科學點燃青春|2026未來科學大獎獲獎者對話青少年,與冬奧冠軍楊揚共話求索之路

記者張玉鳳香港報導

作為 2026 未來科學大獎周重要科普篇章,2026 未來科學大獎獲獎者與青少年對話”於 11 月 8 日上午在香港科學館如期啓幕。本次活動由香港未來科學大獎基金會、香港科學院聯合主辦。來自香港多所中學的青年學子齊聚現場,滿懷熱忱奔赴這場科學之約;活動同步開啓線上直播,打破地域邊界,讓各地青少年與科學愛好者一同觸摸前沿,感受科學獨有的浪漫與力量。

2026未來科學大獎-生命科學獎獲獎者、中國科學院生物物理研究所研究員、中國生物物理學會理事長、中國科學院院士張宏,2026未來科學大獎-物質科學獎獲獎者、復旦大學智能材料與未來能源創新學院院長、中國科學院院士趙東元,2026未來科學大獎-數學與計算機科學獎獲獎者、北京大學北京國際數學研究中心講席教授袁新意蒞臨現場。以科學 Talk Show 的輕鬆形式,拆解前沿科研成果,娓娓道來背後漫長動人的科研故事。中國冬奧首金得主楊揚特邀同台,以體育人的視角,和科學家們一同與青少年暢聊成長、探索與堅持。

張宏:自噬,細胞城裡的“環衛系統”

張宏以《自噬:細胞城裡的 “環衛系統”》為題開啓分享。他將微觀細胞比作一座有序運轉的城市:溶酶體是消化車間,線粒體是能量工廠。城市要井然有序,垃圾必須及時清運——自噬,就是這套“環衛系統”,負責把廢舊蛋白和受損細胞器打包送進溶酶體,降解後再利用。

一旦這套清潔系統失序,神經元首當其衝受到損傷。阿爾茨海默病、帕金森綜合徵、肌萎縮側索硬化症(漸凍症)等神經退行性疾病,都與細胞“清潔能力”下降有關。為破譯自噬調控的底層密碼,張宏團隊選取僅有959個體細胞、約3天一代的秀麗隱桿線蟲為研究模型,成功鑒定出11個多細胞生物特有的 epg 基因,補齊了從酵母到人類的關鍵一環。

張宏稱“科學探索常常從冷門小眾的問題開始,但每一個扎實的基礎發現,都可能在未來,化作治病救人的鑰匙。”

趙東元:提出一個問題,比解決一個問題更重要

趙東元帶來《做一名合格的高中生:帶著問題來學習》的分享。他引述愛因斯坦的名言,提出一個問題往往比解決一個問題更重要——“提出新的問題、新的可能性,卻需要創造性的想象力,而且標誌著科學的真正進步”。

為此他講了三個故事:奧斯特發現電磁現象後,法拉第追問“磁能不能生電”,由此走向電磁感應;古人篤信“天圓地方”,而遠方的航船先露出桅桿、月全食時地球投影是圓形,幾條樸素觀察,就足以推翻固有認知;1892年,萊姆賽與瑞利發現空氣分離制得的氮氣比由氮化物制得的重0.006克,多數人會視作實驗誤差,他們卻沿著這點抓蛛絲馬跡持續深挖——最終氬、氦、氪、氖、氙、氡相繼現身,為元素週期表補上完整一族。

他寄語青少年,求學不止 “學而致用”,更要追求 “學而致知”。倘若只盯著實用價值,理性的翅膀便會被鉛砣牽絆,難以飛向更遼闊的遠方。

袁新意:一個方程,人類追了兩千多年

袁新意以《數論:人類兩千多年的探索》鋪展數論長河,故事匯聚兩條綿延千年的主線:素數與丟番圖方程。素數,大於1、正因數只有1和它本身的整數,歐幾里得用反證法證明瞭它有無窮多個;而丟番圖方程,尋找多項式方程的整數解或有理數解——比如 x²+y²=2026 有沒有解?“從‘看懂題目’到‘得出答案’,可能相隔幾個世紀。”

兩條線索各自走了兩千多年。素數研究,從歐幾里得、埃拉托色尼篩法,到1896年的素數定理,再到孿生素數猜想——2013年張益唐首次突破“有界間距”,經梅納德與 Polymath 合作把界壓到246,但目標仍是2。丟番圖方程領域,從費爾馬1637年的頁邊斷言,到懷爾斯1994年給出證明;1983年法爾廷斯證明莫德爾猜想,2026年虞家偉、袁新意、周勝鉉(YYZ)又把結論從“有限”推進到“顯式”,給出解的具體上界。

袁新意表示“競賽題有標準答案,科研是自己去問問題——允許失敗,才接近真理。”

對話青少年:科學、體育,同是一場漫長的修行

在互動對話環節,青年學生們踴躍發問,問題橫跨基礎科研、前沿技術、成長思考:“科學家做實驗和運動員練體育最相似的地方是什麼?”“怎樣才能問出好問題”“AI 會不會衝擊數學與數學家”“數論推導靠幾何直覺還是邏輯推演”“細胞如何精准清除受損線粒體”“能否用自噬標誌物指導腫瘤精准治療”“介孔材料酸強度分布與復合稀釋的矛盾怎麼解”等。

張宏闡釋,細胞自噬靠的是一整套精密調控,從激酶信號到蛋白磷酸化、基因轉錄,每一步都要協同,自噬流才能走下去。談到腫瘤,他指出自噬的作用取決於階段:正常細胞里它抑制腫瘤,腫瘤成長轉移時卻為其提供營養,化療抗性也與之相關。若能精准檢測腫瘤各階段的自噬活性,自噬就有望成為輔助治療的靶點,難點在於體內檢測技術和高效低毒化合物。

趙東元談及,科學實驗既需要理論支撐,也需要高超的實驗技術,瑞利正是相信自己測到的誤差才收穫重大發現。做科學和競技體育一樣,要有不怕失敗的刻骨韌性。至於怎樣問出好問題,他說好問題不是憑空而來:先細心觀察、大膽質疑,再有良師引路,“師傅領進門,修行在個人”。面對介孔材料“強酸位點被稀釋”的專業追問,他分享團隊思路:構建“酸性梯度”——外層弱、內里強,讓大分子先在介孔中變成中間體,再逐級進入小孔轉化,“孔道和酸性的協同設計,正是關鍵”。

袁新意認為,治學與訓練邏輯相通:入門階段必須按規則、按邏輯,把動作做對,否則不僅提不高還容易受傷,走到一定地步才有自己的個性。談到 AI,他認為影響有好有壞,把問題切成小步驟後 AI 非常強大,能大幅節省精力,幫助其它學科更便捷地使用數學,但同時,科研評價體系會大受衝擊。

楊揚把體育與科研的共通之處歸納為三點:在一次次試錯中成長、錨定一個長期目標、以及從每日微小進步里獲得快樂。談到 AI,她說它早已用於輔助訓練、裁判評分和內容傳播,效率確實提升了,但“只要是人和人的比賽,就沒有完美的比賽”。常年的訓練不是機械重復,而是身體感知與肌肉記憶的沈澱,賽場中的臨場反應是長期訓練出來的下意識反應,“AI 能提升效率,但最後還是要靠你自己的身體”。

作為2026未來科學大獎周的重要科普板塊,這場活動延續著“科學改變未來”的初心。以頂級科學家的求索故事、體育榜樣的堅持力量,在青少年心底播下熱愛科學的種子,讓求真、執著、敢於質疑的精神,陪伴新一代少年奔赴更遠的征途。(圖 組委會提供)

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