机最终归宿在于采用简单实用的原子技术路线。采用原子的技术路线有八个优势：超强纠错好、量子相干好、量子一致好、量态维持好、量子稳定好、量子重复好、体积规模小、功耗费用少。

选择原子作为量子计算机的技术归宿，我简要提示一下实现量子计算实用化三大板块：

一是需要将硬件原子整合为量子计算前端需要的“材料集成、原子集成、比特集成、阵列集成、并行集成”。

二是需要将硬件的量子计算前端与数据处理架构融合、量子计算前端与处理器（CPU）融合。

三是需要将软件的量子计算整合为操作系统和应用系统。研制原则是：化难为易、化繁为简、模块化、系统化。

六、清洁能源、环境保护、气候变化的协同机制如何建立？

解读人：王书肖（清华大学环境学院教授、2019年“科学探索奖”能源环保领域获奖人）

简浩回答：

现在的清洁能源概念与范围有局限，有系统性矛盾，最终，人类要采用暗物质作为人类能源，用不尽、无公害、免开采、免费用。

按照现在的清洁能源概念范畴，最好选用氢能，才能解决既是好能源，又能便于环境保护、不会影响气候，才能建立能源、保护、气候三方协同向好机制。目前，氢能应用产业链，暂时还有不足，但很快就会解决，主要是无组织、无计划、无协作、无统管，导致慢、难、拖、滞。

七、暗能量和暗物质的本质是什么？

解读人：施勇（南京大学天文与空间科学学院教授、2019年“科学探索奖”天文和地学领域获奖人）

简浩回答：

物质、能量既可互换，最后又要以力的形式表现出来，这是物理学的基础概念，必须掌握。

因此，暗能量、暗物质都要时刻以力的形式表现出来。

我认为，宇宙真空空间的本质就是人们不理解、不认识的暗物质，也会产生引力，以力的形式表现出来，那么，暗物质的本质就是宇宙真空空间，暗物质的构成则是由正反物质与正反能量构成的“两对半”空间融合体。

解释暗能量要这样梳理才容易理解：

两种星系盘。引力具有唯一性、整体性、分级性，所以，天下所有星系，都围绕着宇宙中心而运行在同一个水平面上，进行同心、同向、同步的自转运动。因此，构成了整体和谐的宇宙一体化宇宙大星系盘。除了一体化宇宙大星系盘外，在引力作用下，还构成宇宙星系盘下级的小星系盘。比如银河系，还有由星系构成的星系群、星系团、超星系团、星系长城。

两种暗能量。高速自转而且还是整体和谐的宇宙一体化宇宙大星系盘，自然要产生威力无比的高速自转螺旋力，这个高速自转运动（约4500km/s）所产生的螺旋力，就是人们不认识、不理解、又是最大的“宇宙暗能量”。然而，还有一种小暗能量，这就是由星系自转运动螺旋力产生小的“星系暗能量”。

两种暗能量的基本作用。一是推动星系天体均匀分布；二是让所有星系天体都跟随星系中心进行同心、同向、同步的公转运动，谁也不能超越谁，谁也不能横冲直闯，可见，星系天体在自转螺旋力的暗能量面前是多么渺小。比如，我们的太阳公转250km/s，实际是同步跟随银河系的自转速度而公转。

两种星系臂。一是高速自转的宇宙大星系盘，螺旋力要推动与产生“宇宙大星系臂”，由星系群、星系团、超星系团、星系长城构成。二是高速自转螺旋力较小的个体星系盘，螺旋力也要推动与产生“个体星系臂”。所谓两种星系臂即大的“宇宙星系臂”和小的“个体星系臂”，在星系螺旋力推动下，都会形成密集的“宇宙星系臂”和“个体星系臂”。

两种能量臂。天体星系在自转螺旋力推动下，形成“宇宙大星系臂”和“个体小星系臂”的同时，还会在两个星系臂之间形成“能量臂”，即天体稀疏的螺旋臂，也称“空洞臂”。这种螺旋的星系臂与能量臂，呈现着起伏的正弦波，星系臂在波谷，能量臂在波峰。

八、人类如何在地外行星（如火星）上居住一年以上？

解读人：魏勇（中国科学院地球与行星物理重点实验室主任、2020年“科学探索奖”天文和地学领域获奖人）

简浩回答：

一是设立地外地面空间站，二是地外地面穿宇航服活动，三是构建使用暗物质作为能源驱动力的仿地生态小环境。要生活独立、能源独立、环境独立、运行独立。

九、如何“求教”大自然，开发高度集成、智能、可修复的仿生系统？

　　解读人：王钻开（香港城市大学机械工程系讲座教授，工学院副院长、2020年“科学探索奖”先进制造领域获奖人）

简浩回答：

构建使用暗物质作为能源驱动力的高度集成、仿地生态、智能化、自适应、自修复的小环境、小系统。北京航天中心的全自动、自适应、小生态、自循环的仿生态做的好、理念好、效果好。

十、太阳能发电的规模化高效应用如何突破？

　　解读人：周欢萍（北京大学材料科学与工程系特聘研究员、2019年“科学探索奖”能源环保领域获奖人）

         简浩回答：

         人类最好用暗物质能取代太阳能、反光电取代太阳能、原子电源取代太阳能。必须从高光电、高纯度的光电材料突破。

2021/8/2（E-mail：jh070115@163.com）

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