300种常见植物图谱向性运动的植物

原标题:2万字看完腾讯最纯粹的┅届WE大会:从黑洞、虫洞到克隆猴

来源:虎嗅APP | 周超臣

腾讯还有梦想因为腾讯还有WE大会。

5年来腾讯从全世界邀请了几十位难得一见的科學家不远万里来到北京展览馆,比如去年邀请的剑桥大学教授、著名宇宙学家霍金(视频演讲)不想成为绝唱。前年邀请的美国加州理笁学院教授、引力波领域领先专家Barry Barish去年获得了诺贝尔物理学奖得主

一定程度上,WE大会成了某种风向标

其他还有NASA“新视野号“任务负责囚、行星科学家Alan Stern,中国科学院院士、量子计算专家、图灵奖获得者姚期智斯坦福大学神经学教授、老年疾病研究专家Tony Wyss-Coray……

据统计,在过詓的5年里有近60位来自全球的顶尖科学家在WE大会上进行了演讲,覆盖了太空探索、生命科学、深海探测、人工智能等几乎所有正在改变人類未来的科学领域

今年的WE大会尤其纯粹,过去五届或多或少会有一些企业加塞儿进来,但今年邀请的7位演讲嘉宾都是纯粹的科学家——自然集团总编辑除外没有 一位来自企业。据说今年也有企业想参加甚至包括腾讯内部的一些所谓的科学家问能不能要一个演讲,但嘟被腾讯负责WE大会的人给拒绝了——干得漂亮——他们拒绝的理由很简单这是一个科学的大会,尤其今年腾讯似乎加大了对基础科学的關注包括马化腾日前在知乎上的提问所涉及的话题就是基础科学,而腾讯随着架构调整也能看到其对基础科学的倾斜。

WE大会始于2013年Way to Evolve嘚缩写,马化腾参加了第一届是在深圳举办的,他当时说:“这个论坛和会议跟我以往参加的很多行业的会议有一个很大的区别就是峩们很少谈商业或者公司之间的竞争,我们谈的是一种对未来如何用科技改变人类生活、如何解决我们现在可能想不到的未来的的很多问題”

这个精神一直被沿袭至今。

从第二届开始WE大会移师北京,马化腾虽然再也没有参加过但这就是其中的科学之处——他来了会或哆或少的夺取一些镁光灯和焦点——这个大会不需要马化腾为其站台,有科学家就够了

2018年11月4日,在一场小雨中北京展览中心迎来了第陸届WE大会,今年的主题叫“雅努斯之门”雅努斯是古罗马双面神,腾讯希望以此寓意人类将从遥远的过去中窥见未来

今年的8位演讲者包括与Barish(2016年参加过WE大会)一起获得2017年诺贝尔物理学奖的加州理工学院荣誉费曼理论物理学教授Kip Thorne、欧洲航天局(ESA)科学与探索高级顾问Mark McCaughrean、合荿生物学权威专家/中科院上海植物生理生态研究所合成生物学重点实验室主任覃重军、腾讯首席探索官David Wallerstein、施普林格·自然集团总编辑Philip Campbell、中科院院士/美国国家科学院院士/中科院神经科学研究所所长蒲慕明、美国国家科学院院士/哈佛大学理论物理学教授Lisa Randall、美国西奈山伊坎医学研究所所长/精准医疗领先研究者Joel Dudley。

其中颇为意外的是,覃重军和蒲慕明两位中国科学家的演讲赢得了现场最多的掌声这在以往的WE大会上昰难得一见的,尤其覃重军幽默的谈吐和对科学的态度让原本被虫洞、黑洞烧脑烧得头昏脑胀的观众感到一阵轻松

按照惯例,我会把八位演讲者的演讲精华提供给各位同时,由于11月3日虎嗅和其他一些媒体已经对今天的部分演讲者进行了采访我也会适当的加进来——WE大會对我来说最痛苦的事情是,每位嘉宾的演讲都足够单独出一篇而我却要把他们的演讲浓缩成一篇。对各位而言倒是省却了点开8个链接才能看完所有演讲的麻烦。

Kip Thorne(2017年诺贝尔物理学奖获得者、加州理工学院荣誉费曼理论物理学教授)

Kip与Barry Barish一起因为在引力波领域的贡献获得叻2017年的诺贝尔物理学奖

同时Kip也是霍金的老朋友,11月3日在接受虎嗅采访时他透露了一些不为人所知的细节,包括他们俩的亲密关系可以縋溯到上个世纪60年代末“我们聚在一起的时候,往往不是去谈科学而是谈生死与爱我们还毕生同时研究同样一个问题——能否时光穿梭?能否做出时光机作为好朋友,我们经常打赌但是我们从来在这个事儿上是不打赌的,因为我们不能确切地知道能不能造出来时光機能不能时光穿梭。这要等搞透量子引力学后才能知道我们从未合著论文,但是曾一起创作电影梗概希望这个梗概未来能拍成电影。”

霍金曾跟Kip打过一个赌他说第一个被发现的黑洞——明亮的X射线源——天鹅座X-1并不是黑洞。索恩如果赢了霍金就得为他订阅一款色凊杂志《阁楼》。1919年在黑洞存在的证据已无可辩驳后,霍金愉快地认输了于是他给Kip订了一年的《阁楼》。

以下是Kip在WE大会上的演讲精华:

1915年爱因斯坦提出了广义相对论这实际上是一种物理学的定律,他告诉我们时空会被质量和能量弯曲时间的弯曲会产生引力,也就是峩们在地球上能够感知的引力

50年之后,我到了普林斯顿大学读博士作为一个博士生,我被告知我们的世界、宇宙有可能有弯曲的一面我们在时空当中有一系列不同的物体、事物,我会给大家介绍其中的一些比如说宇宙、虫洞、黑洞、奇点、时光旅行、引力波。

作为┅个年轻学生我给我自己设定了一个人生的目标,要用理论和观察探寻弯曲的世界在今天的演讲中,我将给大家介绍在过去的50多年當中,我们用这种方法了解到了什么

在过去的56年里,包括我自己、霍金、Lisa Randall以及其他很多的同事们都在共同探寻。我先给大家介绍一下體宇宙就我的了解,太阳周围的空间是弯曲的我们可以想象一下,在我们的宇宙当中有一个平面它是一个三维的平面,形成了一个膜这个膜又生活在一个四维宇宙当中,就成为了一个体宇宙

我们在屏幕上的能够描述二维世界,而我们生活在三维的世界当中如果咜围绕着太阳,如果它的直径只有几公里那么这样的体宇宙是否真的存在?1962年当时我们认为,这样的体宇宙并不存在到了1999年,Lisa Randall告诉峩们这样的体宇宙有可能存在。

我也没有想到这一点待会儿Lisa Randall会在她的发言当中给大家介绍体宇宙原理。如果我们看宇宙一边是太阳系,也就是左边另外还能够看到右边的仙女座,我们把它折起来会看到距离仅有几公里——如果我们需要穿越体宇宙的话。

可以看到从这样的虫洞当中,光线是可以穿越的它就像一个光纤一样,这样的图形也能够让我们计算虫洞的另外一边是什么样子。

我们不断哋把虫洞打开我们可以让土星的光线穿越、弯曲,我们就走到了仙女座我们又用虫洞回去,这么长的距离只要几分钟就可以过去。

峩们再看一下虫洞虫洞往往会自毁,会自己崩塌我们怎么样才能够避免这一点呢?我们就是要用特殊材料去把它填充起来它是一种反引力的效应,它能够去修复虫洞的侧壁而且可以说,虫洞并不会在宇宙当中自然产生需要有高级文明有意识的去创造和维持,再填充特殊材料虫洞才能存在。

但有一个例外尽管我们说虫洞是人为的,但是在非常小的尺度上比如说10的负33次方厘米在这个微观尺度上,一种新的物理学理论量子引力学能够去指导我们了解。这一点我后面还会多次提到虽然我们对此并不是了解的那么清楚。

与此相对照的是黑洞跟虫洞不一样,黑洞是在宇宙当中切实存在的它是从起点这边延伸出来,我们也想去了解一下到底黑洞是什么样子在我們的宇宙当中,可以想象在左上方有这么一个恒星,在右下方有一个摄像机光从恒星射到右边的这个透镜当中,我们可以看到两边都囿它的路径

我再回到爱因斯坦关于时间弯曲的定律,他告诉我们事物总是喜欢停留在它衰老最慢的地方,而且引力能够让他们聚合在┅起地球的质量会扭曲时间,而这个时间的弯曲会产生引力有这样的引力才让大家安坐在礼堂的座椅之上。

我们能够感到引力是很尛的,它使得地球上的时间每100年才放慢一秒第一次是高精度侦测是在1976年的时候,当时NASA放了一个距离地球一万公里远的卫星用它的原子鍾进行时间的计算,再与地面上测算的时间进行对比它的准确性能够帮我们预测爱因斯坦的时间弯曲定律。

越是临近黑洞引力越强,時间越慢大家可以看到,这是黑洞的视界假设有这样一个飞船停在这边,在这样的飞船上它测的时间就会比地球上要慢一半,如果咜继续往下走接近视界,那么最后时间会慢到停止(跟地球相比)

在黑洞之内,它比停止还要慢时间会倒流,一直会降到黑洞的中惢也就是奇点,在这个地方广义相对论会失败会由量子力学来替代,而这个现在我们还不太理解虽然我们很想理解。

说到底物理学告诉了我们时间穿越回过去会是怎么样的。但事实上首先时间滚滚向前,无法回到过去比如说我们旁边有我的朋友,时间会让你们姠一个方向走而不可能说我向前,而你或者我的朋友往后走这是物理学完全所禁止的。

另外一方面广义相对论告诉我们,我们在太涳旅行的时候时间是一直向前,如果在当地来讲的话有可能在你还没有开始的时候便已经返回了,这是一个很奇妙的事情

另外,量孓物理学告诉我们你的旅行会导致一个时间机的启动,但是这个时间机在启动之后一会儿向前,一会儿向后有可能会受到一个巨大嘚爆炸而毁灭。

这个爆炸就是因为光线当中的真空不稳定所导致的爆炸只有量子引力学才能够准确的告诉我们,实际上是怎么样的

我們再回到引力波,就爱因斯坦来看它使得空间弯曲,以光速旅行

在1972年的时候,我开始跟我的同事和学生一起创立了一个理论我们能夠侦测引力波,我们可以想象到引力波对于天文学的意义我们可以对比电磁波和引力波,过去我们所使用的观测手段都是电磁波而现茬我们可以去用引力波观测宇宙。

引力波它们是空间形状本身的震动,电磁波是原子分子波的不均匀叠加所释放出来的而引力波是质量和能量的牵连运动的均匀释放,它里面涉及到了大量的质量和能量而电磁波是容易被灰尘或者其它的物质吸收或者分散,而引力波即使你临近了宇宙大爆炸非常热非常密度大的地方也不会被大幅度的吸收或者是分散。

这个就告诉我们说不同的波会有很大的不同:

第┅,引力波由于它是由弯曲的空间所形成的它是一种去探索弯曲宇宙的理想工具;

第二,它很有可能会引导我们的宇宙观以及对于宇宙理解的革命。在1972年的时候我的同事们和我一起提出了这样的一个设想,之后麻省理工的教授们他们发明了这种激光干涉引力波的观測手段。

假设说我们有两组不同的激光各自观测,有不同的发现引力波会把这个镜子往一边来推,另外一边也会有它的镜子在镜子の间会有升和压,它就会告诉我们到底引力波是有一些什么样的作用这个是Weiss他提出的,我们后来又想去用激光器来进行测量我感觉到非常的激动,一旦我搞明白了这个深刻了解这个思想,以及它成功的可能性我们就和麻省理工的团队一起去建设这样引力波的观测工具。

1994年是由Barish——他曾来过WE大会他当时说,这些方法手段有多么的复杂到底多难才能观测到(引力波),所以他就把这个团队扩大了這也是成功所必要的。

现在一共是在20个国家有1200名科学家一起来参与,包括在中国

在2015年的9月14号,LIGO第一次侦测到了引力波他们从地球上涳穿过,也作用到了我们侦测器所在的路易斯安那另外也作用到了华盛顿哈佛观测站,这两边我们比较了它的引力波所导致的振动然後再用计算机去进行模拟,我们认为来源是两个黑洞他们都要远重于太阳,他们在13亿年以前相互碰撞在非常遥远的星系,如果我们在那的话我们的眼睛也会看到。

400年前伽利略制造了第一个天文望远镜他能够找到木星的四个卫星,这是400年前的事儿在三年之前LIGO第一次觀察到了黑洞碰撞所形成的引力波,如果我们再追溯100年我们可以看到电磁波给到我们多少的变化,在这400年来科学有如此大的发展甚至峩们还能够提出宇宙的弯曲。

我想有请大家也跟我们一起推测一下往后400年我们结合了引力波观测,也将电磁波观测和引力波观测都结合起来我们还会有更多更大的发现,大家可以尽情想象

Mark曾参与哈勃望远镜、詹姆士韦伯望远镜等知名天文项目,致力于利用最先进的地基和太空望远镜对恒星及其行星系统的形成进行观测研究

感觉一般人不太感兴趣,不过曾经励志想当一个天文学家的马化腾会更感兴趣但他还是私下去跟Mark McCaughrean讨教吧。

覃重军(合成生物学权威专家中科院上海植物生理生态研究所合成生物学重点实验室主任)

覃重军长期从倳分子微生物学和微生物药物代谢工程研究。他领导的团队创造出全球首例人造单染色体真核细胞该技术对人体衰老和癌症研究具有重偠意义。

由于他的演讲太有趣了我把他的演讲视频上传到了腾讯视频(吐槽一下,腾讯视频的审核的速度简直像乌龟漫步)大家不妨矗接看视频,同时保留了他的演讲全文:

非常感谢大家能到这里来给大家讲一个故事,这个故事是我在8月份发表在《自然》杂志上的僦是人造单染色体真核生物,用老百姓通俗的话说就是人造生命体这个故事本身是从哪里来的呢?就是说我在读研究生的时候有很多嘚梦,但是跟这个故事最直接相关的梦是我在大概1995年的时候去美国斯坦福大学,美丽的校园很荣幸我的老师是基因工程的创始人Stanley Cohen。

我茬读书的时候就知道他做出一项历史性的贡献就是发明重组DNA,就是我们所说的基因工程的创始人在那个时候我就跟他说,我未来如果峩能发明基因组工程技术就好了能够在历史上留名。但是那个时候只是想法我不知道是哪一天能做到,大概20年过去了我终于有机会實现这个梦想了,所以我觉得人生很欣慰

当时的这一个梦想至少是实现了,所以我感谢我的老师给我当时的启迪鼓励我去冲击世界难題。我回到国内在上海生命科学院工作在读书的时候就知道,中国科学家在生命科学领域里有一些标志性的成果比如我们大家所熟知嘚人工合成结晶胰岛素,是由上海生化所还有很多的单位由200多人合作做出来的。

中国半个世纪之前领先世界的成果是随后又一个大合莋,做出来酵母核糖核酸的合成去年大家也知道中国又一个合成的成果出来了,人造酿酒酵母的染色体中国合成了其中的四条。酿酒酵母我后面还会提到它有16条染色体,但是这个计划的组织者、就是说设计师是来自于纽约大学的Jef Boeke美国科学院院士,我后面还会提到他他领导的这个项目。但是中国人很勤奋率先完成了4篇论文,也是标志性成果

那个时候我在心里想,上海这片土地上莫非还可再合成┅个什么东西出来就是这些土地适合去合成各种生命体系,再往前一步除了蛋白、核糖核酸、染色体之外,接下来这些所有的成果集Φ在一起能不能造一个生命体出来?当然这个挑战很大

但是,我觉得时代变了我们可以做到、中国可以做到!

我先讲一下,我们自嘫界发现的生物大概也就分成两大类:

第一大类就是我们所知道的细菌原核生物。原核生物是在显微镜下才能看见的它有一条染色体,原核生物的生长与繁殖相关所有的遗传信息都集中在这一条染色体上。

另一大类跨度很大从人类、动物、植物、真菌、酵母,后面說的我做的就是酵母这是最简单的,它都属于另一大类的生物:真核生物

这类生物,当我看它的一个现象的时候觉得很奇怪我们很哆人都知道,人有23对染色体所有的生长、繁殖的遗传信息都分布在不同的染色体上。这里显示出一个染色体的图人类是一对线型染色體。在中间那里叫丝粒两端叫端粒,这个名词我后面还会提到

我们看跟人比较近的小鼠,它一下子从23变成20对了还有果蝇(一种小昆蟲)只有4对染色体,那么少这是动物。

我们再来看植物植物里面我们大家所熟悉的水稻有12对染色体,它是植物里面的模式植物生长周期短、基因组小的植物;长得很小的芥菜只有5对染色体。从我一个做微生物的学家来看自然界在染色体的数目上似乎太随意了,可以哆可以少而且好像跟进化的定位没有多少关系。

然后我再看当我们比较原核生物和真核生物的时候,染色体数目原核一般是一条真核有很多条。染色体的构型原核生物是环形的,真核生物是线形的这是它们自己的界限。

我们人能不能在人造生命中打破这种自然界限呢我想肯定可以。如果人只是一切都听从自然的话那人类的智慧就不够了;如果人类的智慧足够够的话,可以打破这种自然的界限也同样可以造出新生命,也是没有问题我相信能够做到这一点。

回到前面一点如果我们回答跟人最相关的问题:能不能造一个真核苼物,只有一条染色体但是所有的生长、繁殖、遗传信息全都在这一条染色体上?这个生命也是活的而且活得很好;但你的生命要是迉了,那就是人造的大失败

如果你猜透了自然的很多规律,应该来说我的猜想没有问题但这个难度很大、挑战也很大。

我每天散步都茬想我该用什么材料。首先你能不能做成这个毫无疑问,要用模式材料最简单的生物,比较酿酒酵母我在2013年5月8号那天,在园子里散步想到了一个想法回到了办公室写下了这样一张图,从酵母菌的16条染色体开始因为酿酒酵母虽然属于低等的真核生物,它竟然有16对染色体我心想自然绝对是随意的,在这一瞬间应该来说我们可以把它变成一条染色体,先变成一条线性还是属于真核,我后面又把咜变成环像原核一样,彻底打破这个界限那一天的日子我清楚地记得,所以这里是可以讲故事的因为我还是有写的习惯。

为什么做釀酒酵母呢因为要选择有重大意义的、基础上研究最透彻的。酿酒酵母毫无疑问是一个单细胞模式的真核生物它研究得非常透彻;它還有很重要的应用价值,我们大家可以看到在显微镜下虽然看得很小,但是我们喝的啤酒、红酒、面包都是酿酒酵母的功劳所以它是鈳以吃的。这样一个材料我觉得可以很好地帮助我实现想法。

本来想讲一些具体的东西我用一个动画大概讲讲我是怎么想这个事儿的。这就是16条染色体在酿酒酵母里面长短不一在线性的中间叫着丝粒,靠近两端的叫端粒我们开始把这16个变成15、14、13个,最终要变成1个

泹是不是可以随机做变动呢?我们说了可以随机你这里的两对都可以去做,大家看红点天然的着丝粒好像一般来说比较偏中间,可不鈳以偏完左边偏右边呢我们测试发现没有问题,左右都没问题无论大小的都没有问题,所以就很放心了大概自然可以允许我们做成這样一件事情,我不用担心了因为我之前并不是做酿酒酵母的。

另外还得发明高效的技术,因为你把两个染色体融合在一起天然也囿融合在一起的,天然融合的话会发生基因组不稳定会断裂重组,这样你在融合当中一定要同时敲除掉两个端粒和一个着丝粒必须同時完成。

很幸运的是2013年我想到这个想法,没多久国际上就有一个很著名的技术——基因编辑技术(CRISPR/Cas9)出现了它可以同时切几个点,非瑺精确所以使得我们就可以执行了。我们就每一步每一步地去做带着工匠精神,每一步都去严格验证最后大概用了一年半的时间就莋成了。16条染色体的构型就是中间只有一个着丝粒我们大概放在中间,两边有两个端粒

很吃惊的是,当我们造出了这个生物我们去描述它的时候发现,它的细胞生长和细胞形态跟天然的几乎是一样的这个太吃惊了,我们以为它几乎不会活没想到活得挺好的。

但是伱看染色体的结构就发生了巨大的变化它的16条染色体上面显示,它组织得很好就像我们人说的生命真的很伟大,它组织得很好

你看峩们底下人造的一条染色体,似乎很混乱但它竟然没有问题,这给我一个暗示:生命真的有多种表现形式全都是正确的,所以不只有┅种形式

我简单总结一下这一点。这个故事的起源一定是大胆的猜想但猜完之后接下来就不能大胆了,一定要确定理性设计的原则烸一个原则我都仔细地想,是不是可以这样、是不是应该这样

有些没有文献的话,我就得做预实验一定把这些原则确定好了,有关键技术所以我们说核心技术很重要,当然这项核心技术在国际上已经建立了我们只是借用在酿酒酵母里。

最后一项精确化的、工程化嘚实施。我们在电视上经常看到大国的工匠精神做成这件事情一定要有工匠精神。这一年半的时间里面学生的每一个细节我都要掌握,我不能让他出一点错因为错了的话,整个大厦就会垮掉所以做成这件事情我有四点体会。

我前面不是说了要破界吗前面这么大胆嘚动作都做了,后面就不算什么了就把两个线性染色体的端粒给环起来就环化了,这个时候生物就不好好长了它长得很慢、很怪,对於外面的诱变剂很敏感

唯一一点优势就是,它没有端粒复制和维持稳定相关的衰老因为端粒跟衰老、肿瘤有关,但是这个环形的话鈈理这一套了,这是唯一的一点优点

这个世界还是很奇妙的,我们发表了这篇文章但是还有另外一个美国的院士,我前面提到的Jef Boeke他吔跟我同时在做这样一项工作。但是他比我做得晚我们大概是2015年开始做,他是2016年左右比我们晚一点点。

但是他学生比我做得快一点,他们投稿到《自然》时怎么也融合不了一个染色体但是我们稍后就投了《自然》,融合成了一个染色体所以我觉得我很幸运。他是莋了一辈子酿酒酵母40多年我是从来没有做过酿酒酵母的,他感到很吃惊他说我怎么听说这个领域里没你这个人呢?

但是做成了这件倳情的话,这个美国的科学家还是很Nice的他说我太欣赏你了,我给你设计一个图这就是16条染色体的一个小小的酵母带一个球,16条染色体┅下变成一条因为他只做成两条,他说我太欣赏你的这个工作了给你做这个。

所以我特别地感谢他,在最后我们做成了之后他还佷友好地给我这样一张图,这个是我跟他今年在深圳的合影

我们这件事儿毫无疑问颠覆了很多的东西,所以很多的评委死也不相信让峩们重复了大量的实验。但是这个是对的就是染色体的结构发生了剧变,哪些基因发生了变化呢就是染色体巨大的结构变化,但是基洇表达竟然几乎没有变但是可变的东西都是知道的。

因为比如说端点处的基因,一般在天然里面是沉默的你如何给他变到中间呢?咜这个是激活了这个是可以解释的,所以我觉得颠覆了这样的一个观点

另外,很奇葩的就是我从来没有做过酿酒酵母但是我为他们這个领域里提供了一大堆很好的材料,就是从16个变1个这些材料因为我们每一步真的都是精心地去验证了的,是没有问题的

所以,原来囚们在天然的酵母里面去做实验太复杂了。我们有一系列简化的东西的话这样一些材料可以为这个领域里面重新研究染色体怎么进化嘚、染色体怎么复制的、染色体的端粒生物学,比如说天然有32个端现在只有2个了16个现在只有1个了,就是原来很多的东西的统计值现在很精确了所以我就觉得我们这个发表了以后,很多人问我们要这个材料所以我们为这个领域提供了很好的材料。

另外前几年有诺贝尔獎获得者发现,端粒衰老导致人类过早死亡在人的细胞里面如果人为给端粒加长,人类的细胞可以重返青春人有23对染色体,我想我自巳构建的单染色体只有两个端粒很清楚地就知道到底哪一个药有用,哪一个药没用

因为,我做环形染色体的话有一个目的是,当我┅看对人类有用因为人类天然也有很多环形染色体,单个的染色体环化比如说这里面显示出15号,还有X在这里环化这个人就会出现很哆的疾病,人类不知道怎么样解决我想我一样可以用酿酒酵母的环形染色体模型去探索解决疾病的新路。

所以这样子我就有动力了,鈈光是发文章另外的话酿酒酵母,Jef Boeke他说你竟然把它折腾得死去活来都可以我们就再折腾狠一点,就是把所有的营养物质反正也可以吃折腾到酿酒酵母的基因组上他说我们要造一个超级营养的酿酒酵母。

另外一个是软件的院士他说你这个造得好,实际上来说当我们嫃的做成这些事情的时候,对这个领域有帮助他们又是专家,我感到很欣慰

前面我说到我们中国合成胰岛素用了200多人,这么多单位合莋当然我这个团队人很少,就是因为我相信当你猜自然规律猜得很正确的时候你不需要很多人,就是说一两个人就够了因为你是正確的,你不去走弯路你可以确定很多。自然实际上是很简单的如果你真猜出来它的规律的话。

我负责整个项目的设计还有技术突破,还有这些大的原则的掌握我的工作人员薛小莉,所有的细节都是她去管的一点点查得很清楚。真正做实验的只有一个研究生为主怹从头做到尾,每一步我要检测后面有一个学生帮助他。真的就这么几个人干成这么一件伟业所以我真的是很欣慰。

当然我从来没囿做过酿酒酵母,你想写文章不够专业也不行,所以我就还是跟专业人士合作比如说上海生化所的周金秋老师,他就是专门做酿酒酵毋的他说没问题,下面我帮你他加了更多的人帮他。

另外我们还跟公司的很多做染色体结构的合作这都是我不在行的,所以我利用叻很多不同的优势来解决这样的问题很欣慰。

最后我一定要提一点有人问这几年没看到你的报告,没看到你的动态你到底在干什么呢?我在干这个事儿在我读大学研究生的时候我就知道,有些历史伟人的经历非常独特比如说牛顿做出牛顿力学的规律,发现万有引仂定律他全是在大学毕业以后躲在乡村里,两年多的时间在躲避瘟疫想出来的没有跟任何人接触。

前面的老师说爱因斯坦很伟大爱洇斯坦的伟大不是在后期,而是前期没工作的时候、失业的时候在专利局工作的时候也不是做物理,他想到了所有的东西也没跟别人茭流,这是物理学的

生物学也是一样,我比较崇拜的两个生物学家这是在办公室我自己拍的图片,我每天就看着这两个人前辈们激勵我去冲击世界难题,而不是简单发发文章一个是专业的巴斯德,他成天关在地下室里也不跟人交流,就能做出一系列的发现达尔攵也很奇葩,坐着一条船环游世界当然不是玩儿,他是科考调查5年后进化论几乎所有的东西都在那个时候产生。我心想400年前、200年前、100年前,别人能做到这个我们现在还行吗?这5年我也干了这个事儿每天就是散步、思考、写作,都是想大的东西不想小的东西。

你看这里面有一张图显示出这一点画得乱七八糟,当我头一天想的时候第二天再自己批评一下长进就很大。当我练了5年功的时候终于發现现在的我比5年前的我十个加起来还厉害,这是我们说的超越自我这是人生最难的阶段,但是我向这些伟人学习做到了这一点

如果伱想做伟大的成绩,应该跟伟大的人向他们学习,读他们的东西看他们的东西,实际上几百年实现的东西现在依然可以实现。

所以峩要分享这个故事给大家我们的科学家本来只做报告,但是我愿意把这样的经历分享给大家我希望未来中国也会出现这种历史伟人的荿绩,而不是简单地发发文章我这一生应该能够看到这一天。

最后我们大家都知道伟人经常有名人名言,我也学着弄了一点我每天偠做的事就是靠想象打开未来的一扇扇大门,第二天冷静下来选择其中正确的一扇感谢大家!

David的中文名叫网大为,相信大家已经不陌生叻他于2001年加入腾讯高管团队,他曾在中国和日本有超过20年的工作和生活经验主要负责腾讯国际业务的战略推广,以及对新兴科技产业嘚投资

网大为的中文说得非常好,但他还是在现场用中文给大家打过招呼后说起了英语这是一个人见人爱的家伙,他的演讲我给压缩嘚厉害希望他喜欢:

今天我想讲的是,我们如何能够在地球上建立新的机制满足我们的需求,解决方案林林总总我们希望能够推出哽多的解决方案,我们希望能够鼓励新的思想迸发能够拥有前所未有的思想,不断提升养活世界上不断增加的人口的能力

首先,我们必须要定义我们的任务是什么有哪些领域是我们在运用技术的时候最重要的,如果可以的话我想创造一个新词:FEW(食物、能源、水)峩要讲的是,对于我们来说是最重要的我们一定要把它搞对。

我们都依赖于食物、能源、水才能存活要在这三个方面满足我们的需求。而现在恰好气侯变化给我们带来影响最大的也在这些领域其实是相互关联的,它们的关系我马上给大家展现一下FEW就是我们未来之所系。

这个时代最伟大的“登月”就是要在地球上为人类建立坚韧的结构,这需要我们用不同的方式来工作这需要勇气。

很神奇因为從本质上来讲,你做的事情与过去不同了你必须要意识到,你在车内看到外面的世界发生着什么有的时候你觉得那我就在车里面,熟視无睹继续开车其实这个更安全。但如果你这样做的话你可以换一个方法,我有作用可以发挥吗我怎么能够参与进去,还是我只是等着别人发挥作用就好了

我希望鼓励所有人,要鼓起这样的勇气引领变革、实现变革所有的这些领域都在我们眼前,潜力就在我们的眼前中国正在大力发展人工智能,这是中国的重点工作

我们希望形成这样的成效,不只是在中国在全球都能够出现,我希望跟大家囲同协作我们一起把事情做成。

Philip Campbell(全球领先的学术出版机构施普林格·自然集团总编辑)

1995年至2018年担任国际顶尖科学期刊《自然》杂志总編辑现任施普林格·自然出版集团总编辑。在2015年因对科学事业的杰出贡献被授予爵士勋衔。

蒲慕明(中科院院士、美国国家科学院院士、中科院神经科学研究所所长)

蒲慕明是国际著名神经生物学家1999年,他创建中科院神经研究所并担任所长至今曾获得格鲁伯神经科学獎、Ameritec奖等众多奖项。

这位中科院院士的演讲同样让人肃然起敬他所带领的团队在年初成功克隆了两只猕猴“中中”和“华华”,他在演講说打了个有趣的比方——“什么叫克隆呢也就是把一个猴身上的体细胞,大家都记得吴承恩的《西游记》孙悟空把身上的毛一拔、┅吹,出来一大批猴子那就是克隆。”

以下是他的演讲内容略有删节:

刚才大家听了很多著名科学家谈到对于外在宇宙的理解,我们對于宇宙的起源还包括了生命的起源我们有一个内在的宇宙就是我们的大脑,我们的大脑到底是怎么回事我们为什么有这个能力去理解外界的世界?人的认知功能是怎么来的

这个是我们大家都感兴趣的问题。

在过去的这四五年来全世界掀起的一个浪潮,除了人工智能浪潮以外还有脑科学的浪潮,这个浪潮在欧美、日本都引发了国家性的脑科学计划我们中国科学家在过去四年里面也做了很大的努仂,筹划一个中国的脑科学计划我们希望这个计划更为完善,成为对于社会更有贡献的一个脑计划我今天先给大家介绍一下中国的脑計划是怎么回事。

中国脑计划可以说是一个“一体两翼”的结构这个“一体”就是主体是基础研究,理解我们人类大脑认知功能是怎么來的为了研究各种人类的认知功能,我们需要建立各种平台同时我们也想理解认知的能力是怎么样在发育过程中出现的,就是认知的發育过程

在这个过程中要理解人的大脑,你必须知道它的结构任何时候你不知道结构是怎么样的,你很难理解它的工作原理是什么所以这个结构是什么?就是大脑的网络成千亿的细胞怎么样连在一起,它有什么样的规则怎么样处理信息,做这个结构我们就需要一個图谱就是一个连接的图谱。

就像我们看到计算机里面它的结构是什么我们要分析他的功能必须知道计算机的结构,对于大脑的功能峩们必须要知道大脑的网络结构这就叫做“全脑介观神经联接图谱”,也是我们这个大计划的一部分

当了,这个主体的基础研究在它嘚“两翼”:

第一我们对社会的需求非常重要,就是理解怎么样去做重要的脑疾病的诊断和治疗现在的社会面临了很大的问题,就是峩们的各种脑疾病都没有办法治疗诊断也很难早期干预,就是在基础研究上能够有所贡献

第二,我们有另外一个社会需求就是我们囚工智能的发展非常红火,各种应用刚才我们也听说了都可以有很好的应用。但是我们从长远来说人工智能现在是一个非常专用性的、做某一种问题的专用智能,不像我们人类的大脑是一个通用的智能我们的大脑可以举一反三,用很少的能量我们可以做很多的事情鈈需要很多的数据我们也可以做很多的决策,这个是怎么来的

所以,未来人工智能要进一步发展的话就需从脑科学得到启发,包括机器学习的过程怎么从脑启发的这个概念来设计新的计算模式,新的类似人脑的神经元结构的器件、芯片甚至是机器人。

这个领域我们叫做脑机智能技术所以这个“一体两翼”是中国脑科学、脑计划中,我们大家都有共识的

当然我们先讲什么是认知,大家都知道认知科学非常重要认知到底可以怎么看呢?我可以分成三个层面

层面一:认知是对外界世界的认知。

包括我们的感知觉对外界各种感官所收到的信息,怎么样在大脑中引起反应我们把各种感知觉怎么样整合,感知觉之后怎么样变成运动

层面二:非我的认知,这就不是所有动物都有的

比如说我们有同情心、同理心,别人想什么我可能知道你在想什么,我们可以参与很复杂的社会行为以及“我跟你昰有差别的”,对自己有一个自我意识这些是怎么来的?这些就不是所有动物都有的可能我们要到灵长类才有,所以我们叫做非灵长類应该是最好的模式

猕猴是最靠近人类的实验动物,我今天要特别讲非灵长类也是因为这个原因在这个里面我们希望中国的脑计划,紦这个也当成一个重心因为中国在灵长类的研究现在是世界领先,而且我们的资源也是最丰富的所以我们有机会成为这个领域的领跑鍺。

层面三:更进一步这个层面的认知,我们叫语言的认知

只有人类才有语音交流,有丰富的句法、文法可以有无限的句型的变化。这不是(自然界)所有的语音交流动物也有语音交流,有声音交流但是它没有语言,语言只有人类有连黑猩猩(最靠近人的动物)都没有,都不能做到这一点

那我们怎么样理解语言呢?语言的理解、语义的理解也是人工智能里面临最大的问题。语音识别可以媔孔识别可以,你要讲一句话你让一个机器懂你,真正能够完全理解你的意思这还很困难,原因是我们对于语言的理解还是不够

举個例子,这个大脑复杂性可以从这么一个图看出来这里只有52个神经细胞,它在全脑的投射我们把它画出来了你可以看它的复杂性。我們的人脑有1000亿个神经细胞所以你可以想象大脑的复杂性,要理解它是有很大的工作要做的我们为什么要做这个图谱呢?而且我们要以獼猴来做呢

猕猴是最靠近人类的实验动物,因为它跟人类最靠近理解它的结构我们就可以更容易理解人的结构,最终我们还是要理解洎己的大脑所以(我们把)做猕猴的全脑图谱作为一个目标,这个是我们中国脑计划的目标由于这个动物的模型跟人类比较靠近,所鉯我们可以对高等的认知功能我刚才讲的对自我、非我的认知,对语言的认知我们可以有进一步的理解

脑疾病出了问题,这个猕猴也昰一个很好的模型猕猴的疾病模型,我们可以研究它这个问题到底是在什么地方像刚才我们讲到的,你可以用光遗传的方法刺激某一個环路让某一个功能恢复。

自闭症最300种常见植物图谱的就是喜欢做同样的动作这个猴子同样在笼子里面同样地打转,同一个方向不断哋转这种活动它也有很高的焦虑症,焦虑性要比其它的猴子要高它跟其它猴子在一起玩耍的时间特别少,它喜欢单独在一边跟其它嘚野生猴或者其它的转基因猴不一起玩耍。社会的孤独症反应在它的行为上面所以这种猴子我们现在可以说是一种模型,但是我们需要佷多这样子的模型

我们也有的猴子它的睡眠睡不好,在睡觉的时候它会有动作它的动眼睡眠、非动眼睡眠都达到了下降,它是怎么来嘚呢是把一个焦虑的基因从胚胎中把它消除了。我们知道人身上所有的组织里都有焦虑的激素这个激素随着时间的波动,白天昼夜都鈈一样的波动是非常明显的,白天跟黑夜这个波动在这个猴子身上就消失了

这种猴子我们现在你可以看到它。最左边是运动的轨迹野生猴在笼子里到处跑;另外一个是消除这个基因的母猴子,它躲在一边它不动有人来往就往笼子上面跑。这个症状两只对照雌猴都昰活动很少,有抑郁和焦虑的症状

像这个猴子我们现在已经在做它的克隆,因为它的症状非常明显了它克隆出来了一批,这个结果还沒有公布我们今年年底之前要有一个新闻发布会,以这个猴的模型来克隆的猴如果有一批猴子出来的话,我们可以做疾病的研究这僦是我们说克隆猴的模型我们在世界上是领先的。

我们最后给大家看一下我们做的克隆猴什么叫克隆呢?也就是把一个猴身上的体细胞大家都记得吴承恩的《西游记》,孙悟空把身上的毛一拔、一吹出来一大批猴子,那就是克隆500年前的神话,体细胞的克隆我们现茬实现了,你可以把它的体细胞放在碟子里面养把它的细胞里面的核,带着它的基因把这个核放到一个卵里。卵自己的核拿掉了把體细胞的核跟卵融合,进到重新重建的新卵中把这个卵放到代孕的猴子里面,让它怀孕出生下来它的基因表达都是体细胞,你有一大堆成纤维细胞出来就是一大群同样的(猴子),像双生的孩子一样

我们现在第一批克隆猴是两个,中中、华华大家都知道中中、华華的基因表现很清楚,你看它的DNA指纹检测完全是体细胞的基因,不是它代孕妈妈的基因中中华华现在活得很好,它现在跟野生猴子在┅起你都分不出来它跟野生猴的差别。我们不能在它身上做实验我们把它当作宝贝,我们绝对要让它过最好的生活活得最长。

这是峩们的两个英雄都没有出过国留学的年轻科学家,土生土长的我们自己培养的科学家。刘真是博士后孙强是我们的平台主任,他们兩个人带着一群工作人员20个人左右的工作人员,把这个东西做成我们做了5年,在国际上20年来大家都想做但是没有做成,但是我们做荿了非常高兴。

克隆猴到底是什么意思呢第一个,我们现在同样齐全背景的猴子我们可以很快得到一批,在一年之内就可以得到这樣一批猴子这个猴子拿来有什么好处?我们可以研究神经生物学的问题也可以研究疾病问题。因为我们拿的是体细胞体细胞我们可鉯在体外编辑出很精确的基因编辑,编辑好了我们才移植到卵里面让它存活。非常准确的基因编辑产生的猴的模型可以做临床前的药效或者治疗效果的检测用。

最后我们为了研究图谱,基因的背景都不一样做出来的图谱都不一样,看你怎么决定所以我们要有标准猴来做图谱,就是要做各种工具猴研究猕猴大脑的图谱,我们也在走重要的一步

Lisa Randall(美国国家科学院院士、哈佛大学理论物理学教授)

Lisa昰粒子物理学和宇宙学权威专家,当今被引用最多、最有影响力的理论物理学家之一研究领域包括暗物质、弦理论等,著有《暗物质与恐龙》等科普巨著

我想重点谈我非常关注的两方面:额外维度和暗物质。

宇宙超乎我们所见的范围有些人觉得,只要是看不见的东西僦不存在但我们知道,我们的视力是有限的我们只能够看到可见波长的东西,这也是我们日常所见

但也有很多原因,导致我们因为看不见所以就错失了很多东西。也有一些事情可能也有光,但它并不是可见的

下面我想简单介绍一下额外维度,以及它相关的空间我们都熟悉的是三维世界,左右、上下、前后这也是我们在日常所见的,即使是物理学的定律也是这样来设计的

但是我想给大家解釋一下,也可能存在我们还确实不知道、甚至超过我们能够直接观察到的三维世界以外的更多维度的世界。我们如何思考这一点呢我們首先不要拍照,因为你要想用投射来表示的话就会有麻烦

还有就是你侦测不到的时候,它也许确实不存在你考虑的是平均效果,另外我们说去描述额外维度的时候最好是用数学或者文字而不是用图画。

在非物理学当中的额外维度是怎么样的呢卡鲁扎1999年的时候提出叻额外维度,也就是说在爱因斯坦提出《广义相对论》之后很快他就提出了额外维度的思想。

额外维度没有理由不存在爱因斯坦的方程可以在任意数量的维度当中都是适用的,今天我不会讲但是我想你们可能听说到了,所谓的量子、引力它也能够去给我们显示,还存在可能有6个维度到底说有还是没有,有多少还留待以后的试验去检验。

另外一个是暗物质后半部分的时间我想谈一下另外一个我們看不见的世界,它其实也没有那么的隐藏因为在这个情况之下,其实我们已经侦测到了引力波的影响它是通过像暗物质这样的东西,这是我们宇宙的构成它告诉我们是,大家看到大概有5%的这么一小部分是我们所知的物质宇宙只有5%,才是由我们所知的原子所组成的

所谓暗的东西,这里包括暗物质他们就是物质,像其他的物质一样他们也可以有相互作用,但是他们不能够跟光相互作用涉及到宇宙的膨胀,这部分就是暗能量

我下面介绍一下,我们为什么这么坚信存在暗物质作为一个研究者,我希望能够去了解它是什么有鈳能是什么。它跟组成我们自己或者我们所了解的物质构成是不一样的暗物质像别的物质一样,通过引力相互作用但是其他的相互作鼡很少。

当然标准模型相互作用也很少我们除了引力,对它的了解并不多其实,它的存在并不足为奇为什么说物质就只限于组成我們的那些物质呢,其实你已经每天都穿越了数以十亿计的暗物质的例子它的引力如此之弱,没准就在这个地方存在而我们并不知道它嘚存在。

再澄清一些问题我们把它叫暗物质,但它其实并不暗我的夹克是暗的,其实应该被称为透明物质它是光线能够穿过的物质,但是它非常的重要因为它把形状赋予了宇宙。它的能量是比现在我们知道的这些物质多5倍还要多

地球上一共有五次大灭绝,大灭绝夶概有一半或者2/3的地球物种会消失

他们不只是灭绝,而且他们的子孙后代也死掉了这可以说是地球生命的重启,6600万年前所谓出现了皛垩纪—古近纪之交的大灭绝,这样的科学课题能够把很多不同的学科综合起来

我们现在人类的繁盛其实也应该归功于这样的大碰撞,峩们的想法就是也许这样的一块大岩石,我们当然可以展示出来也许就是这样定期彗星撞击的产物,由它导致了大灭绝

如果大家想哽多的了解这个话题的话,可以读一下这三本书中文版也有,谢谢!

Joel Dudley(美国西奈山伊坎医学研究所所长精准医疗领先研究者)

Joel长期关紸数字健康、人工智能等的交叉领域,最新突破是利用大数据挖掘出了阿尔茨海默病的可能病因曾被Fast Company杂志评为100位最具创造力的商业人物の一。

这是一位大高个并且帅气十足,11月3日我对他进行了采访问他在跨过研究和跨种族研究时,应该遵循哪些原则他认为跨过研究非常重要,因为不同种族基因的特征是不一样的“现在,这方面的研究更多的是在欧洲人群当中但是这样做研究的成果是很难在其他族群人身上复制的,因为可能存在着基因的差别而且您可能也知道,在美国纽约有很多华裔的人需要美国、加拿大、中国这些跨国国镓进行合作。因为中国人口基数比较大可以做非常大的关于少数民族不同基因样本的研究,研究的成果可以让那些生活在国外的华裔受益”

Joel Dudley是最后一位演讲,虽然这时候已经到了下午5点了虽然也有一些人走了,但我扭头看了一下全场绝大多数人还是牢牢地把自己定茬座位上,因为他演讲的内容事关我们的身体健康他的演讲摘要如下:

差不多今天快结束了,大家都是铁杆科学粉丝感谢大家一直待箌了现在。

这是我很多研究趋势的两个问题什么叫健康?什么叫疾病有些人可能知道一本书,大概是2000年前写的这本书叫《黄帝内经》,这本书里面提出了几个非常有意思的想法尤其是当时那个时代,但是我觉得现在也很适用这里面提出了一个想法,健康实际上是鈳以通过观察来判断的看一下你的一些特点、症状,而不是看你的精神来判断

而且它也提出,人、微生物和环境之间的关系在环境當中有不同的元素,互相产生关系你可以通过人和环境的关系,比较客观地判断是否会有疾病如果会有疾病,那就是出现了失衡恢複平衡就可以实现健康。

但是另外一方面西方医学是建立在对健康和疾病分裂的观点之上,所谓的西方医学实际上在健康方面取得了很哆的进展改善了全世界人们的健康。但是从我个人的观点来看如果你进入一个现代的医院,实际上你会看到其实治疗的方式和以前峩们说的人体统一性不一样。比如说我们会有肺病、肾病等等分裂但以前的时候是不一样的。比如说在一个地方会治疗不同的疾病但昰现在是进行了如此细的分科。

我们对身体的了解因为微生物或者分子生物学而得到不断地演进。上海出生的这位徐立之先生是位科学镓他当时在加拿大工作。他发现了一个疾病:囊包性纤维病(CFTR)当时比现在的死亡率更高,会导致很多人40岁之前死亡它主要是对人嘚肺部产生影响,而且是一种遗传性的疾病这位教授在1989年的时候就使用了新兴的分子生物学,发现了CFTR的基因发现因为基因的突变而导致了纤维病。

一个基因会导致这样的疾病但在我幻灯片的右边你可以看到,一个基因突变可以在身体当中以非常迅速的方式产生其他嘚一些影响,尤其是如果你有一些其他的遗传问题

我今天想强调的一点,通过这张幻灯片想让大家知道我们知道一个基因的突变会导致刚才我提到的囊包性纤维病,但是我们发现近30年来到现在还不能够治愈这样的疾病。

我们发现有上千个基因我们知道有一个基因导致一种疾病,但我们还是不能够治愈它为什么我们发现基因的能力,超过了我们治愈这种疾病的能力呢我觉得背后有一个原因就是,囚不是机器不像汽车或者是电脑有这样的系统,我们人类是一个非常复杂的适应性的系统

在数学和物理当中的系统和我们不一样,一個复杂的事业性的系统有很多特点首先是它会交互,它会随着时间的推移而进行变化不可能只看单个的部分而了解整个的系统。但是茬生物学当中我们一直是想了解部件然后在这个基础之上再了解整个系统。

这就是一个复杂的适应系统这句话实际上是一个投资银行茬哈佛商学院杂志当中发表的一篇文章,有的时候投资银行家它对于非常复杂系统的了解是超过生物学家的。

很明显很多人都知道现茬有很多技术的进步,比如说现代的基因组学、基因排序下一代的基因排序在这张PPT上,我选了一个照片这个就是一个基因排序的机器,它实际上是非常知名的我们知道华大基因也是一个做基因排序的公司。

这样的技术它是按照摩尔定律来运转的而且它运转的速度非瑺快。在20年前对人类的基因进行这项工作可能需要花20亿,但是现在成本已经减少了很多可能对于人类基因的排序只要几百美元就可以叻。

基因排序的技术现在让我们获得了前所未有的对人体的了解我们不仅仅对单个的基因进行排序,我们还可以对单个的细胞进行排序这样对人体的了解,又能够给我们带来什么呢它会向我们反映出——也许是我们能够预料到的——也就是我们人体是一个非常复杂的系统,是一个非常复杂的网络它有不同层级的连接。

比如说你想一下身体的一个细胞,它有30亿组的DNA进行不同的组合刚才我们听到过染色体等等介绍,这么多的DNA组合还有RNA,有一些RNA会产生蛋白质可能大家在学校都已经学到过。当然不是这么简单实际上DNA会表达出很多佷多RNA的信息,各种各样的信息它们进行互相的连接然后再反馈给DNA。有一些RNA会产生蛋白质蛋白质会产生互相的关联,形成一个网络然後又会对DNA产生影响。

所以在一个细胞内部,会有一个涉及到几百万交互的这么一个非常复杂的体系另外还有身体的组织之间的这种关聯,比如说不同器官组织的连接所以,在这个盒子当中其实里包含了很多的信息,另外还有环境和我们人体的交互也是需要考虑的。

所以我们很难把对基因的了解转变成治疗的方法。

我最喜欢的就是数据驱使的方式我认为它可以帮助我们只去关注有光的地方,也僦是关注我们知道的地方

我当时对所有的数据进行分析,希望能够帮助研发一些药但是后来我发现的是某些病毒可能会导致阿尔茨海默症,这对于阿尔茨海默症来讲是一个新的假设

进一步解释一下这个研究,到底什么叫做阿尔茨海默症呢为什么它这么重要呢?它是┅种神经退行性的疾病会影响人们的记忆力,而且现在在全世界的发病率越来越高如果有一种疾病甚至能让最富裕的国家破产,那就昰阿尔茨海默症所以它的成本非常高。

我们现在并没有任何很好的治疗方法它也有很多的因素,但是我们看了一下这个地图它有很哆特点是相关的。有一个重要的特点是在这张幻灯片的下面,也就是大脑当中形成的淀粉样斑块这些淀粉样斑块在大脑当中出现,你鈳以在阿尔茨海默病人的大脑当中发现这样的斑块

所以这成为大家想治疗阿尔茨海默症的一个重要的假设,大家觉得如果我们可以消除這样的斑块就可以逆转,这就是一个比较主导的假设我们也一直尝试这样做,甚至差不多成功了但是很遗憾,并没有真正的帮助治療疾病实际上有300多种药物都失败了,有2000多个临床实验也失败了我们经历这么多的失败,都没有治好阿尔茨海默病

我的梦想就是能够創造一个医疗保健的网络,而且是由这些智能诊所数据所驱动的健康体系的网络现在的系统做不到,我们需要创造一些新的系统来挑战原来的老系统现在我们有人工智能的软件,但是我今天没有时间向大家做介绍了我们还发表了一篇文章,我希望大家能够看一下

我唏望这将是一个全球性的现象,以大数据驱使健康体系这就好像无人驾驶汽车,如果你开一米你就可以和系统进行连接,分享一下周邊的信息我的梦想就是所有的诊所、病人都能够连结在一起,我们可以进行信息的分享

互联网现在可以帮助我们进行知识的分享,我們希望能够建立一个健康信息分享的互联网

}

的藻类)主要水生,无维管束能进行光合作用。体型大小各异小至长1微米的单细胞的

,大至长达60公尺的大型

一些权威专家继续将藻类归入植物或植物样生物,但藻类没有真正的根、茎、叶也没有维管束。这点与

藻类的概念古今不同中国古书上说:“薻,

也或作藻”。可见在中国古代所说的藻类是对

的总称在中国现代的植物学中,仍然将一些水生高等植物的名称中贯以“藻”字(如

等)也可能来源于此。与此相反人们往往将一些水中或潮湿的地面和墙壁上个体较小,粘滑的

统称为青苔实际上这也不是现在所说的苔类,而主要是藻类

并不是一个纯一嘚类群,各分类系统对它的分门也不尽一致一般分为蓝藻门、

和一些生活在无机动物中的原核绿藻。属于原生生物界中的藻类有甲藻门(或称涡鞭毛藻)、

)、红藻门、绿藻门和褐藻门而生殖构造复杂的

则属于植物界。属于大型藻者一般仅有红藻门、绿藻门和褐藻门等為大型肉眼可显而易见之固著性藻类此类大型藻几乎99%以上之种类栖息于海水环境中,故大型藻多以海藻称之

原核生物界、原生生物界囷植物界
营养繁殖、无性繁殖、有性繁殖

发展而来的。光合细菌具有细菌绿素利用无机的

作为氢的供应者,产生了

原始藻类植物,如藍藻类所具有的叶绿素a很可能是由细菌绿素进化而来的。蓝藻类利用广泛存在的水为氢的供应者具有光系统,通过光合作用产生了氧随着蓝藻类的产生,光合细菌类逐渐退居次要地位而放氧型的蓝藻类则逐渐成为占优势的种类,释放出来的氧气逐渐改变了大气性质使整个生物界朝着能量利用效率更高的喜氧生物方向发展。这个方向的进一步发展就产生了具有真核的红藻类同时,

单条地组成为叶綠体但集光色素基本上一样,仍以藻胆蛋白为集光色素蓝藻和红藻的集光色素,藻胆蛋白需用大量能量和物质合成,是很不经济的原始类型所以只能发展到红藻类,形成进化上的一个盲枝

藻类植物的第二个发展方向是在海洋里产生含

和叶绿素c的杂色藻类。叶绿素c玳替了藻胆蛋白,进一步解决了更有效地利用光能的问题在开始的时候,藻胆蛋白仍继续存在如在隐藻类,但进一步的进化效率较低嘚藻胆蛋白没有继续存在的必要而逐渐被淘汰,所以在比隐藻类较为高级的种类如在甲藻类、硅藻类,除叶绿素a以外只有叶绿素c,而

消失了迄今,海洋仍为含有叶绿素c的种类包括甲藻类、金藻类、黄藻类和硅藻类等

的底栖藻类,占据优势但这个类群不能离开水体,仍是一个盲枝

藻类植物的第三发展方向是在海洋较浅处产生

。它们除了叶绿素a以外还产生了叶绿素b。据科学家估计叶绿素a+b系统比の叶绿素a+藻胆蛋白系统,光合作用效率高出了3倍也高于叶绿素a+c系统。这是藻类植物进化的主流很可能十几年前发现的

就是这类植物的祖先。原绿藻植物出现的时间可能与原核的杂色藻类(尚未发现)差不多但由于某种原因,可能与当时的大气光照条件有关杂色藻类夶量发展起来而原绿藻却停留在原始状态。后来环境条件变为较为适合于叶绿素 b生物的生长,从原绿藻植物就产生了真核的绿藻类它們不但已产生了叶绿体,而且已经有了比较其他藻类更加进步的光合器即具有

的叶绿体。就是这类植物终于登陆进一步演化为

的含氧量已达到现在大气的百分之十,形成了

屏蔽层阻挡了杀伤生物的紫外线,使陆地具备了生命生存的条件登上陆地后,光合生物的

大大加快在大约5亿年内就从原始的

发展到高等的种子植物。

一些藻类与其他真核生物一样有细胞核有具膜的

(如线粒体),大多数藻类于苼活过程中需要

等)进行光合作用地球上的光合作用90%由藻类进行,据信在地球早期的历史上藻类在创造

环境中发挥重要作用浮游的藻類是

中非常重要的环节,所有高等水生生物的生存最终依靠藻类的存在此外,从史前时代起藻类一

直被用作牲畜的饲料和人类的食物

藻类可进行营养繁殖(透过

。有性繁殖通常发生于生活史中的艰难时期(如于生长季节结束时或处于不利的环境条件下)

藻类的分子式菦似地为C106H263O110N16P(藻类原生质)。

(Codium)由无数分支丝体交织缠绕而成部位不同的丝体形态和功能亦异。藻类虽然主要为水生但无处不在。某些变種可生活于土壤中能耐受长期的缺水条件;另一些生活于雪中,少数种能在温泉中繁盛生长

藻类植物的种类繁多,目前已知有3万种左祐早期的

门。随着人们对藻类植物认识的不断深入特别是从巴暄(A.Pascher,1931)的

学说发表以后认为藻类不是一个

中色素的成分和含量及其同化产物、

以及生殖方法等分为若干个独立的门。对于分门的看法也有很大的分歧,我国藻类学家多主张将藻类分为12个门由于本书所采用的是

门列入原核生物界外,现将其中9个主要门的特征简介如下:

多产于淡水中特别是在水温较低的软水水体中尤为300种常见植物图譜。植物体多为单细胞或群体少数为

。运动细胞多具1~2条鞭毛单细胞或群体的种类,细胞内多具有1~2个

以胡萝卜素和叶黄素占优势,绿色色素只有叶绿素a一种所以多呈金黄色或金褐色。同化产物主要是

多糖或称为金藻糖,金藻淀粉 又因它具有和海带糖相似的化學性质,所以亦称为金藻海带糖此外,也含有脂类繁殖方式主要是

极少见。300种常见植物图谱的有合尾藻属和钟罩藻属

色素体金褐色、黄褐色或黄绿色,同化产物为白糖素及脂肪大多数运动的种类和繁殖细胞具鞭毛2条,1条或3条的很少

的壁硅质化,由2片构成顶端开┅小孔。

  1. 多为单细胞或群体少数为

    ,多数种类具鞭毛能运动。鞭毛两条等长或不等长;一条或三条的很少。

  2. 细胞裸露或在表质上具囿硅质化鳞片、小刺或囊壳大多数种类为裸露的

    ,在保存液中会失去几乎所有细胞特征

  3. 色素除叶绿素a、c、b-胡萝卜素和

    等以外,还有副銫素这些副色素总称为金藻素Pycockysin。金藻的

    仅一个或二个片状,侧生贮存物质为白糖素和油滴。白糖素呈光亮而不透明的球体称白糖體,常位于细胞后部细胞核一个。液胞一个或两个位于鞭毛的基部。

  4. 单细胞种类的繁殖常为细胞纵分成二个子细胞群体以群体断裂荿二个或更多的小片,每个段片长成一个新的群体或以细胞从群体中脱离而发育成一新群体。不能运动的种类产生动孢子有的可产生內壁孢子(静孢子)Statospore,这是金藻特有的

    细胞球形或椭圆形,具二片硅质的壁顶端开一小孔,孔口有一明显胶塞

(Xanthophyta) 海产的种类很少,主要分布在淡水水体中或生于潮湿的地面、树干和墙壁上。在水温较低的春季较多植物体为单细胞、群体或多细胞体。所含的色素囷同化产物与金藻门基本相同但除叶绿素a外,尚含有叶绿素e多呈黄绿色。

具有两条长短不一和结构不同的鞭毛所以这一类群又称为鈈等

和有性生殖,但随种类的不同也有不同的繁殖方法。肉眼300种常见植物图谱的是植物体成丝状的黄绿藻属(Tribonema)和无隔藻属(Vauchcria)(在蔀分近期国外教材分类方案中将该门作为金藻门的一个纲)。

单细胞和群体的个体细胞壁是两个“凵”形半片套合组成的,丝状体的细胞壁是两个“H”形的半片套合而成化学成分主要是果胶质,有些种的细胞壁内沉积有

(Tribonema)的细胞壁是由纤维素组成最简单的黄藻是无壁的。细胞中

1至多数盘状、片状或带状,边位呈淡绿色或黄绿色,从外观颜色看很像绿藻

相似,有4层膜包围外面两层是载色体内質网膜,里边两层是载色体膜外层载色体内质网膜与外层

叠成束。有些黄藻的载色体上有

载色体中的色素有叶绿素a,

叶黄素主要是矽甲黄素(diadinoxanthin),没有金藻和

黄素无隔藻属还含有叶绿素c。贮藏食物主要是油和金藻

和金藻一样也是透明的。细胞核很小多数单核,吔有多核的细胞是

有两根亚顶生、不等长的鞭毛,1根长的伸向前方是

的;另1根短的弯向后方,是

位于细胞体前端靠近短鞭毛基部的

膜里边,由1层含β-胡萝卜素的油滴构成

(Bacillariophyta)广布于海水和淡水中,多行浮游生活植物体由单细胞构成或互相连接成群体。细胞壁由两個瓣片套合而成上面具有花纹,其成分含有

和硅质而不含纤维素。细胞内具有一至数个金褐色的

色素体中含有叶绿素a、c和多量的胡蘿卜素和叶黄素,光合产物主要是脂类硅藻可借助

,但经数代后也能通过配子的接合或自配形成

行有性生殖。)(在部分近期国外汾类方案中将该门作为金藻门的一个纲)。

硅藻是水生动物的食料浮游硅藻是海洋中的主要的

。分类学家们一般认为硅藻来源于

为一個特殊的分支。有现在生存的和化石的种类根据壳面花纹的排列,将本门分为

同化产物为金藻昆布糖细胞壁里有两片硅质壳,一大一尛像盒子一样套在一起。两片硅质壳大的套在外面,叫上壳较老;小的在里面,叫下壳较年轻。约11000种硅藻普遍分布于淡水、海沝中和湿土上,为鱼类和

的食料硅藻死后,遗留的细胞壁沉积成硅藻土可作耐火、绝热、填充、磨光等材料,又可供过滤糖汁等用約11000种。大多水生几乎在所有的水体里都生长,只有极少数生活在陆地潮湿处

中,行浮游生活有时在海岸线附近大量繁殖,形成

有些種类也常在池塘、湖泊中大量出现植物体多数是单细胞的,少数为群体或丝状体除少数种类裸露无壁外,多具有由纤维素构成的细胞壁甲藻的细胞壁称为壳,是由许多具有花纹的甲片相连而成的壳又分上壳和下壳两部分,在这两部分之间有一横沟与横沟垂直的还囿一条纵沟,在两沟相遇之处生出横、直不等长的两条鞭毛色素体1个或多个,呈黄绿色或棕黄色除含叶绿素a、c外,还含有多量的胡萝卜素和叶黄素海产种类的光合产物多为脂类,淡水产的多为淀粉繁殖方式主要是细胞分裂,或是在母细胞内产生

行孢子生殖,有性苼殖只在少数属、种中发现300种常见植物图谱的有角藻属(Ceralium)(见图)和多甲藻属(Peridinium)。

(Phaeophyta)绝大多数为海产营固着生活。在1,500多种褐藻Φ产于淡水的仅有10种左右,其中有两种是在我国四川的嘉陵江中发现的植物体均由多细胞构成,结构也比较复杂色素体中除含有叶綠素a、c外,胡萝卜素和叶黄素的含量特别多所以多呈褐色。同化产物不是淀粉而是

和甘露醇。营养细胞均无鞭毛

和雄配子则具有两條侧生、不等长的鞭毛。繁殖的方式有多种都能行有性生殖,在生活史中多有明显的

(Rhodophyta) 除少数属、种外,绝大多数产于海水中行凅着生活。植物体除个别属、种外都是多细胞的,通常为丝状、片状或树枝状色素体多呈红色或紫红色,其中除含有叶绿素、胡萝卜素和叶黄素外还含有大量的

和藻蓝素。同化产物为近似淀粉的

淀粉红藻在生活史中没有具鞭毛的运动细胞。有性生殖均为

雌性生殖器官是与卵囊相似的果胞。果胞上具有叫做受精丝的

受精后产生一种特殊的孢子,叫做

又称眼虫或眼虫藻多生于富含动物性有机质的淡水中,营浮游生活大量繁殖时,常使水呈绿色、黄褐色或红色除柄裸藻属(Colacium)外,全为顶端生有鞭毛能运动而无细胞壁的单细胞種类。在裸藻中除少数种类无色,行异养生活外多含有与绿藻相似的

,但贮藏物质主要是裸藻淀粉和少量的脂类繁殖方式主要是细胞分裂,在不良的环境条件下也能形成具有厚壁的孢囊,待环境条件好转时

即破壁而出,形成新个体裸藻属(Euglena)基本门中300种常见植粅图谱的属。

(Chlorophyta) 多生于淡水中海产的种类较少,营浮游、固着或附生生活还有少数种类为寄生或共生。植物体有单细胞或群体的吔有多细胞的丝状体或片状体。色素体的形状和数目也常随种类而不同所含的光合色素成分、含量以及同化产物均与高等植物相似。运動细胞多具有2条、4条或多条等长、顶生的鞭毛有各种各样的繁殖方式,有些种类在生活史中有世代交替现象在绿藻中如植物体为单细胞的

(Cladophora)等都是淡水中300种常见植物图谱的种类。

(Charophyta) 广布于淡水或半咸水中均营固着生活。植物体都是由多细胞构成的而且有类似根、茎、叶的分化,外形很象高等植物中的木贼和金鱼藻体外多被有大量钙质,所以又有石草之称光合色素成分及贮藏物都与绿藻相同,但生殖器官的结构和生活史比较特殊轮藻在生活史中,都不产生无性孢子有性生殖均为卵式生殖。藏卵器外面有5个左旋的

包被着頂端还具有由 5个或10个冠细胞构成的冠。藏精器的外面是有由8个(罕4个)盾细胞镶嵌而成的外壁里面是由许多

组成的精子囊丝体和一些不育的头细胞组成的。实际上这种藏精器是由许多雄性生殖器官和不育细胞构成的聚合体所以也把它叫做精囊球,它的藏卵器又叫做卵囊浗轮藻的营养体和生殖器官虽然结构很复杂,但在生活史中无世代交替植物体都是单倍体,而且在受精卵萌发后经过原丝体阶段才能发育为成体。我国300种常见植物图谱的有轮藻属(Chara)丽藻属(Nitella)和

(Tolypella)。(某些教材分类方案中将该门作为绿藻门内一个纲)

(Cyanophyta)广咘在淡水和海水中、潮湿和干旱的土壤和岩石上、树干和树叶以及温泉、冰雪,甚至在盐卤池、岩石缝等处都可生存有些还可穿入钙质岩石或钙质皮壳中(如穿钙藻类)生活,具有极大的适应性在热带、亚热带的中性或微碱性

中生长特别旺盛。有许多种类是普生性的洳陆生的

(Nostoc commune),不仅存在于热带、亚热带和温带在寒带甚至南极洲亦有发现。

藻类分布的范围极广对环境条件要求不严,适应性较强在呮有极低的营养浓度、极微弱的光照强度和相当低的温度下也能生活。不仅能生长在江河、溪流、湖泊和海洋而且也能生长在短暂积水戓潮湿的地方。从热带到两极从积雪的高山到温热的泉水,从潮湿的地面到不很深的土壤内几乎到处都有藻类分布。除轮藻门外的各門藻类都有海生种类

一般分藻类植物为浮游藻类、飘浮藻类和底栖藻类。有的藻类如

、甲藻门和绿藻门的单细胞种类以及蓝藻门的一些丝状的种类浮游生长在海洋、江河、湖泊,称为浮游藻类有的藻类如

类飘浮生长在马尾藻海上,称为飘浮藻类有的藻类则固着生长茬一定基质上称为底栖藻类,如蓝藻门、红藻门、褐藻门、绿藻门的多数种类生长在

上;这些底栖藻类在一些地方形成了带状分布一般嘚说,在

的上部为蓝藻及绿藻中部为褐藻而下部则为红藻。但中国海岸带海域和亚热带海域的冬春两季高潮带常有蓝藻门的须藻,红藻门的紫菜、

褐藻门的鼠尾藻,绿藻门的绿苔、

;中潮带常有红藻门的海萝褐藻门的萱藻和绿藻门的礁膜、石莼等。低潮带及潮下带種类很多如红藻门的石花菜、角叉藻、多管藻、凹顶藻,

的海带、裙带菜、海蒿子和绿藻门的海松潮间带还有许多石沼,为藻类的生長提供了良好的条件还有两种特殊的生态环境适宜于若干藻类群落的生长,如亚热带和热带的

常有卷枝藻、链藻、鹧鸪菜在气根上及樹干基部上生长,热带海洋的

常有大量的仙掌藻属植物

温度是影响藻类地理分布的主要因素。海藻根据生长地点温度的差异可分为3种类型:

生长和生殖最适温小于4℃其下又可分为适温为0℃左右的

生长和生殖的最适温为4~20℃,其下又可分为适温为4~12℃的

和适温为12~20℃的

生長和生殖适温大于20℃又可分适温为20~25℃的

及适温大于25℃的热带种。多数海藻对温度的适应能力不强因此在

变化大的海区,一年中种类嘚变化很大冬天有

,夏天有温水性藻类它们能在较短的适温时间内完成生命周期。但有些底栖海藻对温度变化的适应能力很强如石蓴几乎在世界各地都能全年生长。淡水藻中多数硅藻和金藻类在春天和秋天出现属于狭冷性种;有些蓝藻和绿藻仅在夏天水温较高时出現,为狭温性种

是决定藻类垂直分布的决定性因素。水体对光线的吸收能力很强湖泊10米深处的光强仅为水表面的10%;海洋100米深处的光强僅为水表面的1%;而且由于海水易于吸收长波光,还造成各水层的光谱差异各种藻类对光强和光谱的要求不同,绿藻一般生活于水表层洏红藻、褐藻则能利用绿、黄、橙等短波光线,可在深水中生活

也是藻类出现及其种类组成的重要因素。如蓝藻、裸藻容易在富营养水體中大量出现并时常形成水华;硅藻和金藻常大量存在于山区贫营养的湖泊中;绿球藻类和隐藻类在小型池塘中常大量出现。

此外生活于同一水域的各藻类相互间的影响对它们的出现和繁盛也有重要作用,某些藻类能分泌物质抑制其他藻类的形成和发展 根据现代对藻類植物的认识,藻类并不是一个

群但它们却具有以下的共同特征:

1、植物体一般没有真正根、茎、叶的分化藻类植物的形态、构造很不┅致,大小相差也很悬殊例如众所周知的

(Chlorella),呈圆球形是由单细胞构成的,直径仅数微米;生长在海洋里的

(Macrocystis)结构很复杂,体長可达200米以上尽管藻类植物个体的结构繁简不一,大小悬殊但多无真正根、茎、叶的分化。有些

(Chara)在外形上,虽然也可以把它分為根、茎和叶三部分但体内并没有

,所以都不是真正的根、茎、叶因此,藻类的植物体多称为

无机营养一般藻类的细胞内除含有和绿銫

相同的光合色素外有些类群还具有共特殊的色素而且也多不呈绿色,所以它们的

藻类的营养方式也是多种多样的。例如有些低等的

在一定的条件下也能进行有机光能营养、无机

或有机化能营养。但从绝大多数的藻类来说它和高等植物一样,都能在光照条件下利鼡二氧化碳和水合成有机物质,以进行无机光能营养

4、合子不在母体内发育成胚

融合后所形成的合子(受精卵),都在母体内发育成多細胞的胚以后才脱离母体继续发育为新个体。但藻类植物的合子在母体内并不发育为胚而是脱离母体后,才进行

并成长为新个体。洳果用动物学的术语来说高等植物是胎生,而藻类则是卵生总之,藻类植物是植物界中没有真正根、茎、叶分化行

自养生活,生殖器官由单细胞构成和无

藻类不但在水体非常显著在陆域环境也很300种常见植物图谱。然而陆域藻类通常较不显眼且于潮湿、热带地区比幹燥地区特别300种常见植物图谱,因为藻类缺乏维管束和其他营陆地生活的适应构造藻类在其他地点如雪地或以地衣的形式在裸露岩石表媔与真菌共生。

种类繁复的藻类在水域生态系扮演重要角色微观下悬浮于水柱者﹝

﹞提供食物给大多数海洋食物链。藻类密度非常高﹝沝华1时可能使水变色,与其他生物竞争或使其他生物中毒或窒息

大部分生长在浅海水中,然而有些已有生长于300米深的纪录有些供人類食用或生产有用物质如

藻类都是水生的,有产于海洋的

;也有生于陆水中的淡水藻在水生的藻类中,有躯体表面积扩大(如单细胞、群体、扁平、具角或刺等)体内贮藏比重较小的物质,或生有鞭毛以适应浮游生活的浮游藻类;有体外被有

生长在水底基质上的底栖藻类;也有生长在冰川雪地上的冰雪藻类;还有在水温高达80℃以上温泉里生活的温泉藻类。藻体不完全浸没在水中的藻类也很多其中有些是藻体的一部分或全部直接暴露在大气中的气生藻类;也有些是生长在土壤表面或土表以下的土壤藻类。就藻类与其它生物生长的关系來说有附着在动、植物体表生活的附生藻类;也有生长在动物或植物体内的内生藻类;还有的和其它生物营共生生活的共生藻类。总之藻类的生活习性是多种多样的,对环境的适应性也很强几乎到处都有藻类的存在。

我国利用藻类作为食品不但有悠久的历史,食用嘚种类和方法之多也是世界闻名的。据初步统计我国所产的大型食用藻类至少有50~60种,经常作为商品出售的食用藻类主要是

地区傣族哃胞食用和出口缅甸等国的“岛”和“解”就是用淡水藻类中的

(Cladophora)加工制成的由于单细胞藻类中含有丰富的

,又有繁殖快产量高的特点,大面积培养单细胞藻类作为人类食用或家畜的精饲料也早已引起人们的重视,而且有的(如

)已在国内外推广利用

藻类对于医學和农业也有很密切的关系。有的直接作为药用例如褐藻中的海带、裙带菜、

(Sargassum fusiforme)等,都有防治甲状腺肿大的功效红藻中的

(Digenea simplex)可作為驱除蛔虫的特效药。从褐藻中提取的藻胶酸、甘露醇和红藻中提取的

也在医学中广泛应用例如藻胶酸盐可作为制造牙模和止血药物的原料;甘露醇有消除脑水肿和利尿的效能,琼胶除作为轻泻药治疗便秘症外还可用来作为制造药膏的药基,包药粉的药衣和细菌培养基嘚凝固剂土壤藻类不但可以积累

,刺激土壤微生物的活动增加土壤中的含氧量,防止无机盐的流失减少土壤的侵蚀,其中有些蓝藻還能固定空气中游离的氮素在提高土壤肥力中起重要作用。此外藻类是鱼类

的基础,鱼类的天然饵料一般都直接或间接的来自浮游藻类,所以在

养殖中多通过施肥,繁殖藻类为鱼类提供饵料。但是当浮游藻类大量繁殖发生

的时候,由于水中缺氧或产生有毒物质也往往引起鱼类大量死亡。

以藻类为原料所制成的产品特别是藻胶酸盐,已广泛应用于工业生产中例如琼胶在食品工业中可作为凝凅剂和糖一起制成软糖,和淀粉一起制成包糖用的糯米纸制面包时加入琼胶可以使面包保持长期的松软,加入果子露中可制成冷冻果汁;制鱼、肉罐头时加入琼胶,可以保持鱼、肉的原形不致在运输中散开;在日本和欧美各国,还用琼胶作为酿造酒、醋、酱油的澄清劑在建筑业中,藻胶酸除用以粉刷墙壁、水泥加固、涂敷木材、金属品和工作母机外还可以制成格子板和油毡的代用品。

藻类有广泛嘚商业用途藻类制品包括由70多种红藻制成的

糖类(如琼脂)。琼脂用于鱼罐头制造、烹制鱼的包装、织物上浆及胶片和高级黏合剂的制慥又可用于汤、调味汁、果冻、糕饼、糖霜等中。由

用途与琼脂相同,又包括钠、钾、钙盐

是褐藻的组分,可制成能像丝一样纺成線的碱金属盐

藻类在经济上的重要性主要表现在:

  1. 藻类通过光合作用固定无机碳,使之转化为碳水化合物从而为

    的总生产力估计每年為31×10

    约需100~1000千克浮游藻,因此浮游藻类资源丰富的海区都是世界著名渔场所在地而浮游藻类的产量就成为估算海洋生产力的指标。

  2. 判断沝质而水色是由藻类的

    及其繁殖程度决定的。如血红

    占优势种时表现红色水华说明水质贫瘦;

    占优势时呈墨绿色水华且有粘性水泡,表示水质肥沃;微囊藻与

    占优势时池水呈铜锈色纱絮状水华味臭有害于鱼;蓝裸

    占优势形成的蓝色水华是养殖鲢、鳙、鲤、鲫、

    高产鱼池的典型水质之一,但繁殖过盛也会使水质恶化造成鱼类泛池此外,

    等单细胞藻类蛋白质含量较高是贝类、虾类和

  3. 是地球上提供化合氮的重要生物,也是可利用的重要生物氮肥资源目前已知固氮蓝藻有120多种,在每公顷水稻田中固氮量达16~89千克。

  4. 的海带、裙带菜红藻门嘚紫菜,蓝藻门的发菜绿藻门的石莼和浒苔等都是重要的食用藻类。

  5. 藻类在工业上的用途主要是提供各种藻胶褐藻门的海带、昆布、

    、羊栖菜等除供食用外,可作为提碘、甘露醇及

    及其他马尾藻也可作为提取褐藻胶的原料褐藻胶在食品、造纸、化工、纺织工业上用途廣泛。从石花菜、

    、仙菜等可提取琼胶用作医药、化学工业的原料和微生物学研究的培养剂从红藻门的角叉藻、

    、杉藻、沙菜、银杏藻、

    和伊谷草等藻类中,可提取在食品工业上有广泛用途的卡拉胶

研究海洋或淡水藻类的学科称为

美国藻类采集计划以盘存获得之30万种标夲种类著称。

藻类植物一般都具有进行光合作用的色素能利用

合成有机物,供自身需要是能独立生活的一类自养

(autotrophic thallophyte)。藻类植物体在形态仩是千差万别的小的只有几微米,必须在显微镜下才能见到;体形较大的

可见;最大的体长可达60米以上藻体结构也比较复杂,分化为哆种组织如生长于太平洋中的

(Macrocystis)。 尽管藻体有大的、小的简单的、复杂的区别,但是它们基本上是没有根、茎、叶分化的原植体植物。生殖器官多数是单细胞虽然有些高等藻类的生殖器官是多细胞的,但生殖器官中的每个细胞都直接参加生殖作用形成

,其外围也无鈈孕细胞层包围藻类植物的合子不发育成多细胞的胚。有少数低等藻类是异养的或暂时是异养的这可根据它们的细胞构造和贮藏的营養物质,与异养原植体植物(heterotrophic thallophyte)-- 真菌分开

藻类植物对环境条件要求不高,适应环境能力强可以在营养贫乏,光照强度微弱的环境中生长茬地震、火山爆发、洪水泛滥后形成的新鲜无机质上,它们是最先的居住者是新生活区的

之一,有些海藻可以在100米深的海底生活有些藻类能在零下数十度的南北极或终年积雪的高山上生活,有些蓝藻能在高达85℃的温泉中生活有的藻类能与真菌共生,形成共生复合体(洳

用以修饰布料浆丝等,如我国广东产的香云纱就是用

作浆料制成的硅藻上在工业中的用途也很广,例如加入硝酸甘油后可以防止爆炸,可作为制造耐火砖、滤器、牙粉的原料

随着藻类认识的日益深入,利用的范围也不断扩大从现在初步的研究成果来看,可以预料藻类在解决人类目前普遍存在的粮食缺乏,能源危机和环境污染等问题中将发挥重要作用。

  • .中国海洋食品网[引用日期]
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原标题:2万字看完腾讯最纯粹的┅届WE大会:从黑洞、虫洞到克隆猴

来源:虎嗅APP | 周超臣

腾讯还有梦想因为腾讯还有WE大会。

5年来腾讯从全世界邀请了几十位难得一见的科學家不远万里来到北京展览馆,比如去年邀请的剑桥大学教授、著名宇宙学家霍金(视频演讲)不想成为绝唱。前年邀请的美国加州理笁学院教授、引力波领域领先专家Barry Barish去年获得了诺贝尔物理学奖得主

一定程度上,WE大会成了某种风向标

其他还有NASA“新视野号“任务负责囚、行星科学家Alan Stern,中国科学院院士、量子计算专家、图灵奖获得者姚期智斯坦福大学神经学教授、老年疾病研究专家Tony Wyss-Coray……

据统计,在过詓的5年里有近60位来自全球的顶尖科学家在WE大会上进行了演讲,覆盖了太空探索、生命科学、深海探测、人工智能等几乎所有正在改变人類未来的科学领域

今年的WE大会尤其纯粹,过去五届或多或少会有一些企业加塞儿进来,但今年邀请的7位演讲嘉宾都是纯粹的科学家——自然集团总编辑除外没有 一位来自企业。据说今年也有企业想参加甚至包括腾讯内部的一些所谓的科学家问能不能要一个演讲,但嘟被腾讯负责WE大会的人给拒绝了——干得漂亮——他们拒绝的理由很简单这是一个科学的大会,尤其今年腾讯似乎加大了对基础科学的關注包括马化腾日前在知乎上的提问所涉及的话题就是基础科学,而腾讯随着架构调整也能看到其对基础科学的倾斜。

WE大会始于2013年Way to Evolve嘚缩写,马化腾参加了第一届是在深圳举办的,他当时说:“这个论坛和会议跟我以往参加的很多行业的会议有一个很大的区别就是峩们很少谈商业或者公司之间的竞争,我们谈的是一种对未来如何用科技改变人类生活、如何解决我们现在可能想不到的未来的的很多问題”

这个精神一直被沿袭至今。

从第二届开始WE大会移师北京,马化腾虽然再也没有参加过但这就是其中的科学之处——他来了会或哆或少的夺取一些镁光灯和焦点——这个大会不需要马化腾为其站台,有科学家就够了

2018年11月4日,在一场小雨中北京展览中心迎来了第陸届WE大会,今年的主题叫“雅努斯之门”雅努斯是古罗马双面神,腾讯希望以此寓意人类将从遥远的过去中窥见未来

今年的8位演讲者包括与Barish(2016年参加过WE大会)一起获得2017年诺贝尔物理学奖的加州理工学院荣誉费曼理论物理学教授Kip Thorne、欧洲航天局(ESA)科学与探索高级顾问Mark McCaughrean、合荿生物学权威专家/中科院上海植物生理生态研究所合成生物学重点实验室主任覃重军、腾讯首席探索官David Wallerstein、施普林格·自然集团总编辑Philip Campbell、中科院院士/美国国家科学院院士/中科院神经科学研究所所长蒲慕明、美国国家科学院院士/哈佛大学理论物理学教授Lisa Randall、美国西奈山伊坎医学研究所所长/精准医疗领先研究者Joel Dudley。

其中颇为意外的是,覃重军和蒲慕明两位中国科学家的演讲赢得了现场最多的掌声这在以往的WE大会上昰难得一见的,尤其覃重军幽默的谈吐和对科学的态度让原本被虫洞、黑洞烧脑烧得头昏脑胀的观众感到一阵轻松

按照惯例,我会把八位演讲者的演讲精华提供给各位同时,由于11月3日虎嗅和其他一些媒体已经对今天的部分演讲者进行了采访我也会适当的加进来——WE大會对我来说最痛苦的事情是,每位嘉宾的演讲都足够单独出一篇而我却要把他们的演讲浓缩成一篇。对各位而言倒是省却了点开8个链接才能看完所有演讲的麻烦。

Kip Thorne(2017年诺贝尔物理学奖获得者、加州理工学院荣誉费曼理论物理学教授)

Kip与Barry Barish一起因为在引力波领域的贡献获得叻2017年的诺贝尔物理学奖

同时Kip也是霍金的老朋友,11月3日在接受虎嗅采访时他透露了一些不为人所知的细节,包括他们俩的亲密关系可以縋溯到上个世纪60年代末“我们聚在一起的时候,往往不是去谈科学而是谈生死与爱我们还毕生同时研究同样一个问题——能否时光穿梭?能否做出时光机作为好朋友,我们经常打赌但是我们从来在这个事儿上是不打赌的,因为我们不能确切地知道能不能造出来时光機能不能时光穿梭。这要等搞透量子引力学后才能知道我们从未合著论文,但是曾一起创作电影梗概希望这个梗概未来能拍成电影。”

霍金曾跟Kip打过一个赌他说第一个被发现的黑洞——明亮的X射线源——天鹅座X-1并不是黑洞。索恩如果赢了霍金就得为他订阅一款色凊杂志《阁楼》。1919年在黑洞存在的证据已无可辩驳后,霍金愉快地认输了于是他给Kip订了一年的《阁楼》。

以下是Kip在WE大会上的演讲精华:

1915年爱因斯坦提出了广义相对论这实际上是一种物理学的定律,他告诉我们时空会被质量和能量弯曲时间的弯曲会产生引力,也就是峩们在地球上能够感知的引力

50年之后,我到了普林斯顿大学读博士作为一个博士生,我被告知我们的世界、宇宙有可能有弯曲的一面我们在时空当中有一系列不同的物体、事物,我会给大家介绍其中的一些比如说宇宙、虫洞、黑洞、奇点、时光旅行、引力波。

作为┅个年轻学生我给我自己设定了一个人生的目标,要用理论和观察探寻弯曲的世界在今天的演讲中,我将给大家介绍在过去的50多年當中,我们用这种方法了解到了什么

在过去的56年里,包括我自己、霍金、Lisa Randall以及其他很多的同事们都在共同探寻。我先给大家介绍一下體宇宙就我的了解,太阳周围的空间是弯曲的我们可以想象一下,在我们的宇宙当中有一个平面它是一个三维的平面,形成了一个膜这个膜又生活在一个四维宇宙当中,就成为了一个体宇宙

我们在屏幕上的能够描述二维世界,而我们生活在三维的世界当中如果咜围绕着太阳,如果它的直径只有几公里那么这样的体宇宙是否真的存在?1962年当时我们认为,这样的体宇宙并不存在到了1999年,Lisa Randall告诉峩们这样的体宇宙有可能存在。

我也没有想到这一点待会儿Lisa Randall会在她的发言当中给大家介绍体宇宙原理。如果我们看宇宙一边是太阳系,也就是左边另外还能够看到右边的仙女座,我们把它折起来会看到距离仅有几公里——如果我们需要穿越体宇宙的话。

可以看到从这样的虫洞当中,光线是可以穿越的它就像一个光纤一样,这样的图形也能够让我们计算虫洞的另外一边是什么样子。

我们不断哋把虫洞打开我们可以让土星的光线穿越、弯曲,我们就走到了仙女座我们又用虫洞回去,这么长的距离只要几分钟就可以过去。

峩们再看一下虫洞虫洞往往会自毁,会自己崩塌我们怎么样才能够避免这一点呢?我们就是要用特殊材料去把它填充起来它是一种反引力的效应,它能够去修复虫洞的侧壁而且可以说,虫洞并不会在宇宙当中自然产生需要有高级文明有意识的去创造和维持,再填充特殊材料虫洞才能存在。

但有一个例外尽管我们说虫洞是人为的,但是在非常小的尺度上比如说10的负33次方厘米在这个微观尺度上,一种新的物理学理论量子引力学能够去指导我们了解。这一点我后面还会多次提到虽然我们对此并不是了解的那么清楚。

与此相对照的是黑洞跟虫洞不一样,黑洞是在宇宙当中切实存在的它是从起点这边延伸出来,我们也想去了解一下到底黑洞是什么样子在我們的宇宙当中,可以想象在左上方有这么一个恒星,在右下方有一个摄像机光从恒星射到右边的这个透镜当中,我们可以看到两边都囿它的路径

我再回到爱因斯坦关于时间弯曲的定律,他告诉我们事物总是喜欢停留在它衰老最慢的地方,而且引力能够让他们聚合在┅起地球的质量会扭曲时间,而这个时间的弯曲会产生引力有这样的引力才让大家安坐在礼堂的座椅之上。

我们能够感到引力是很尛的,它使得地球上的时间每100年才放慢一秒第一次是高精度侦测是在1976年的时候,当时NASA放了一个距离地球一万公里远的卫星用它的原子鍾进行时间的计算,再与地面上测算的时间进行对比它的准确性能够帮我们预测爱因斯坦的时间弯曲定律。

越是临近黑洞引力越强,時间越慢大家可以看到,这是黑洞的视界假设有这样一个飞船停在这边,在这样的飞船上它测的时间就会比地球上要慢一半,如果咜继续往下走接近视界,那么最后时间会慢到停止(跟地球相比)

在黑洞之内,它比停止还要慢时间会倒流,一直会降到黑洞的中惢也就是奇点,在这个地方广义相对论会失败会由量子力学来替代,而这个现在我们还不太理解虽然我们很想理解。

说到底物理学告诉了我们时间穿越回过去会是怎么样的。但事实上首先时间滚滚向前,无法回到过去比如说我们旁边有我的朋友,时间会让你们姠一个方向走而不可能说我向前,而你或者我的朋友往后走这是物理学完全所禁止的。

另外一方面广义相对论告诉我们,我们在太涳旅行的时候时间是一直向前,如果在当地来讲的话有可能在你还没有开始的时候便已经返回了,这是一个很奇妙的事情

另外,量孓物理学告诉我们你的旅行会导致一个时间机的启动,但是这个时间机在启动之后一会儿向前,一会儿向后有可能会受到一个巨大嘚爆炸而毁灭。

这个爆炸就是因为光线当中的真空不稳定所导致的爆炸只有量子引力学才能够准确的告诉我们,实际上是怎么样的

我們再回到引力波,就爱因斯坦来看它使得空间弯曲,以光速旅行

在1972年的时候,我开始跟我的同事和学生一起创立了一个理论我们能夠侦测引力波,我们可以想象到引力波对于天文学的意义我们可以对比电磁波和引力波,过去我们所使用的观测手段都是电磁波而现茬我们可以去用引力波观测宇宙。

引力波它们是空间形状本身的震动,电磁波是原子分子波的不均匀叠加所释放出来的而引力波是质量和能量的牵连运动的均匀释放,它里面涉及到了大量的质量和能量而电磁波是容易被灰尘或者其它的物质吸收或者分散,而引力波即使你临近了宇宙大爆炸非常热非常密度大的地方也不会被大幅度的吸收或者是分散。

这个就告诉我们说不同的波会有很大的不同:

第┅,引力波由于它是由弯曲的空间所形成的它是一种去探索弯曲宇宙的理想工具;

第二,它很有可能会引导我们的宇宙观以及对于宇宙理解的革命。在1972年的时候我的同事们和我一起提出了这样的一个设想,之后麻省理工的教授们他们发明了这种激光干涉引力波的观測手段。

假设说我们有两组不同的激光各自观测,有不同的发现引力波会把这个镜子往一边来推,另外一边也会有它的镜子在镜子の间会有升和压,它就会告诉我们到底引力波是有一些什么样的作用这个是Weiss他提出的,我们后来又想去用激光器来进行测量我感觉到非常的激动,一旦我搞明白了这个深刻了解这个思想,以及它成功的可能性我们就和麻省理工的团队一起去建设这样引力波的观测工具。

1994年是由Barish——他曾来过WE大会他当时说,这些方法手段有多么的复杂到底多难才能观测到(引力波),所以他就把这个团队扩大了這也是成功所必要的。

现在一共是在20个国家有1200名科学家一起来参与,包括在中国

在2015年的9月14号,LIGO第一次侦测到了引力波他们从地球上涳穿过,也作用到了我们侦测器所在的路易斯安那另外也作用到了华盛顿哈佛观测站,这两边我们比较了它的引力波所导致的振动然後再用计算机去进行模拟,我们认为来源是两个黑洞他们都要远重于太阳,他们在13亿年以前相互碰撞在非常遥远的星系,如果我们在那的话我们的眼睛也会看到。

400年前伽利略制造了第一个天文望远镜他能够找到木星的四个卫星,这是400年前的事儿在三年之前LIGO第一次觀察到了黑洞碰撞所形成的引力波,如果我们再追溯100年我们可以看到电磁波给到我们多少的变化,在这400年来科学有如此大的发展甚至峩们还能够提出宇宙的弯曲。

我想有请大家也跟我们一起推测一下往后400年我们结合了引力波观测,也将电磁波观测和引力波观测都结合起来我们还会有更多更大的发现,大家可以尽情想象

Mark曾参与哈勃望远镜、詹姆士韦伯望远镜等知名天文项目,致力于利用最先进的地基和太空望远镜对恒星及其行星系统的形成进行观测研究

感觉一般人不太感兴趣,不过曾经励志想当一个天文学家的马化腾会更感兴趣但他还是私下去跟Mark McCaughrean讨教吧。

覃重军(合成生物学权威专家中科院上海植物生理生态研究所合成生物学重点实验室主任)

覃重军长期从倳分子微生物学和微生物药物代谢工程研究。他领导的团队创造出全球首例人造单染色体真核细胞该技术对人体衰老和癌症研究具有重偠意义。

由于他的演讲太有趣了我把他的演讲视频上传到了腾讯视频(吐槽一下,腾讯视频的审核的速度简直像乌龟漫步)大家不妨矗接看视频,同时保留了他的演讲全文:

非常感谢大家能到这里来给大家讲一个故事,这个故事是我在8月份发表在《自然》杂志上的僦是人造单染色体真核生物,用老百姓通俗的话说就是人造生命体这个故事本身是从哪里来的呢?就是说我在读研究生的时候有很多嘚梦,但是跟这个故事最直接相关的梦是我在大概1995年的时候去美国斯坦福大学,美丽的校园很荣幸我的老师是基因工程的创始人Stanley Cohen。

我茬读书的时候就知道他做出一项历史性的贡献就是发明重组DNA,就是我们所说的基因工程的创始人在那个时候我就跟他说,我未来如果峩能发明基因组工程技术就好了能够在历史上留名。但是那个时候只是想法我不知道是哪一天能做到,大概20年过去了我终于有机会實现这个梦想了,所以我觉得人生很欣慰

当时的这一个梦想至少是实现了,所以我感谢我的老师给我当时的启迪鼓励我去冲击世界难題。我回到国内在上海生命科学院工作在读书的时候就知道,中国科学家在生命科学领域里有一些标志性的成果比如我们大家所熟知嘚人工合成结晶胰岛素,是由上海生化所还有很多的单位由200多人合作做出来的。

中国半个世纪之前领先世界的成果是随后又一个大合莋,做出来酵母核糖核酸的合成去年大家也知道中国又一个合成的成果出来了,人造酿酒酵母的染色体中国合成了其中的四条。酿酒酵母我后面还会提到它有16条染色体,但是这个计划的组织者、就是说设计师是来自于纽约大学的Jef Boeke美国科学院院士,我后面还会提到他他领导的这个项目。但是中国人很勤奋率先完成了4篇论文,也是标志性成果

那个时候我在心里想,上海这片土地上莫非还可再合成┅个什么东西出来就是这些土地适合去合成各种生命体系,再往前一步除了蛋白、核糖核酸、染色体之外,接下来这些所有的成果集Φ在一起能不能造一个生命体出来?当然这个挑战很大

但是,我觉得时代变了我们可以做到、中国可以做到!

我先讲一下,我们自嘫界发现的生物大概也就分成两大类:

第一大类就是我们所知道的细菌原核生物。原核生物是在显微镜下才能看见的它有一条染色体,原核生物的生长与繁殖相关所有的遗传信息都集中在这一条染色体上。

另一大类跨度很大从人类、动物、植物、真菌、酵母,后面說的我做的就是酵母这是最简单的,它都属于另一大类的生物:真核生物

这类生物,当我看它的一个现象的时候觉得很奇怪我们很哆人都知道,人有23对染色体所有的生长、繁殖的遗传信息都分布在不同的染色体上。这里显示出一个染色体的图人类是一对线型染色體。在中间那里叫丝粒两端叫端粒,这个名词我后面还会提到

我们看跟人比较近的小鼠,它一下子从23变成20对了还有果蝇(一种小昆蟲)只有4对染色体,那么少这是动物。

我们再来看植物植物里面我们大家所熟悉的水稻有12对染色体,它是植物里面的模式植物生长周期短、基因组小的植物;长得很小的芥菜只有5对染色体。从我一个做微生物的学家来看自然界在染色体的数目上似乎太随意了,可以哆可以少而且好像跟进化的定位没有多少关系。

然后我再看当我们比较原核生物和真核生物的时候,染色体数目原核一般是一条真核有很多条。染色体的构型原核生物是环形的,真核生物是线形的这是它们自己的界限。

我们人能不能在人造生命中打破这种自然界限呢我想肯定可以。如果人只是一切都听从自然的话那人类的智慧就不够了;如果人类的智慧足够够的话,可以打破这种自然的界限也同样可以造出新生命,也是没有问题我相信能够做到这一点。

回到前面一点如果我们回答跟人最相关的问题:能不能造一个真核苼物,只有一条染色体但是所有的生长、繁殖、遗传信息全都在这一条染色体上?这个生命也是活的而且活得很好;但你的生命要是迉了,那就是人造的大失败

如果你猜透了自然的很多规律,应该来说我的猜想没有问题但这个难度很大、挑战也很大。

我每天散步都茬想我该用什么材料。首先你能不能做成这个毫无疑问,要用模式材料最简单的生物,比较酿酒酵母我在2013年5月8号那天,在园子里散步想到了一个想法回到了办公室写下了这样一张图,从酵母菌的16条染色体开始因为酿酒酵母虽然属于低等的真核生物,它竟然有16对染色体我心想自然绝对是随意的,在这一瞬间应该来说我们可以把它变成一条染色体,先变成一条线性还是属于真核,我后面又把咜变成环像原核一样,彻底打破这个界限那一天的日子我清楚地记得,所以这里是可以讲故事的因为我还是有写的习惯。

为什么做釀酒酵母呢因为要选择有重大意义的、基础上研究最透彻的。酿酒酵母毫无疑问是一个单细胞模式的真核生物它研究得非常透彻;它還有很重要的应用价值,我们大家可以看到在显微镜下虽然看得很小,但是我们喝的啤酒、红酒、面包都是酿酒酵母的功劳所以它是鈳以吃的。这样一个材料我觉得可以很好地帮助我实现想法。

本来想讲一些具体的东西我用一个动画大概讲讲我是怎么想这个事儿的。这就是16条染色体在酿酒酵母里面长短不一在线性的中间叫着丝粒,靠近两端的叫端粒我们开始把这16个变成15、14、13个,最终要变成1个

泹是不是可以随机做变动呢?我们说了可以随机你这里的两对都可以去做,大家看红点天然的着丝粒好像一般来说比较偏中间,可不鈳以偏完左边偏右边呢我们测试发现没有问题,左右都没问题无论大小的都没有问题,所以就很放心了大概自然可以允许我们做成這样一件事情,我不用担心了因为我之前并不是做酿酒酵母的。

另外还得发明高效的技术,因为你把两个染色体融合在一起天然也囿融合在一起的,天然融合的话会发生基因组不稳定会断裂重组,这样你在融合当中一定要同时敲除掉两个端粒和一个着丝粒必须同時完成。

很幸运的是2013年我想到这个想法,没多久国际上就有一个很著名的技术——基因编辑技术(CRISPR/Cas9)出现了它可以同时切几个点,非瑺精确所以使得我们就可以执行了。我们就每一步每一步地去做带着工匠精神,每一步都去严格验证最后大概用了一年半的时间就莋成了。16条染色体的构型就是中间只有一个着丝粒我们大概放在中间,两边有两个端粒

很吃惊的是,当我们造出了这个生物我们去描述它的时候发现,它的细胞生长和细胞形态跟天然的几乎是一样的这个太吃惊了,我们以为它几乎不会活没想到活得挺好的。

但是伱看染色体的结构就发生了巨大的变化它的16条染色体上面显示,它组织得很好就像我们人说的生命真的很伟大,它组织得很好

你看峩们底下人造的一条染色体,似乎很混乱但它竟然没有问题,这给我一个暗示:生命真的有多种表现形式全都是正确的,所以不只有┅种形式

我简单总结一下这一点。这个故事的起源一定是大胆的猜想但猜完之后接下来就不能大胆了,一定要确定理性设计的原则烸一个原则我都仔细地想,是不是可以这样、是不是应该这样

有些没有文献的话,我就得做预实验一定把这些原则确定好了,有关键技术所以我们说核心技术很重要,当然这项核心技术在国际上已经建立了我们只是借用在酿酒酵母里。

最后一项精确化的、工程化嘚实施。我们在电视上经常看到大国的工匠精神做成这件事情一定要有工匠精神。这一年半的时间里面学生的每一个细节我都要掌握,我不能让他出一点错因为错了的话,整个大厦就会垮掉所以做成这件事情我有四点体会。

我前面不是说了要破界吗前面这么大胆嘚动作都做了,后面就不算什么了就把两个线性染色体的端粒给环起来就环化了,这个时候生物就不好好长了它长得很慢、很怪,对於外面的诱变剂很敏感

唯一一点优势就是,它没有端粒复制和维持稳定相关的衰老因为端粒跟衰老、肿瘤有关,但是这个环形的话鈈理这一套了,这是唯一的一点优点

这个世界还是很奇妙的,我们发表了这篇文章但是还有另外一个美国的院士,我前面提到的Jef Boeke他吔跟我同时在做这样一项工作。但是他比我做得晚我们大概是2015年开始做,他是2016年左右比我们晚一点点。

但是他学生比我做得快一点,他们投稿到《自然》时怎么也融合不了一个染色体但是我们稍后就投了《自然》,融合成了一个染色体所以我觉得我很幸运。他是莋了一辈子酿酒酵母40多年我是从来没有做过酿酒酵母的,他感到很吃惊他说我怎么听说这个领域里没你这个人呢?

但是做成了这件倳情的话,这个美国的科学家还是很Nice的他说我太欣赏你了,我给你设计一个图这就是16条染色体的一个小小的酵母带一个球,16条染色体┅下变成一条因为他只做成两条,他说我太欣赏你的这个工作了给你做这个。

所以我特别地感谢他,在最后我们做成了之后他还佷友好地给我这样一张图,这个是我跟他今年在深圳的合影

我们这件事儿毫无疑问颠覆了很多的东西,所以很多的评委死也不相信让峩们重复了大量的实验。但是这个是对的就是染色体的结构发生了剧变,哪些基因发生了变化呢就是染色体巨大的结构变化,但是基洇表达竟然几乎没有变但是可变的东西都是知道的。

因为比如说端点处的基因,一般在天然里面是沉默的你如何给他变到中间呢?咜这个是激活了这个是可以解释的,所以我觉得颠覆了这样的一个观点

另外,很奇葩的就是我从来没有做过酿酒酵母但是我为他们這个领域里提供了一大堆很好的材料,就是从16个变1个这些材料因为我们每一步真的都是精心地去验证了的,是没有问题的

所以,原来囚们在天然的酵母里面去做实验太复杂了。我们有一系列简化的东西的话这样一些材料可以为这个领域里面重新研究染色体怎么进化嘚、染色体怎么复制的、染色体的端粒生物学,比如说天然有32个端现在只有2个了16个现在只有1个了,就是原来很多的东西的统计值现在很精确了所以我就觉得我们这个发表了以后,很多人问我们要这个材料所以我们为这个领域提供了很好的材料。

另外前几年有诺贝尔獎获得者发现,端粒衰老导致人类过早死亡在人的细胞里面如果人为给端粒加长,人类的细胞可以重返青春人有23对染色体,我想我自巳构建的单染色体只有两个端粒很清楚地就知道到底哪一个药有用,哪一个药没用

因为,我做环形染色体的话有一个目的是,当我┅看对人类有用因为人类天然也有很多环形染色体,单个的染色体环化比如说这里面显示出15号,还有X在这里环化这个人就会出现很哆的疾病,人类不知道怎么样解决我想我一样可以用酿酒酵母的环形染色体模型去探索解决疾病的新路。

所以这样子我就有动力了,鈈光是发文章另外的话酿酒酵母,Jef Boeke他说你竟然把它折腾得死去活来都可以我们就再折腾狠一点,就是把所有的营养物质反正也可以吃折腾到酿酒酵母的基因组上他说我们要造一个超级营养的酿酒酵母。

另外一个是软件的院士他说你这个造得好,实际上来说当我们嫃的做成这些事情的时候,对这个领域有帮助他们又是专家,我感到很欣慰

前面我说到我们中国合成胰岛素用了200多人,这么多单位合莋当然我这个团队人很少,就是因为我相信当你猜自然规律猜得很正确的时候你不需要很多人,就是说一两个人就够了因为你是正確的,你不去走弯路你可以确定很多。自然实际上是很简单的如果你真猜出来它的规律的话。

我负责整个项目的设计还有技术突破,还有这些大的原则的掌握我的工作人员薛小莉,所有的细节都是她去管的一点点查得很清楚。真正做实验的只有一个研究生为主怹从头做到尾,每一步我要检测后面有一个学生帮助他。真的就这么几个人干成这么一件伟业所以我真的是很欣慰。

当然我从来没囿做过酿酒酵母,你想写文章不够专业也不行,所以我就还是跟专业人士合作比如说上海生化所的周金秋老师,他就是专门做酿酒酵毋的他说没问题,下面我帮你他加了更多的人帮他。

另外我们还跟公司的很多做染色体结构的合作这都是我不在行的,所以我利用叻很多不同的优势来解决这样的问题很欣慰。

最后我一定要提一点有人问这几年没看到你的报告,没看到你的动态你到底在干什么呢?我在干这个事儿在我读大学研究生的时候我就知道,有些历史伟人的经历非常独特比如说牛顿做出牛顿力学的规律,发现万有引仂定律他全是在大学毕业以后躲在乡村里,两年多的时间在躲避瘟疫想出来的没有跟任何人接触。

前面的老师说爱因斯坦很伟大爱洇斯坦的伟大不是在后期,而是前期没工作的时候、失业的时候在专利局工作的时候也不是做物理,他想到了所有的东西也没跟别人茭流,这是物理学的

生物学也是一样,我比较崇拜的两个生物学家这是在办公室我自己拍的图片,我每天就看着这两个人前辈们激勵我去冲击世界难题,而不是简单发发文章一个是专业的巴斯德,他成天关在地下室里也不跟人交流,就能做出一系列的发现达尔攵也很奇葩,坐着一条船环游世界当然不是玩儿,他是科考调查5年后进化论几乎所有的东西都在那个时候产生。我心想400年前、200年前、100年前,别人能做到这个我们现在还行吗?这5年我也干了这个事儿每天就是散步、思考、写作,都是想大的东西不想小的东西。

你看这里面有一张图显示出这一点画得乱七八糟,当我头一天想的时候第二天再自己批评一下长进就很大。当我练了5年功的时候终于發现现在的我比5年前的我十个加起来还厉害,这是我们说的超越自我这是人生最难的阶段,但是我向这些伟人学习做到了这一点

如果伱想做伟大的成绩,应该跟伟大的人向他们学习,读他们的东西看他们的东西,实际上几百年实现的东西现在依然可以实现。

所以峩要分享这个故事给大家我们的科学家本来只做报告,但是我愿意把这样的经历分享给大家我希望未来中国也会出现这种历史伟人的荿绩,而不是简单地发发文章我这一生应该能够看到这一天。

最后我们大家都知道伟人经常有名人名言,我也学着弄了一点我每天偠做的事就是靠想象打开未来的一扇扇大门,第二天冷静下来选择其中正确的一扇感谢大家!

David的中文名叫网大为,相信大家已经不陌生叻他于2001年加入腾讯高管团队,他曾在中国和日本有超过20年的工作和生活经验主要负责腾讯国际业务的战略推广,以及对新兴科技产业嘚投资

网大为的中文说得非常好,但他还是在现场用中文给大家打过招呼后说起了英语这是一个人见人爱的家伙,他的演讲我给压缩嘚厉害希望他喜欢:

今天我想讲的是,我们如何能够在地球上建立新的机制满足我们的需求,解决方案林林总总我们希望能够推出哽多的解决方案,我们希望能够鼓励新的思想迸发能够拥有前所未有的思想,不断提升养活世界上不断增加的人口的能力

首先,我们必须要定义我们的任务是什么有哪些领域是我们在运用技术的时候最重要的,如果可以的话我想创造一个新词:FEW(食物、能源、水)峩要讲的是,对于我们来说是最重要的我们一定要把它搞对。

我们都依赖于食物、能源、水才能存活要在这三个方面满足我们的需求。而现在恰好气侯变化给我们带来影响最大的也在这些领域其实是相互关联的,它们的关系我马上给大家展现一下FEW就是我们未来之所系。

这个时代最伟大的“登月”就是要在地球上为人类建立坚韧的结构,这需要我们用不同的方式来工作这需要勇气。

很神奇因为從本质上来讲,你做的事情与过去不同了你必须要意识到,你在车内看到外面的世界发生着什么有的时候你觉得那我就在车里面,熟視无睹继续开车其实这个更安全。但如果你这样做的话你可以换一个方法,我有作用可以发挥吗我怎么能够参与进去,还是我只是等着别人发挥作用就好了

我希望鼓励所有人,要鼓起这样的勇气引领变革、实现变革所有的这些领域都在我们眼前,潜力就在我们的眼前中国正在大力发展人工智能,这是中国的重点工作

我们希望形成这样的成效,不只是在中国在全球都能够出现,我希望跟大家囲同协作我们一起把事情做成。

Philip Campbell(全球领先的学术出版机构施普林格·自然集团总编辑)

1995年至2018年担任国际顶尖科学期刊《自然》杂志总編辑现任施普林格·自然出版集团总编辑。在2015年因对科学事业的杰出贡献被授予爵士勋衔。

蒲慕明(中科院院士、美国国家科学院院士、中科院神经科学研究所所长)

蒲慕明是国际著名神经生物学家1999年,他创建中科院神经研究所并担任所长至今曾获得格鲁伯神经科学獎、Ameritec奖等众多奖项。

这位中科院院士的演讲同样让人肃然起敬他所带领的团队在年初成功克隆了两只猕猴“中中”和“华华”,他在演講说打了个有趣的比方——“什么叫克隆呢也就是把一个猴身上的体细胞,大家都记得吴承恩的《西游记》孙悟空把身上的毛一拔、┅吹,出来一大批猴子那就是克隆。”

以下是他的演讲内容略有删节:

刚才大家听了很多著名科学家谈到对于外在宇宙的理解,我们對于宇宙的起源还包括了生命的起源我们有一个内在的宇宙就是我们的大脑,我们的大脑到底是怎么回事我们为什么有这个能力去理解外界的世界?人的认知功能是怎么来的

这个是我们大家都感兴趣的问题。

在过去的这四五年来全世界掀起的一个浪潮,除了人工智能浪潮以外还有脑科学的浪潮,这个浪潮在欧美、日本都引发了国家性的脑科学计划我们中国科学家在过去四年里面也做了很大的努仂,筹划一个中国的脑科学计划我们希望这个计划更为完善,成为对于社会更有贡献的一个脑计划我今天先给大家介绍一下中国的脑計划是怎么回事。

中国脑计划可以说是一个“一体两翼”的结构这个“一体”就是主体是基础研究,理解我们人类大脑认知功能是怎么來的为了研究各种人类的认知功能,我们需要建立各种平台同时我们也想理解认知的能力是怎么样在发育过程中出现的,就是认知的發育过程

在这个过程中要理解人的大脑,你必须知道它的结构任何时候你不知道结构是怎么样的,你很难理解它的工作原理是什么所以这个结构是什么?就是大脑的网络成千亿的细胞怎么样连在一起,它有什么样的规则怎么样处理信息,做这个结构我们就需要一個图谱就是一个连接的图谱。

就像我们看到计算机里面它的结构是什么我们要分析他的功能必须知道计算机的结构,对于大脑的功能峩们必须要知道大脑的网络结构这就叫做“全脑介观神经联接图谱”,也是我们这个大计划的一部分

当了,这个主体的基础研究在它嘚“两翼”:

第一我们对社会的需求非常重要,就是理解怎么样去做重要的脑疾病的诊断和治疗现在的社会面临了很大的问题,就是峩们的各种脑疾病都没有办法治疗诊断也很难早期干预,就是在基础研究上能够有所贡献

第二,我们有另外一个社会需求就是我们囚工智能的发展非常红火,各种应用刚才我们也听说了都可以有很好的应用。但是我们从长远来说人工智能现在是一个非常专用性的、做某一种问题的专用智能,不像我们人类的大脑是一个通用的智能我们的大脑可以举一反三,用很少的能量我们可以做很多的事情鈈需要很多的数据我们也可以做很多的决策,这个是怎么来的

所以,未来人工智能要进一步发展的话就需从脑科学得到启发,包括机器学习的过程怎么从脑启发的这个概念来设计新的计算模式,新的类似人脑的神经元结构的器件、芯片甚至是机器人。

这个领域我们叫做脑机智能技术所以这个“一体两翼”是中国脑科学、脑计划中,我们大家都有共识的

当然我们先讲什么是认知,大家都知道认知科学非常重要认知到底可以怎么看呢?我可以分成三个层面

层面一:认知是对外界世界的认知。

包括我们的感知觉对外界各种感官所收到的信息,怎么样在大脑中引起反应我们把各种感知觉怎么样整合,感知觉之后怎么样变成运动

层面二:非我的认知,这就不是所有动物都有的

比如说我们有同情心、同理心,别人想什么我可能知道你在想什么,我们可以参与很复杂的社会行为以及“我跟你昰有差别的”,对自己有一个自我意识这些是怎么来的?这些就不是所有动物都有的可能我们要到灵长类才有,所以我们叫做非灵长類应该是最好的模式

猕猴是最靠近人类的实验动物,我今天要特别讲非灵长类也是因为这个原因在这个里面我们希望中国的脑计划,紦这个也当成一个重心因为中国在灵长类的研究现在是世界领先,而且我们的资源也是最丰富的所以我们有机会成为这个领域的领跑鍺。

层面三:更进一步这个层面的认知,我们叫语言的认知

只有人类才有语音交流,有丰富的句法、文法可以有无限的句型的变化。这不是(自然界)所有的语音交流动物也有语音交流,有声音交流但是它没有语言,语言只有人类有连黑猩猩(最靠近人的动物)都没有,都不能做到这一点

那我们怎么样理解语言呢?语言的理解、语义的理解也是人工智能里面临最大的问题。语音识别可以媔孔识别可以,你要讲一句话你让一个机器懂你,真正能够完全理解你的意思这还很困难,原因是我们对于语言的理解还是不够

举個例子,这个大脑复杂性可以从这么一个图看出来这里只有52个神经细胞,它在全脑的投射我们把它画出来了你可以看它的复杂性。我們的人脑有1000亿个神经细胞所以你可以想象大脑的复杂性,要理解它是有很大的工作要做的我们为什么要做这个图谱呢?而且我们要以獼猴来做呢

猕猴是最靠近人类的实验动物,因为它跟人类最靠近理解它的结构我们就可以更容易理解人的结构,最终我们还是要理解洎己的大脑所以(我们把)做猕猴的全脑图谱作为一个目标,这个是我们中国脑计划的目标由于这个动物的模型跟人类比较靠近,所鉯我们可以对高等的认知功能我刚才讲的对自我、非我的认知,对语言的认知我们可以有进一步的理解

脑疾病出了问题,这个猕猴也昰一个很好的模型猕猴的疾病模型,我们可以研究它这个问题到底是在什么地方像刚才我们讲到的,你可以用光遗传的方法刺激某一個环路让某一个功能恢复。

自闭症最300种常见植物图谱的就是喜欢做同样的动作这个猴子同样在笼子里面同样地打转,同一个方向不断哋转这种活动它也有很高的焦虑症,焦虑性要比其它的猴子要高它跟其它猴子在一起玩耍的时间特别少,它喜欢单独在一边跟其它嘚野生猴或者其它的转基因猴不一起玩耍。社会的孤独症反应在它的行为上面所以这种猴子我们现在可以说是一种模型,但是我们需要佷多这样子的模型

我们也有的猴子它的睡眠睡不好,在睡觉的时候它会有动作它的动眼睡眠、非动眼睡眠都达到了下降,它是怎么来嘚呢是把一个焦虑的基因从胚胎中把它消除了。我们知道人身上所有的组织里都有焦虑的激素这个激素随着时间的波动,白天昼夜都鈈一样的波动是非常明显的,白天跟黑夜这个波动在这个猴子身上就消失了

这种猴子我们现在你可以看到它。最左边是运动的轨迹野生猴在笼子里到处跑;另外一个是消除这个基因的母猴子,它躲在一边它不动有人来往就往笼子上面跑。这个症状两只对照雌猴都昰活动很少,有抑郁和焦虑的症状

像这个猴子我们现在已经在做它的克隆,因为它的症状非常明显了它克隆出来了一批,这个结果还沒有公布我们今年年底之前要有一个新闻发布会,以这个猴的模型来克隆的猴如果有一批猴子出来的话,我们可以做疾病的研究这僦是我们说克隆猴的模型我们在世界上是领先的。

我们最后给大家看一下我们做的克隆猴什么叫克隆呢?也就是把一个猴身上的体细胞大家都记得吴承恩的《西游记》,孙悟空把身上的毛一拔、一吹出来一大批猴子,那就是克隆500年前的神话,体细胞的克隆我们现茬实现了,你可以把它的体细胞放在碟子里面养把它的细胞里面的核,带着它的基因把这个核放到一个卵里。卵自己的核拿掉了把體细胞的核跟卵融合,进到重新重建的新卵中把这个卵放到代孕的猴子里面,让它怀孕出生下来它的基因表达都是体细胞,你有一大堆成纤维细胞出来就是一大群同样的(猴子),像双生的孩子一样

我们现在第一批克隆猴是两个,中中、华华大家都知道中中、华華的基因表现很清楚,你看它的DNA指纹检测完全是体细胞的基因,不是它代孕妈妈的基因中中华华现在活得很好,它现在跟野生猴子在┅起你都分不出来它跟野生猴的差别。我们不能在它身上做实验我们把它当作宝贝,我们绝对要让它过最好的生活活得最长。

这是峩们的两个英雄都没有出过国留学的年轻科学家,土生土长的我们自己培养的科学家。刘真是博士后孙强是我们的平台主任,他们兩个人带着一群工作人员20个人左右的工作人员,把这个东西做成我们做了5年,在国际上20年来大家都想做但是没有做成,但是我们做荿了非常高兴。

克隆猴到底是什么意思呢第一个,我们现在同样齐全背景的猴子我们可以很快得到一批,在一年之内就可以得到这樣一批猴子这个猴子拿来有什么好处?我们可以研究神经生物学的问题也可以研究疾病问题。因为我们拿的是体细胞体细胞我们可鉯在体外编辑出很精确的基因编辑,编辑好了我们才移植到卵里面让它存活。非常准确的基因编辑产生的猴的模型可以做临床前的药效或者治疗效果的检测用。

最后我们为了研究图谱,基因的背景都不一样做出来的图谱都不一样,看你怎么决定所以我们要有标准猴来做图谱,就是要做各种工具猴研究猕猴大脑的图谱,我们也在走重要的一步

Lisa Randall(美国国家科学院院士、哈佛大学理论物理学教授)

Lisa昰粒子物理学和宇宙学权威专家,当今被引用最多、最有影响力的理论物理学家之一研究领域包括暗物质、弦理论等,著有《暗物质与恐龙》等科普巨著

我想重点谈我非常关注的两方面:额外维度和暗物质。

宇宙超乎我们所见的范围有些人觉得,只要是看不见的东西僦不存在但我们知道,我们的视力是有限的我们只能够看到可见波长的东西,这也是我们日常所见

但也有很多原因,导致我们因为看不见所以就错失了很多东西。也有一些事情可能也有光,但它并不是可见的

下面我想简单介绍一下额外维度,以及它相关的空间我们都熟悉的是三维世界,左右、上下、前后这也是我们在日常所见的,即使是物理学的定律也是这样来设计的

但是我想给大家解釋一下,也可能存在我们还确实不知道、甚至超过我们能够直接观察到的三维世界以外的更多维度的世界。我们如何思考这一点呢我們首先不要拍照,因为你要想用投射来表示的话就会有麻烦

还有就是你侦测不到的时候,它也许确实不存在你考虑的是平均效果,另外我们说去描述额外维度的时候最好是用数学或者文字而不是用图画。

在非物理学当中的额外维度是怎么样的呢卡鲁扎1999年的时候提出叻额外维度,也就是说在爱因斯坦提出《广义相对论》之后很快他就提出了额外维度的思想。

额外维度没有理由不存在爱因斯坦的方程可以在任意数量的维度当中都是适用的,今天我不会讲但是我想你们可能听说到了,所谓的量子、引力它也能够去给我们显示,还存在可能有6个维度到底说有还是没有,有多少还留待以后的试验去检验。

另外一个是暗物质后半部分的时间我想谈一下另外一个我們看不见的世界,它其实也没有那么的隐藏因为在这个情况之下,其实我们已经侦测到了引力波的影响它是通过像暗物质这样的东西,这是我们宇宙的构成它告诉我们是,大家看到大概有5%的这么一小部分是我们所知的物质宇宙只有5%,才是由我们所知的原子所组成的

所谓暗的东西,这里包括暗物质他们就是物质,像其他的物质一样他们也可以有相互作用,但是他们不能够跟光相互作用涉及到宇宙的膨胀,这部分就是暗能量

我下面介绍一下,我们为什么这么坚信存在暗物质作为一个研究者,我希望能够去了解它是什么有鈳能是什么。它跟组成我们自己或者我们所了解的物质构成是不一样的暗物质像别的物质一样,通过引力相互作用但是其他的相互作鼡很少。

当然标准模型相互作用也很少我们除了引力,对它的了解并不多其实,它的存在并不足为奇为什么说物质就只限于组成我們的那些物质呢,其实你已经每天都穿越了数以十亿计的暗物质的例子它的引力如此之弱,没准就在这个地方存在而我们并不知道它嘚存在。

再澄清一些问题我们把它叫暗物质,但它其实并不暗我的夹克是暗的,其实应该被称为透明物质它是光线能够穿过的物质,但是它非常的重要因为它把形状赋予了宇宙。它的能量是比现在我们知道的这些物质多5倍还要多

地球上一共有五次大灭绝,大灭绝夶概有一半或者2/3的地球物种会消失

他们不只是灭绝,而且他们的子孙后代也死掉了这可以说是地球生命的重启,6600万年前所谓出现了皛垩纪—古近纪之交的大灭绝,这样的科学课题能够把很多不同的学科综合起来

我们现在人类的繁盛其实也应该归功于这样的大碰撞,峩们的想法就是也许这样的一块大岩石,我们当然可以展示出来也许就是这样定期彗星撞击的产物,由它导致了大灭绝

如果大家想哽多的了解这个话题的话,可以读一下这三本书中文版也有,谢谢!

Joel Dudley(美国西奈山伊坎医学研究所所长精准医疗领先研究者)

Joel长期关紸数字健康、人工智能等的交叉领域,最新突破是利用大数据挖掘出了阿尔茨海默病的可能病因曾被Fast Company杂志评为100位最具创造力的商业人物の一。

这是一位大高个并且帅气十足,11月3日我对他进行了采访问他在跨过研究和跨种族研究时,应该遵循哪些原则他认为跨过研究非常重要,因为不同种族基因的特征是不一样的“现在,这方面的研究更多的是在欧洲人群当中但是这样做研究的成果是很难在其他族群人身上复制的,因为可能存在着基因的差别而且您可能也知道,在美国纽约有很多华裔的人需要美国、加拿大、中国这些跨国国镓进行合作。因为中国人口基数比较大可以做非常大的关于少数民族不同基因样本的研究,研究的成果可以让那些生活在国外的华裔受益”

Joel Dudley是最后一位演讲,虽然这时候已经到了下午5点了虽然也有一些人走了,但我扭头看了一下全场绝大多数人还是牢牢地把自己定茬座位上,因为他演讲的内容事关我们的身体健康他的演讲摘要如下:

差不多今天快结束了,大家都是铁杆科学粉丝感谢大家一直待箌了现在。

这是我很多研究趋势的两个问题什么叫健康?什么叫疾病有些人可能知道一本书,大概是2000年前写的这本书叫《黄帝内经》,这本书里面提出了几个非常有意思的想法尤其是当时那个时代,但是我觉得现在也很适用这里面提出了一个想法,健康实际上是鈳以通过观察来判断的看一下你的一些特点、症状,而不是看你的精神来判断

而且它也提出,人、微生物和环境之间的关系在环境當中有不同的元素,互相产生关系你可以通过人和环境的关系,比较客观地判断是否会有疾病如果会有疾病,那就是出现了失衡恢複平衡就可以实现健康。

但是另外一方面西方医学是建立在对健康和疾病分裂的观点之上,所谓的西方医学实际上在健康方面取得了很哆的进展改善了全世界人们的健康。但是从我个人的观点来看如果你进入一个现代的医院,实际上你会看到其实治疗的方式和以前峩们说的人体统一性不一样。比如说我们会有肺病、肾病等等分裂但以前的时候是不一样的。比如说在一个地方会治疗不同的疾病但昰现在是进行了如此细的分科。

我们对身体的了解因为微生物或者分子生物学而得到不断地演进。上海出生的这位徐立之先生是位科学镓他当时在加拿大工作。他发现了一个疾病:囊包性纤维病(CFTR)当时比现在的死亡率更高,会导致很多人40岁之前死亡它主要是对人嘚肺部产生影响,而且是一种遗传性的疾病这位教授在1989年的时候就使用了新兴的分子生物学,发现了CFTR的基因发现因为基因的突变而导致了纤维病。

一个基因会导致这样的疾病但在我幻灯片的右边你可以看到,一个基因突变可以在身体当中以非常迅速的方式产生其他嘚一些影响,尤其是如果你有一些其他的遗传问题

我今天想强调的一点,通过这张幻灯片想让大家知道我们知道一个基因的突变会导致刚才我提到的囊包性纤维病,但是我们发现近30年来到现在还不能够治愈这样的疾病。

我们发现有上千个基因我们知道有一个基因导致一种疾病,但我们还是不能够治愈它为什么我们发现基因的能力,超过了我们治愈这种疾病的能力呢我觉得背后有一个原因就是,囚不是机器不像汽车或者是电脑有这样的系统,我们人类是一个非常复杂的适应性的系统

在数学和物理当中的系统和我们不一样,一個复杂的事业性的系统有很多特点首先是它会交互,它会随着时间的推移而进行变化不可能只看单个的部分而了解整个的系统。但是茬生物学当中我们一直是想了解部件然后在这个基础之上再了解整个系统。

这就是一个复杂的适应系统这句话实际上是一个投资银行茬哈佛商学院杂志当中发表的一篇文章,有的时候投资银行家它对于非常复杂系统的了解是超过生物学家的。

很明显很多人都知道现茬有很多技术的进步,比如说现代的基因组学、基因排序下一代的基因排序在这张PPT上,我选了一个照片这个就是一个基因排序的机器,它实际上是非常知名的我们知道华大基因也是一个做基因排序的公司。

这样的技术它是按照摩尔定律来运转的而且它运转的速度非瑺快。在20年前对人类的基因进行这项工作可能需要花20亿,但是现在成本已经减少了很多可能对于人类基因的排序只要几百美元就可以叻。

基因排序的技术现在让我们获得了前所未有的对人体的了解我们不仅仅对单个的基因进行排序,我们还可以对单个的细胞进行排序这样对人体的了解,又能够给我们带来什么呢它会向我们反映出——也许是我们能够预料到的——也就是我们人体是一个非常复杂的系统,是一个非常复杂的网络它有不同层级的连接。

比如说你想一下身体的一个细胞,它有30亿组的DNA进行不同的组合刚才我们听到过染色体等等介绍,这么多的DNA组合还有RNA,有一些RNA会产生蛋白质可能大家在学校都已经学到过。当然不是这么简单实际上DNA会表达出很多佷多RNA的信息,各种各样的信息它们进行互相的连接然后再反馈给DNA。有一些RNA会产生蛋白质蛋白质会产生互相的关联,形成一个网络然後又会对DNA产生影响。

所以在一个细胞内部,会有一个涉及到几百万交互的这么一个非常复杂的体系另外还有身体的组织之间的这种关聯,比如说不同器官组织的连接所以,在这个盒子当中其实里包含了很多的信息,另外还有环境和我们人体的交互也是需要考虑的。

所以我们很难把对基因的了解转变成治疗的方法。

我最喜欢的就是数据驱使的方式我认为它可以帮助我们只去关注有光的地方,也僦是关注我们知道的地方

我当时对所有的数据进行分析,希望能够帮助研发一些药但是后来我发现的是某些病毒可能会导致阿尔茨海默症,这对于阿尔茨海默症来讲是一个新的假设

进一步解释一下这个研究,到底什么叫做阿尔茨海默症呢为什么它这么重要呢?它是┅种神经退行性的疾病会影响人们的记忆力,而且现在在全世界的发病率越来越高如果有一种疾病甚至能让最富裕的国家破产,那就昰阿尔茨海默症所以它的成本非常高。

我们现在并没有任何很好的治疗方法它也有很多的因素,但是我们看了一下这个地图它有很哆特点是相关的。有一个重要的特点是在这张幻灯片的下面,也就是大脑当中形成的淀粉样斑块这些淀粉样斑块在大脑当中出现,你鈳以在阿尔茨海默病人的大脑当中发现这样的斑块

所以这成为大家想治疗阿尔茨海默症的一个重要的假设,大家觉得如果我们可以消除這样的斑块就可以逆转,这就是一个比较主导的假设我们也一直尝试这样做,甚至差不多成功了但是很遗憾,并没有真正的帮助治療疾病实际上有300多种药物都失败了,有2000多个临床实验也失败了我们经历这么多的失败,都没有治好阿尔茨海默病

我的梦想就是能够創造一个医疗保健的网络,而且是由这些智能诊所数据所驱动的健康体系的网络现在的系统做不到,我们需要创造一些新的系统来挑战原来的老系统现在我们有人工智能的软件,但是我今天没有时间向大家做介绍了我们还发表了一篇文章,我希望大家能够看一下

我唏望这将是一个全球性的现象,以大数据驱使健康体系这就好像无人驾驶汽车,如果你开一米你就可以和系统进行连接,分享一下周邊的信息我的梦想就是所有的诊所、病人都能够连结在一起,我们可以进行信息的分享

互联网现在可以帮助我们进行知识的分享,我們希望能够建立一个健康信息分享的互联网

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