都是硬核！2021未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)科學(xué)峰會(huì) 聚焦全球性科學(xué)挑戰(zhàn)

　　11月19日-20日，2021未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)周科學(xué)峰會(huì)成功舉辦。由于疫情原因，本次活動(dòng)采取線上為主、線下為輔的形式進(jìn)行?？茖W(xué)峰會(huì)期間，我們特別邀請(qǐng)到來(lái)自斯坦福大學(xué)、北京大學(xué)、清華大學(xué)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、哈佛大學(xué)、耶魯大學(xué)、普林斯頓大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、芝加哥大學(xué)、麻省理工學(xué)院、加州大學(xué)圣地亞哥分校、加州理工學(xué)院、斯德哥爾摩大學(xué)、滑鐵盧大學(xué)、豐田工業(yè)大學(xué)、美國(guó)科羅拉多大學(xué)、西湖大學(xué)、山西大學(xué)、浙江大學(xué)、南京大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、芝加哥豐田計(jì)算技術(shù)研究所、中國(guó)科學(xué)院、國(guó)家天文臺(tái)、元禾璞華、華大九天等頂尖科研院所與產(chǎn)業(yè)龍頭，數(shù)十位全球頂級(jí)科學(xué)家及專(zhuān)家學(xué)者，分別圍繞生命科學(xué)、物理、化學(xué)、天文、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)6大領(lǐng)域，聚焦干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)、RNA生物學(xué)、功能性腦成像與干預(yù)、量子的人工調(diào)控、量子材料、化學(xué)與材料、有機(jī)合成分子、宇宙起源、宜居星球、深空探測(cè)、代數(shù)幾何、數(shù)論、幾何拓?fù)?、人工智能與生命科學(xué)、芯片等全球挑戰(zhàn)性科學(xué)議題，分享及探討前沿學(xué)術(shù)成果。今天分享的是科學(xué)峰會(huì)里“生命科學(xué)”“數(shù)學(xué)”“計(jì)算機(jī)”三大領(lǐng)域?qū)?chǎng)的相關(guān)內(nèi)容。

　　解讀生命密碼 探尋科學(xué)未知

　　在【生命科學(xué)】干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)專(zhuān)場(chǎng)中，2021未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)周Program Committee聯(lián)席主席、斯坦福大學(xué)文理學(xué)院講席教授、美國(guó)人文與科學(xué)院院士、美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士駱利群對(duì)演講嘉賓進(jìn)行了介紹：林海帆教授長(zhǎng)期從事干細(xì)胞生物學(xué)、癌癥干細(xì)胞學(xué)、與生殖生物學(xué)的研究。他證明了干細(xì)胞非對(duì)稱(chēng)性分裂的自我更新理論與干細(xì)胞微環(huán)境假說(shuō)，發(fā)現(xiàn)了多種干細(xì)胞調(diào)控基因，包括著名的Argonaute家系，并同期于他人發(fā)現(xiàn)與命名了piRNA(2006年Science十大科學(xué)突破之一)。而鄧宏魁教授在干細(xì)胞研究領(lǐng)域做出多項(xiàng)開(kāi)創(chuàng)性貢獻(xiàn)，讓體細(xì)胞重新獲得多潛能性。

　　未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)科學(xué)委員會(huì)委員、耶魯大學(xué)Eugene Higgins講席教授、耶魯大學(xué)干細(xì)胞中心創(chuàng)始主任、上?？萍即髮W(xué)生命學(xué)院創(chuàng)始院長(zhǎng)(兼)、美國(guó)科學(xué)院院士、美國(guó)人文與科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院外籍院士林海帆，以《Piwi-piRNA 通路: 一個(gè)基因調(diào)控的新世界》為題進(jìn)行了學(xué)術(shù)報(bào)告。林海帆院士團(tuán)隊(duì)與1998年發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)在動(dòng)植物界干細(xì)胞都起著關(guān)鍵作用的基因家族——PAZ/PIWI結(jié)構(gòu)域基因家族(即PPD家族，又常稱(chēng)argonaute家族)，此外，團(tuán)隊(duì)也與其他三個(gè)實(shí)驗(yàn)室同期發(fā)現(xiàn)并命名了piRNA。PPD家族在各種非編碼小RNA機(jī)制中發(fā)揮核心作用，其中，PIWI蛋白能與piRNA結(jié)合，在生殖細(xì)胞與原始干細(xì)胞中特異表達(dá)，代表了一種能整合基因組里各種序列的全基因組調(diào)控模式。

　　北京大學(xué)博雅講席教授、干細(xì)胞研究中心主任鄧宏魁以《化學(xué)重編程：細(xì)胞命運(yùn)調(diào)控的新方法》為題，介紹了利用化學(xué)重編程制備多潛能干細(xì)胞和功能細(xì)胞，利用人多潛能干細(xì)胞分化制備肝臟細(xì)胞并應(yīng)用于生物人工肝等研究成果。通過(guò)化學(xué)重編程對(duì)細(xì)胞命運(yùn)進(jìn)行調(diào)控，在體外可以實(shí)現(xiàn)功能細(xì)胞的制備，用于修復(fù)損傷的組織，在體內(nèi)可以直接促進(jìn)組織的再生，具有廣泛的應(yīng)用前景。

　　在【生命科學(xué)】RNA生物學(xué)，未來(lái)醫(yī)療新方向?qū)?chǎng)中，駱利群對(duì)本場(chǎng)的兩位演講嘉賓進(jìn)行了介紹：何川教授開(kāi)發(fā)了DNA表觀遺傳學(xué)中DNA修飾堿基5-羥甲基胞嘧啶和5-醛基胞嘧啶等的檢測(cè)和測(cè)序方法，是“RNA表觀遺傳學(xué)”這個(gè)全新領(lǐng)域的發(fā)起人。付向東教授長(zhǎng)期從事RNA基礎(chǔ)生物學(xué)研究，在最新的研究中，證明敲降PTB確實(shí)能夠產(chǎn)生新的多巴胺能神經(jīng)元，并有效地逆轉(zhuǎn)了帕金森疾病。

　　未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)科學(xué)委員會(huì)委員、芝加哥大學(xué)講座教授、美國(guó)霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所研究員何川，以《RNA 甲基化在生物醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)里的未來(lái)前景》為題進(jìn)行學(xué)術(shù)報(bào)告。2010年何川提出RNA的表觀遺傳學(xué)的概念，發(fā)現(xiàn)可逆的RNA修飾如RNA的甲基化和去甲基化能夠調(diào)控RNA的穩(wěn)定性和翻譯，在動(dòng)植物中都具有非常重要的生物學(xué)功能。這些發(fā)現(xiàn)已在促進(jìn)干細(xì)胞擴(kuò)增以實(shí)現(xiàn)骨髓移植等方面證明了其臨床的廣泛用用前景，推進(jìn)了細(xì)胞治療進(jìn)展。同時(shí)在農(nóng)作物生產(chǎn)和草地恢復(fù)方面也展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用前景。

　　美國(guó)加州大學(xué)圣地亞哥分校細(xì)胞和分子醫(yī)學(xué)系教授付向東，在《神經(jīng)再生：一個(gè)異常顛簸的發(fā)現(xiàn)之旅》的學(xué)術(shù)報(bào)告中分享了他在非神經(jīng)元細(xì)胞轉(zhuǎn)化為神經(jīng)元的科研經(jīng)歷。付向東教授長(zhǎng)期從事RNA基礎(chǔ)生物學(xué)研究，大約十年前付教授團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，敲降一個(gè)RNA 結(jié)合蛋白PTB能夠?qū)⒍喾N類(lèi)型的細(xì)胞轉(zhuǎn)化為神經(jīng)元。這揭示了一種新的將非神經(jīng)元細(xì)胞轉(zhuǎn)分化為神經(jīng)元的“減法”策略。

　　在【生命科學(xué)】功能性腦成像與干預(yù)專(zhuān)場(chǎng)中，未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)周Steering Committee委員、未來(lái)論壇理事、北京大學(xué)李兆基講席教授謝曉亮在致辭中表示：“隨著新的技術(shù)手段的進(jìn)步，我們不僅能在分子和細(xì)胞的水平上繼續(xù)研究，還可以在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的水平上理解腦功能?！?謝曉亮教授也對(duì)環(huán)節(jié)嘉賓進(jìn)行了介紹：“劉河生教授團(tuán)隊(duì)利用功能核磁找出了人腦不同的功能區(qū)域，對(duì)理解大腦機(jī)制進(jìn)行腦疾病的個(gè)體化治療具有重要意義。李路明教授團(tuán)隊(duì)的腦起搏器關(guān)鍵技術(shù)系統(tǒng)與應(yīng)用，攻克了帕金森步態(tài)障礙的治療等世界難題，同時(shí)也是我國(guó)有源植入醫(yī)療器械超越進(jìn)口實(shí)現(xiàn)領(lǐng)跑的成功范例。而高家紅教授團(tuán)隊(duì)正在研發(fā)全新的大腦動(dòng)態(tài)成像儀器，讓腦磁信號(hào)成為探索人腦奧秘和治療干預(yù)的重要途徑?！?/p>

　　哈佛大學(xué)附屬麻省總醫(yī)院人腦個(gè)體差異實(shí)驗(yàn)室主任、南卡羅萊納醫(yī)科大學(xué)終身教授以及腦影像中心主任、Smart State講席教授劉河生以《個(gè)體化腦功能區(qū)剖分技術(shù)》為題進(jìn)行學(xué)術(shù)報(bào)告。他表示：“由于人腦的個(gè)體差異巨大，現(xiàn)有的功能影像手段尚不能準(zhǔn)確、可靠地反映單個(gè)患者的腦功能網(wǎng)絡(luò)，使得功能影像的臨床應(yīng)用受到限制。團(tuán)隊(duì)通過(guò)研究人腦的個(gè)體差異，開(kāi)發(fā)了一種新的腦功能成像方法，精確繪制個(gè)體水平的腦功能區(qū)剖分。根據(jù)每位患者大腦功能的個(gè)體化腦功能區(qū)剖分(pBFS), 可以‘量身定制’研究其大腦認(rèn)知功能，對(duì)多種神經(jīng)和精神疾病實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的調(diào)控干預(yù)?！?/p>

　　清華大學(xué)航天航空學(xué)院教授、神經(jīng)調(diào)控技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室主任、清華大學(xué)航天航空學(xué)院院長(zhǎng)、清華大學(xué)醫(yī)工交叉研究院院長(zhǎng)李路明，以《腦起搏器-從臨床到腦疾病研究》為題，介紹了腦深部電刺激在國(guó)內(nèi)的研究進(jìn)展。他表示：“腦起搏器是研究大腦的有力工具。團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)20年的努力，不斷在腦起搏器方面取得進(jìn)展：包括建立遠(yuǎn)程調(diào)控體系，解決患者就診難題;提出變頻刺激概念，在治療步態(tài)障礙取得了良好效果;設(shè)計(jì)了有同步記錄能力的腦起搏器，實(shí)現(xiàn)了刺激下的同步記錄與對(duì)外信息傳輸，用于帶感知功能的神經(jīng)刺激、睡眠監(jiān)控等研究，使腦起搏器成為腦疾病科學(xué)研究的有力工具。此外，研制了用于脊髓電刺激的高密度電極和刺激器，構(gòu)建了人工脊髓系統(tǒng)，正在研究讓截癱患者重新站立、行走，并取得了重要進(jìn)展?！?/p>

　　北京大學(xué)講席教授、北京大學(xué)磁共振成像研究中心主任、醫(yī)學(xué)物理和工程北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、北京大學(xué)麥戈文腦科學(xué)研究所研究員高家紅，以《人腦磁場(chǎng)的探測(cè)與解析》為題進(jìn)行學(xué)術(shù)報(bào)告。他指出：“人類(lèi)大腦神經(jīng)元活動(dòng)產(chǎn)生的電信號(hào)每時(shí)每刻都會(huì)形成腦磁場(chǎng)，腦磁信號(hào)已經(jīng)成為探索人腦奧秘的重要途徑。由于腦磁信號(hào)極其微弱，大腦中磁信號(hào)的探測(cè)和精準(zhǔn)解析是巨大難題。目前，隨著基于原子磁力計(jì)探測(cè)技術(shù)的新一代腦磁圖的發(fā)展和成熟，可穿戴和小型化腦磁探測(cè)技術(shù)將在腦機(jī)接口發(fā)揮重要作用，助力科學(xué)家和醫(yī)生解密人類(lèi)認(rèn)知、攻克癲癇和抑郁以及語(yǔ)言和行動(dòng)障礙等神經(jīng)系統(tǒng)疾病的診療難點(diǎn)，惠澤大眾的日常生活。”

　　人類(lèi)想象力的構(gòu)造 最終級(jí)就靠0合1實(shí)現(xiàn)

　　在【計(jì)算機(jī)】人工智能與生命科學(xué)專(zhuān)場(chǎng)中，清華大學(xué)智能科學(xué)講席教授、智能產(chǎn)業(yè)研究院院長(zhǎng)，美國(guó)藝術(shù)與科學(xué)院院士，中國(guó)工程院外籍院士張亞勤在致辭中表示：“過(guò)去四年引入深度學(xué)習(xí)給生命科學(xué)領(lǐng)域帶來(lái)了快速發(fā)展。從一開(kāi)始ResNET的應(yīng)用到后來(lái)Transformer伴隨著很多進(jìn)展的產(chǎn)出。同時(shí)，從序列、結(jié)構(gòu)、功能的研究再到成藥需要很長(zhǎng)過(guò)程。秉持遠(yuǎn)見(jiàn)、保持耐心，讓人工智能加持下的生命科學(xué)產(chǎn)生更多突破?！?/p>

　　未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)科學(xué)委員會(huì)委員、滑鐵盧大學(xué)校級(jí)教授(University Professor)、加拿大皇家學(xué)會(huì)院士李明在《深度學(xué)習(xí)賦能高精度免疫肽段組學(xué)和個(gè)體化癌癥免疫治療》學(xué)術(shù)報(bào)告中表示：“當(dāng)一個(gè)細(xì)胞發(fā)生癌變，我們的白細(xì)胞抗原(HLA)系統(tǒng)會(huì)把一些變異的肽段(新抗原)表達(dá)在細(xì)胞表面，以通知胞毒T細(xì)胞(CD8+ T)來(lái)清除這個(gè)癌細(xì)胞。個(gè)體化癌癥免疫治療的關(guān)鍵就是找到這些新抗原，而這正是人工智能取代濕實(shí)驗(yàn)室的必然性。我們用深度學(xué)習(xí)來(lái)3倍提高肽段從頭測(cè)序的精度，從而為個(gè)體化癌癥免疫治療鋪平道路?！?/p>

　　芝加哥豐田計(jì)算技術(shù)研究所教授許錦波，以《蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)和深度學(xué)習(xí)》為題，介紹了現(xiàn)代人工智能(AI)方法(例如深度卷積殘差神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與transformers)是如何革命性地實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)的。他表示：“準(zhǔn)確描述蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)是理解生命過(guò)程的基礎(chǔ)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)手段測(cè)定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)存在通量不足、費(fèi)用昂貴等問(wèn)題。而干試驗(yàn)比濕實(shí)驗(yàn)具有速度更快等潛力，但從氨基酸序列預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)難度很大，通常需要大量的計(jì)算資源。通過(guò)引入深度學(xué)習(xí)，顛覆了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)，深度卷積殘差神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)⒆铍y測(cè)試蛋白的預(yù)測(cè)精度大幅提高?！?/p>

　　在【計(jì)算機(jī)】芯片專(zhuān)場(chǎng)中，未來(lái)論壇理事、元禾璞華投委會(huì)主席陳大同在致辭中對(duì)兩位演講嘉賓進(jìn)行介紹，他表示：“王志華教授有多重身份，他既是國(guó)際知名的頂尖的半導(dǎo)體專(zhuān)家，同時(shí)也是半導(dǎo)體領(lǐng)域的教育專(zhuān)家，另外，他也與學(xué)生連續(xù)創(chuàng)業(yè)，在微電子技術(shù)和醫(yī)藥劑相結(jié)合方面卓有成效。另外一位是國(guó)內(nèi)龍頭企業(yè)華大九天(專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)EDA軟件的公司)的CEO，楊曉東博士，他較早介入了EDA產(chǎn)業(yè)，并在硅谷進(jìn)行了EDA產(chǎn)業(yè)的一系列嘗試。他們將就國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及本土EDA突破，結(jié)合自身的產(chǎn)業(yè)洞察與思考，給予行業(yè)發(fā)展可行性方案?！?/p>

　　清華大學(xué)長(zhǎng)聘教授、電子電氣工程師協(xié)會(huì)會(huì)士王志華在主題報(bào)告中回顧集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的歷史與現(xiàn)狀，并從資金、人才、技術(shù)與市場(chǎng)等角度，分析國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇以及未來(lái)努力的方向。他指出，迄今為止集成電路技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了70余年，今天集成電路技術(shù)已經(jīng)成為工業(yè)的基礎(chǔ)、產(chǎn)業(yè)的核心、安全的保障、知識(shí)產(chǎn)權(quán)的有效載體，就芯片國(guó)產(chǎn)化而言，廣義電腦的小型化、智能化曾經(jīng)驅(qū)動(dòng)集成電路發(fā)展數(shù)十年，未來(lái)小型化和智能化仍然是集成電路發(fā)展的重要推手，此外，也可以將非電產(chǎn)品電子化作集成電路發(fā)展的重要選項(xiàng)。在他看來(lái)，隨著EDA及工藝技術(shù)的不斷升級(jí)，集成電路技術(shù)和產(chǎn)業(yè)會(huì)持久的、長(zhǎng)期的發(fā)展，而這有賴(lài)于從AI的底層算法尋求突破。

　　華大九天CEO楊曉東在《電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化 (EDA) 技術(shù)的過(guò)去與未來(lái)》分享中表示：“雖然EDA已發(fā)展近半個(gè)世紀(jì)，但半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)依然不斷面臨來(lái)自性能、成本、良率、功耗及物理極限的持續(xù)挑戰(zhàn)?！彼赋觯呻娐返陌l(fā)展遵循著摩爾定律，摩爾定律的延續(xù)需EDA技術(shù)的支撐，而設(shè)計(jì)復(fù)雜性驅(qū)動(dòng)整個(gè)設(shè)計(jì)方法的發(fā)展，新的應(yīng)用也催生很多集成電路需求，帶動(dòng)EDA的發(fā)展。中國(guó)自主研發(fā)EDA產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)保障國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)至關(guān)重要，但需要加速和強(qiáng)化人才培養(yǎng)和相關(guān)基礎(chǔ)科學(xué)的研發(fā)及投入。他相信，EDA的未來(lái)在中國(guó)，中國(guó)的EDA大有可為。

　　用0-9理解世界 用0和1建構(gòu)世界

　　在【數(shù)學(xué)】代數(shù)幾何專(zhuān)場(chǎng)中，2021未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)周Program Committee輪值主席，浙江大學(xué)求是講席教授、數(shù)學(xué)高等研究院院長(zhǎng)，中國(guó)科學(xué)院院士勵(lì)建書(shū)演講嘉賓進(jìn)行了介紹。他表示：“阮勇斌教授是新幾何領(lǐng)域國(guó)際領(lǐng)軍人物，在辛拓?fù)渑c量子上同調(diào)等方面的開(kāi)創(chuàng)性研究在國(guó)際數(shù)學(xué)界有重要影響。李駿教授解決了代數(shù)曲面上向量叢?？臻g理論的一系列基本問(wèn)題，其結(jié)果被寫(xiě)入教課書(shū)已成為該領(lǐng)域的經(jīng)典定理，是在代數(shù)幾何方面有很深造詣的領(lǐng)袖級(jí)專(zhuān)家?！?/p>

　　浙江大學(xué)數(shù)學(xué)高等研究院教授、中國(guó)科學(xué)院院士阮勇斌在《曲線知多少》中，通過(guò)一些直觀的計(jì)數(shù)問(wèn)題，讓聽(tīng)眾感受數(shù)學(xué)的有趣，以及計(jì)數(shù)幾何理論的威力。阮勇斌教授從基本的平面幾何中的數(shù)直線條數(shù)出發(fā)，介紹了其推廣版本：在二次、三次曲面上數(shù)有理曲線，這些問(wèn)題的解決與我國(guó)著名數(shù)學(xué)家陳省身引入的Chern示性類(lèi)相關(guān)，并進(jìn)而介紹了復(fù)平面上數(shù)有理曲線的問(wèn)題，這由著名的Gromov-Witten理論徹底解決，并且該理論可以處理更復(fù)雜的計(jì)數(shù)問(wèn)題，在Calabi-Yau 3維流形上的計(jì)數(shù)。有趣的是，該問(wèn)題的答案是先由物理學(xué)家運(yùn)用物理理論，弦理論給出的。

　　上海數(shù)學(xué)中心首席教授、復(fù)旦大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院教授、中國(guó)科學(xué)院院士李駿，在《不可思議的代數(shù)有效性》中，希望和大家分享數(shù)學(xué)體系之美。他指出，代數(shù)幾何始于黎曼用幾何方法研究多項(xiàng)式的根，其成熟于代數(shù)和幾何方法的交互使用。數(shù)學(xué)的美妙，在于應(yīng)用邏輯可以將不可思議的點(diǎn)連成線。他以用離散的有限域方法解決復(fù)流形上連續(xù)幾何的問(wèn)題這一例子來(lái)體現(xiàn)所敘的美。李駿教授與合作者關(guān)于K3曲面上是存在無(wú)限條有理曲線的研究就是這一美妙的具體體現(xiàn)。李駿教授也試著解釋了現(xiàn)代代數(shù)幾何的開(kāi)創(chuàng)者Grothendieck建立的整數(shù)曲面如何將離散的有限域與我們可見(jiàn)的空間聯(lián)系起來(lái)，向聽(tīng)眾展示了他們的證明思路中奇妙的部分。

　　在【數(shù)學(xué)】數(shù)論專(zhuān)場(chǎng)中，勵(lì)建書(shū)對(duì)本場(chǎng)演講嘉賓進(jìn)行了介紹：劉一峰教授的研究方向是數(shù)論、自守形式與代數(shù)幾何，同時(shí)也是橢圓曲線的專(zhuān)家，曾于2017年獲斯隆研究獎(jiǎng)，2018年獲SASTRA拉馬努金獎(jiǎng)。惲之瑋教授主要研究領(lǐng)域是幾何表示論，此前惲之瑋和張偉因?yàn)長(zhǎng)函數(shù)的泰勒展開(kāi)的高階項(xiàng)提供了幾何解釋?zhuān)A得了當(dāng)年的數(shù)學(xué)“新視野獎(jiǎng)”。兩位80后青年數(shù)學(xué)家將向觀眾展現(xiàn)數(shù)學(xué)世界的神奇奧秘。

　　浙江大學(xué)數(shù)學(xué)高等研究院教授劉一峰，在《從丟番圖方程到算術(shù)幾何》學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)中，以找“水果方程”的正整數(shù)解開(kāi)場(chǎng)，介紹了數(shù)學(xué)家如何用橢圓曲線觀點(diǎn)來(lái)看待并解決這類(lèi)問(wèn)題，進(jìn)而介紹了一般的丟番圖問(wèn)題與該領(lǐng)域著名的BSD猜想。他指出，BSD猜想涉及黎曼zeta函數(shù)的推廣：L函數(shù)，猜測(cè)了L函數(shù)在s=1處的零階與橢圓曲線有理數(shù)解的秩的聯(lián)系。BSD猜想的一個(gè)著名進(jìn)展是Gross-Zagier公式，劉一峰教授與合作者通過(guò)對(duì)高維代數(shù)簇的算術(shù)幾何研究，將這一公式推廣到了高維。

　　麻省理工學(xué)院教授惲之瑋從圖形的對(duì)稱(chēng)性出發(fā)，引出了今天的主題——《數(shù)論與對(duì)稱(chēng)性》。他首先介紹了代數(shù)的對(duì)稱(chēng)性，在他看來(lái)，研究清楚這一對(duì)稱(chēng)性可以說(shuō)是數(shù)論的一個(gè)終極目標(biāo)。進(jìn)而惲之瑋教授介紹了數(shù)學(xué)家用來(lái)描述對(duì)稱(chēng)性的概念：群，并通過(guò)計(jì)算一些mod p解丟番圖方程的例子，解釋了這與隨機(jī)矩陣之間的聯(lián)系，這也是伽羅瓦群和連續(xù)李群之間的聯(lián)系。此外，惲之瑋教授還介紹了Langlands綱領(lǐng)，這也為上述聯(lián)系給出一些猜想。

　　在【數(shù)學(xué)】幾何拓?fù)鋵?zhuān)場(chǎng)中，勵(lì)建書(shū)教授對(duì)演講嘉賓進(jìn)行了介紹：田剛教授解決了一系列幾何及數(shù)學(xué)物理中的重大問(wèn)題，特別是在Kahler-Einstein度量研究中做了開(kāi)創(chuàng)性工作，是Gromov-Witten不變量理論的奠基人之一。而劉毅教授是非常有才華的80后的青年數(shù)學(xué)家，其主要研究領(lǐng)域是低維拓?fù)?，課題涉及三維流形、雙曲幾何等。此前，劉毅的研究確證了DFL在其理論建立之初遺留的大多數(shù)猜測(cè)，因而具有基礎(chǔ)性意義。

　　未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)周Steering Committee委員、未來(lái)論壇理事、北京國(guó)際數(shù)學(xué)研究中心主任、中國(guó)科學(xué)院院士、美國(guó)人文與科學(xué)院外籍院士田剛以《拓?fù)渑c幾何化》為題，從拓?fù)鋵W(xué)的經(jīng)典結(jié)果凸多面體的歐拉公式出發(fā)，介紹了二維曲面的拓?fù)浞诸?lèi)，進(jìn)而談及高維拓?fù)渲兄匾墓ぞ咧煌{(diào)群。隨后田剛教授簡(jiǎn)要講解了幾何學(xué)中的著名問(wèn)題龐加萊猜想，以及在解決這一問(wèn)題過(guò)程中發(fā)展出的一些理論和工具——黎曼幾何、Thurston的三維幾何化猜想、Ricci流等。

　　北京國(guó)際數(shù)學(xué)研究中心教授劉毅，以《曲面的映照與復(fù)疊》為題進(jìn)行學(xué)術(shù)報(bào)告，借助一般曲面的Euler公式的例子，介紹了Gauss-Bonnet公式和Riemann的單值化定理，并指出，它們都是研究曲面上各種幾何結(jié)構(gòu)的重要工具，為有特定拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的曲面上幾何結(jié)構(gòu)給予限制。隨后劉毅教授介紹了曲面映射的結(jié)構(gòu)和例子，包括自映射中的周期映射，Dehn扭曲，偽Anosov型，曲面間映射中的捏映射，分歧復(fù)疊等。

　　2021未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)周科學(xué)峰會(huì)是極具影響力的高端多領(lǐng)域國(guó)際性科學(xué)會(huì)議，圍繞世界前沿話題，以科學(xué)突破未來(lái)邊界，啟迪和傳播科學(xué)精神，傳遞科學(xué)能量、點(diǎn)燃科學(xué)激情，希望通過(guò)國(guó)際尖端科研人才的領(lǐng)先性意見(jiàn)和獨(dú)到見(jiàn)解感染更多的科學(xué)愛(ài)好者和年輕的科學(xué)力量。今年，為期一周的未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)周期間舉辦的多場(chǎng)系列活動(dòng)及科學(xué)藝術(shù)展覽已順利舉行。相信在疫情時(shí)期，線上線下完美結(jié)合的科學(xué)盛會(huì)必然能突破時(shí)間和區(qū)域的界限，打造出2021年度最有影響力的科學(xué)盛事，以科學(xué)精神影響中國(guó)、影響世界、影響下一代。

　　轉(zhuǎn)自：環(huán)球網(wǎng)

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