未必孤独网 > 「宇宙演化」、「物质结构」、「生命起源」等前沿科学研究被纳入「十三五」规划意味着什么?

「宇宙演化」、「物质结构」、「生命起源」等前沿科学研究被纳入「十三五」规划意味着什么?

【瘾青鸟的回答(35票)】:

作为一名从事行星科学研究的科研人员,我想结合自己的体会简单回答一下,宇宙演化写入“十三五”规划意味着什么?

宇宙起源、物质起源、生命起源,是自然科学的三大基本问题,数百年来人类孜孜以求。宇宙是如何起源的,又是如何演化到现在这个状态的,未来将向何处演化?这些基本的科学问题,看似无用,实则关系着人类在地球上的命运。探索宇宙面临着艰巨的技术挑战,攻克这些挑战的过程将显著地提升人类的能力,从而为人类在宇宙中的永续生存提供技术基础。

当我们不再为穿衣吃饭等基本需求发愁时,科学将成为日常生活的重要组成部分。我们不仅关注食品、安全、疾病、健康等离我们很近的东西,也开始关注那些虽然离我们十分遥远,但又根植于我们内心深处的需求。它们或是短小精悍的科普故事,或是数据精准的百科知识,亦或就像中国人过春节,围观一场充满期待的科学盛宴。每一个普通人都可以从中寻找到探索的乐趣。

探索未知世界是人类的天性,正是在好奇心的驱使下,人类加快了太空探索的步伐。在过去的一年里,地球变“多”了、冥王星“热”了、火星更“火”了、火箭回收了、中国发力了。新年伊始,人类又首次直接探测到引力波,在中国引起了巨大反响,参与引力波探测和研究的科学家再次成为人们崇尚的科学偶像。我们将不仅能用“眼睛”(各种望远镜)观测宇宙,也将开始拥有倾听宇宙的一双耳朵。各种大型的引力波探测设施正在世界各国纷纷上马,中科院高能物理研究所牵头提出了地面探测引力波的“阿里实验计划”、中山大学领衔提出了太空探测引力波的“天琴计划”。

同时,随着亚马逊投资的蓝色起源公司和马斯克的SpaceX公司等私营航天企业的快速发展,回收火箭先后获得成功。在中国,除传统航天企业外,造火箭、发卫星正在变得越来越容易、越来越便宜,中科院上海微小卫星工程中心、中科院长春光机所投资的长光卫星公司、清华大学等也都纷纷研制和发射自己的卫星。可以预见,随着航天技术的普及,人类进入太空的技术门槛和经费代价将越来越低,商业航天将迎来春天,太空旅游、小行星采矿、月球基地等原本遥不可及的世界将离我们越来越近,太空探索不再仅仅是兴趣,必将成为未来经济的蓝海。

科学传播和科普事业的发展,将激发公众对科学的热情、对太空和宇宙奥秘的好奇心,大大提升中国人对科学的兴趣,吸引更多的年轻一代投身科技和科学。

宇宙演化这一基本科学问题正式写入“十三五”规划,无疑是值得欣喜的。只有当科学的声音在决策者和公众中越来越响亮时,科学才能得到真正的重视,科学精神和科学方法在广泛的领域才能得到真心认可和贯彻实施。

【元一的回答(2票)】:

基础学科终于得到国家的重视了。然而,这些大题目别说“十三五”,就是十三个“五”也不够发展啊……

【Ethan的回答(10票)】:

1.意味着政府确实有钱啊,不少相关领域的科研人员可以继续捞一笔。其实国内一些大项目好多都是瞎搞,听起来牛逼哄哄,其实就那么回事儿,还有些项目其实是带着政治目的(比如碳专项)。当然有些项目确实需要大经费才能做,国内国外都一样。

2.这些都属于基础研究领域,相对于应用科学其实逼格和品位要高个等级,要知道这些领域都是早些年西方那些衣食不愁的贵族闲的蛋疼思考的问题。由此可见中国逐渐在脱离低级趣味,开始思考哲学了。

3.中长远来讲,可能我国科学家在某些领域会不断超越西方国家,目前已经有苗头了(我国比他们更多经费,人力资源更多,设备可能更好,现在送出国培养的人才越来越多)。

4.中国科学家在国际上的地位会越来越高,这也将反作用提高中国的声誉。

一句话只有国家强大。

【OSHMKUFA的回答(3票)】:

既然受邀,就简单一两句。这些看起来短期应用程度不是很高的科学,还是有长线的意义的。但问题的关键是要态度端正,且要持续的烧钱做到底。中国的体制、传统文化、人口素质、对科学信仰的坚持程度,都有很多挑战。希望这些口号式的标语,可以在实际层面上有真正的突破。

【夸克宇宙的回答(1票)】:

谢邀...(然而本人连十三五是什么都不太清楚)

在我看来,基础研究是所有科学技术发展的基础!

【OSHMKUFA的回答(3票)】:

如宇宙演化,物质结构这些物理学的基本问题的研究,设备是至关重要的。粒子加速器,光学天文望远镜,国内都比较落后。这些项目都非常烧钱,成果是给世界的,而且看不到直接的应用价值,短期看一定是亏的。

长期看,如果这些设备建立起来,会留住一大批优秀的学子,也会吸引国外的顶尖科学家来中国工作,在中国本土培养人才,对于中国基础学科会有很大帮助,进而推动中国整个科学的发展。

【OSHMKUFA的回答(2票)】:

谢谢邀请!

任何重大科技创新成果的产生,都是从基础科学理论的重大突破开始的。

我们现在面临的产业升级,核心是技术和创新。我们以前的技术突破和所谓创新,基本上都是各种版本的“仿制”,都是就西方已有的基础科学理论、产品、工程技术进行所谓的吸收仿制,很功利,也很实用。这导致科技创新能力和国家的整体实力、国际地位不匹配。反观美国,其立国基础之一,就是创新。

13五对基础科学研究大量投资,说明中央政府和国家领导有着更长远的眼光和见识:现在不仅要继续积极的“吸收仿制”,还期望加强基础科学研究、产生重大科技成果,整体提高我国的科研能力和科技水平。

现阶段,由于我国既有的体制和民族传统问题,重大的科技突破、基础科学理论研究只能由国家投资和组织,民间、私营企业的作用不大……

另外,科研资金的流向和使用情况,确实需要有效监管。科研的积极性需要良好的激励机制。

【征博文的回答(9票)】:

谢邀。谢邀。

我的研究方向是物质的结构这一大块。

说实话,确实是特别基础的基础研究。

如果说应用的话,就是在以后能为筛选治疗某些疾病的药物小分子提供结构基础。

我们做生命科学的,真正意义上大范围应用的科研成果相对来说就少很多。

不过可以满足伟大人类的各种的好奇心。

像为什么人要日出而作,日落而息?

什么是“天人合一” ?

是这样?

还是这样?还是这样?

抑或是这样?抑或是这样?

为什么在生命中很多生命现象都是左手螺旋,是不是与地球自转方向有关?

植物中的螺旋~

螺纹导管~

蜘蛛织的家~

贝壳的螺旋~

宇宙的螺旋~

水~

甚至你的头发~甚至你的头发~

这么多奥妙,难道你不想知道为什么吗?这么多奥妙,难道你不想知道为什么吗?

于是人类发挥伟大的仿生学,发明了很多的设计~

都说设计师的灵感源于生活~

从原子到分子、细胞、个体、水流、气流、星球、星云等,螺旋是自然界中最普遍、最基本的物质运动形式。从原子到分子、细胞、个体、水流、气流、星球、星云等,螺旋是自然界中最普遍、最基本的物质运动形式。

生命现象中螺旋,与生命的起源、结构与功能、进化等有着极其密切的联系,你难道没有被这自然的鬼斧神工所折服吗?是不是也有不断探索他们的奥秘的冲动?

你有没有发现,基本上市面上所有的螺旋盖,螺丝的设计,从上往下看,都是左松右紧?那么你下次开水瓶盖的时候,抓住瓶盖逆时针拧就好啦~(从上往下看)

美国启动大脑阿波罗计划 欲绘制10万神经元活动地图

MICrONS作为奥巴马“脑计划”的一部分,旨在逆向建造1立方毫米的大脑,研究大脑进行运算活动的方式,把由大脑激发的智能计算再向前推进一步。

现在,美国情报系统下设的情报先进研究计划署(IARPA)已为一项类似的雄心勃勃的计划投资了1亿美元。皮层网络机器智能计划(MICrONS)旨在逆向建造1立方毫米的大脑,研究大脑进行运算活动的方式,并将研究结果更好地应用于机器学习和人工智能计算领域。

美国为研究大脑投资数亿元,也说明其对生命科学中物质结构与功能或作用机制,生命进化的研究非常重视。

电影《超体》中,女主角Lucy胃里的药物融入血液,她的大脑在药物的作用下,得到了百分之百的开发,从而使她意外拥有了用意念便可控制周围物体的超能力。

比如,预见未来,用意念移动物品,消除痛感,瞬间变身等等。

诚然,大脑开发成完全体后,人就有了超能力这种设想非常带感,但是普通人的大脑,只开发了百分之十,这种说法,是真的吗?

你可能听过这样一种说法:

说爱因斯坦,之所以比普通人聪明,是因为他的大脑不仅比普通人大出百分之十五,而且开发度也比普通人高了几个决定性的百分点。而普通人的大脑只开发了百分之十,剩下的百分之九十,还有待开发。

或者这种说法:

左脑负责逻辑思维,右脑负责形象思维。或者脑子里有这样的印象,男性大脑有发达的空间定位区,而女性大脑没有,女性大脑的语言中枢却要比男人大脑的语言中枢大出约三分之一。因此,男性更适合阅读地图,驾驶汽车。女性更善于言谈,重视细节。

又或者持有这样的观点:

人类在出生前后的几年间,大脑便具备了一生所需要的神经细胞。也称为,神经元。一旦大脑内的组织结构已经形成,如后就很难有改变和塑造的余地。

意思基本上等同于,在我国民间颇为流传的俗语“三岁看大,七岁看老”。

然而,我可以负责任的告诉你,以上说法,全都是对大脑的错误认识。

统统不靠谱。

既然大家,平时深信不疑的知识都是错的,那大脑到底是如何运转的呢?

首先来简单认识一下大脑~

人类大脑包括端脑和间脑。

端脑包括左右大脑半球,由约140亿个细胞构成。重约1400g,是人大脑的最大部分。

是控制运动,形成感觉,实现高级脑功能的高级神经中枢。

主要包括,大脑皮质、大脑髓质和基底核三部分。

间脑由丘脑和下丘脑构成。

丘脑与大脑皮质、脑干、小脑及脊髓等联络。负责感觉的中继,控制运动等等。下丘脑与保持身体恒常性、控制自律神经系统,感情等相关。

大脑是生物体内结构和功能最复杂的器官。同时也是高超、精巧和完善的信息处理系统。

人类大脑的细胞总数约为1012个,相当于整个银河系星体的总数。

此外,还有比神经细胞多10到50倍的神经胶质细胞。大脑掌管着人类的语言、思维、感觉、情绪、运动等高级活动。这些都与大脑网络的神经元之间或者神经元集群之间的拓扑结构密切相关。

它从本质上决定了整个大脑的功能。

因为人的任何行为,都与大脑有关。所以,人们形象的称大脑为人体的司令部。

那大脑司令部是如何工作的呢?

不妨将大脑同计算机做一个比较~

人脑和电脑都具有运算和储存的功能。

电脑的工作原理是,按照既定的顺序,对输入的数据进行规定处理。这种处理是浅层的,简单而精确的。

数据与数据之间缺乏广泛联系,都是独立存放的。在CPU没有调用的时候,数据永远不会被涉及。计算机对数据的所有处理过程,是一种从A到B的线性过程。但从某些方面来讲,电脑记忆的精确性和可靠性已经超过人脑。比如,用电脑计算1+1等于几,电脑在特定规则下的答案,不会与其它规则下的答案同时出现。

10进制的结果是2,2进制的结果是10。

2和10在约束条件下,不会同时出现。

而人脑对信息或数据的处理过程要比电脑复杂得多。

人的感官为人脑提供信息和数据。眼睛看到的,鼻子闻到的,手触摸到的,耳朵听见的等等信息,包括但不限于动作,形状,颜色,大小,距离,位置等所有的意义与无意义都将由大脑进行拼凑处理从而构建出每个人眼中的世界。然后大脑再对已获取的信息进行建构分拆,解构重组,从松散的事实依据中,“创造”出人类对世界的印象。接着再反馈给人体各感官。这样一个不断循环的过程,甚至分不清楚先后顺序的过程,造就了人类对世界理解。

正如世界上没有两片相同的树叶一样,世上也没有两个人对世界的看法相同。

因此,可以说,人脑更适合复杂运算。这是电脑无所替代的。

这就是大脑运作的基本机制了。

而普通人的大脑,只开发了百分之十,这种说法,靠谱吗?

大众文化对10%观点的反复渲染,也加剧了这种说法的流传以及巩固了社会的刻板印象。

比如电影《超体》中,Lucy,误打误撞开发了100%的脑潜能,因此,她可以瞬间学会外语,轻易看透动植物的电磁波和能量流动,变形能力同样不在话下。

这些眼花缭乱的炫酷技能无不寄托了人们对开发脑潜能的美好想象。

那么这个源渊留长,备受人们买账的百分之十传说,是怎么来的呢?

大多数人认为,出自美国心理学之父威廉.詹姆斯之口。詹姆斯在自己的著作中说过一句,普通人只发挥了潜在智能的10%。但是,结合上下文,他所指的,不单是大脑潜能。而是,更为模糊的“潜在的心智能量”。至于百分之10是怎么算出来的,詹姆斯没有给出实验依据。至今也没有任何科学家去严肃的验证这个数字。

另一个意思的来源是,上世纪30年代,神经外科医生怀尔德.潘菲尔德在研究中发现,当他用电流刺激该部分大脑时,大脑皮层毫无反应。这既是被认为“未开发的百分之九十部分”。显然,这是一个谬论。

因为,即使是最简单的行为,也会涉及到大脑的多个部分。

比如说,早上起床倒水喝,我们需要走到桌子前,拿起水壶,把水倒进杯子里。再发出喝水的指令,这些都涉及到如下的脑区。

枕叶、顶叶、运动感知、和感觉运动皮层、基底神经节、小脑和额叶。短短数秒内,一场神经活动的大风暴,已经席卷了整个大脑。但是,仍然有人根据大脑扫描图像反驳,无论我们从事何种认知操作任务,大脑只有一小部分闪亮区域被激活。这种说法的迷惑性很强,却经不起科学的检验。

因为,我们无论进行何种认知活动,认知系统的很多功能模块都必须协同合作才能完成任务。我们在扫描图像上看到的闪亮区域,是某项活动的主要负责区,大脑的其他区域必定也会参与进来。只是,激活水平不需要主负责区域那么高而已。

另外,关于爱因斯坦大脑比常人大百分之十五,脑袋大的人更聪明的说法,还有一个更确凿的反驳证据就是。人脑的大小是不断变化的。猿人时期的大脑,大概只有三四百克,而现在是一千三四百克,如果不是生活中需要,大脑是不会无端端发展到这么大的。

而传说中,大脑袋的爱因斯坦却是个小额头的人。他的大脑甚至比人类大脑的平均尺寸还要小。

真正让爱因斯坦更聪明的关键,是他大脑里神经元的联通能力要远超常人。

这说明,对于人类整体来说,只有大脑不够用,不会有用不完的大脑。

如果脑袋越大越聪明的话,那脑容量最大的蓝鲸,怎么没统治地球呢?

起源于美国加州理工学院的罗杰斯佩里的脑策划研究的说法,“左脑负责逻辑思维,右脑负责形象思维”,也就是现在我们常听到的,左脑处理语言逻辑,右半侧的身体活动,右视野视觉等。右脑处理书写、情绪、空间概念,左半侧身体活动,左视野视觉等。虽然左右半脑掌管不同的功能,但是耶鲁大学医学院的神经学家诺维拉怀特却早已澄清了这条谣言,他指出左右脑区需要彼此链接才能完成任务。并不存在所谓的左脑型或右脑型人格。此外,脑的功能区其实很有弹性。不全然,左右半脑泾渭分明。

所以,当有人因为你是左撇子,而说你是右脑型人的时候,你完全可以这么回答他,你才是右脑型人,你全家都是右脑型人!

说了这么,很多涉及宇宙演化,物质结构,生命起源,虽然烧钱,虽然基础,虽然应用与投入比低,谁叫咱任性呢?

我就是想知道这个世界是啥样,为啥是这样,你能把我咋滴?

为啥纳入十三五规划,因为重要呗~

【OSHMKUFA的回答(1票)】:

谢谢邀请,我不懂政治也不愿意花时间揣测政府计划“意味着”什么。况且这个问题很开放,“意味着什么”要限定在“对谁意味着什么”才好回答。

将基础科研写入“某某五”规划,意味着政府要投入财政支持。

从政府的角度看,花财政钱支持基础科研,可以巩固“政权的合法性”(legitimacy)。

之所以这么说,首先,追求知识是人的一种精神需要,是人尊严的一种体现。中国参与起草并签署认可的《世界人权宣言》写道:

人人生而自由,在尊严和权利上一律平等。他们赋有理性和良心,并应以兄弟关系的精神相对待。

理性作为“人”的组成部分,它进步的来源何在?科学研究特别是基础的研究是其不可少的。支持基础科学是对理性的认可,是对“人”这一概念内涵的承认。

《宣言》还指出:

教育的目的在于充分发展人的个性并加强对人权和基本自由的尊重。

虽然科学知识本身是客观的,但追求科学真理的过程是发挥人个性的舞台。特别是基础科学,它涉及到的利益冲突相比实用技术而言更少。在合适的激励机制下,能够更大地起到发展青年人个性的作用。因此政府有责任支持基础科学事业,给那些有志于通过研究基础问题而追求自我实现境界的青年提供机会。

《宣言》又写道:

人人有权自由参加社会的文化生活,享受艺术,并分享科学进步及其产生的福利

这指出了为什么政府有责任主动提供为科研提供支持。政府通过代表公民为科学研究活动提供经费等支持,实际上置科研人员于这样的境地:即,他们在此支持下得出的科研成果应该为全体公民所享有。政府的支持可以,也应当激励科研人员为公民的利益而工作,防止少数、特殊群体独占其成

可以总结道,政府支持基础科研可以视作对人权的认可,对公民权利的保护。除非有一个国家,其公民主流的认识中拒绝基础科学的价值,不承认科学在人权层次上的价值,这样的国家政府才可以“理直气壮”地不支持基础科学。或者这样的一个国家,它将追求科学真理视为某个阶层、种姓或利益团体的特权,这些小团体可以无所不用其极地“自行”解决经费来源,无需通过公民立法途径来筹集物质支持,无需同公民共享科研成果。否则,支持基础科学是政府的义务。需要指出的是,历史上还没有“这样的一个国家”可以发展为文明社会的先例。

只有尽到义务的政府,才具有合法性。这就回到了我开始说的,支持基础科研可以增强政府的合法性。

最后讲一个外国的故事。1976年,冷战正酣之际,美国粒子物理学家,费米实验室第一任院长Robert Wilson在国会接受罗得岛州民主党参议员John Pastore的听证质询:为什么美国政府应该动用财政力量支持建造粒子加速器这一基础科研设施?建造它能让国家更安全吗?能有利于和苏联的对抗吗?

SENATOR PASTORE. Is there anything connected in the hopes of this accelerator that in any way involves the security of the country?

DR. WILSON. No, sir; I do not believe so.

SENATOR PASTORE. Nothing at all?

DR. WILSON. Nothing at all.

SENATOR PASTORE. It has no value in that respect?

DR. WILSON. It only has to do with the respect with which we regard one another, the dignity of men, our love of culture. It has to do with those things. It has nothing to do with the military. I am sorry.

SENATOR PASTORE. Don't be sorry for it.

DR. WILSON. I am not, but I cannot in honesty say it has any such application.

SENATOR PASTORE. Is there anything here that projects us in a position of being competitive with the Russians, with regard to this race?

DR. WILSON. Only from a long-range point of view, of a developing technology. Otherwise, it has to do with: Are we good painters, good sculptors, great poets? I mean all the things that we really venerate and honor in our country and are patriotic about. In that sense, this new knowledge has all to do with honor and country but it has nothing to do directly with defending our country except to help make it worth defending.

以上回答中的观点为我的个人观点,不代表政府观点或意见。

【OSHMKUFA的回答(1票)】:

我是做基础研究的,研究生物进化,基础得不能再基础了。“纯粹满足人类好奇心,产出为零”这个评价,如果从现实的投入产出来看,我同意(但我们专业没那么烧钱。。。)。人无远虑,必有近忧,国家也是一样。而科学路上能走多远,最重要的就是这些基础学科发展如何。国家开始有这样长视的规划,至少说明这些之前不受重视的“零产出”基础研究开始受到重视了。

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