万里冰封的北极，浩渺无垠的太空……科学的探索无界，科学的追光不息

摄影 记者 江玥

冰天雪地的北极，科学家如何展开科研工作？我国太空领域最前沿的技术是怎么样的？新时代的自媒体科普工作有哪些不为人知的背后故事？当人工智能赋能不同的领域，当想象中的新材料正在发生……这些科技和科普如何走进我们的生活，让普通人也可以感受到科学的魅力？

近日，杭州迎来了一场科学与科普的盛宴——科普中国星空讲坛“无限探索 科学追光”杭州专场，在杭州浙江大学杭州国际科创中心（水博园区）隆重举行。国家杰青、千万科普大V……各个领域的科学大咖们从不同领域，以生动有趣的科普方式，分享科研和科技工作背后的精彩故事。

《冰与火之歌——JASIMInE航次记》 

浪漫与考验并存的北极科考之路

海域上有白雪皑皑的冰川、美丽的极光，海底有不断喷发的火山，岩浆与热液活动也给海底带来了勃勃生机……海洋二所大洋与深海科学基地主任丁巍伟就在这里，进行了浪漫与考验并存的北极科考之路。

丁巍伟的团队在体表温度接近-30℃的环境下，搭乘中国第一艘自主建造的极地科学考察破冰船——雪龙2号极地考察船进行科研考察工作，尽管有着企鹅服的保护，但户外长时间的作业依然让人周身寒彻，脸被冻木是常态。

北极的科考工作至关重要，它是全球气候变化的放大器，JASIMInE航次投放了43台OBS、6台OBEM、地震测线总炮数5252炮。这次的科普现场，丁巍伟给同学们分享了艰辛环境下的“浪漫”，团队在北极航路上遇到了各种风光：极昼的午夜、蔚蓝色的熔池、山脊般蔓延的冰脊、冰虹、北极熊，绚烂的北极光，甚至用无人机为北极熊小白专门拍了纪录片。他在现场鼓励新一代力量好好学习，未来成为优秀的科学家，还给小朋友们留了作业：北极光是怎么形成的，它又为什么是绿色的？

《科学追光，打开未来科技的大门》

用光学为人类“降降温”

在全球变暖的背景下，人们在生产和作业时不可避免地暴露在高温暴晒的室外环境，实现零能耗的户外防护成为迫切需求。浙江大学百人计划研究员、浙江大学光电科学与工程学院副院长马耀光分享的课题是如何利用光学调控热学，实现高效率、低能耗的降温。他首先简单科普了常见的热传导方式、太阳的辐射光谱以及黑体辐射的概念，比如每天都能照到的太阳光，就是一种辐射，也是一种热量传导的方式。因为每个人身上有温度存在，也会不断地向外散发黑体辐射，温度越高，辐射量越大，而通过干扰黑体辐射来调节温度的技术就叫做辐射制冷技术。

这项技术可以在不耗电能或水资源的情况下实现温度调节，对解决温室效应、可再生资源等问题提供了宝贵的帮助。早在2000年以前，古波斯人就曾经利用过辐射制冷制冰进行储存。如今，科学家们则在这一原理的基础上进行了深入研究，通过织物内部微结构的设计，来实现对太阳辐射波段和红外波段的光谱调控超材料织物。未来，将此类织物做成辐射制冷技术衣服，能够有效地帮助人类降温。

《一眼识万物——探秘星载高光谱成像仪》

探索肉眼看不到的世界

对于大多数人来说，高光谱成像可能是个陌生的词汇，其实它与我们的日常生活息息相关。简单来说，高光谱成像就像是一台在太空中的“特殊照相机”，一次曝光就能得到几百张照片，能够看到很多人类肉眼看不到的东西，可以说是一眼识别万物。

国科大杭州高等研究院物理与光电工程学院研究员、博士生导师、副院长亓洪兴科普了人眼所能识别的可见光谱和高光谱成像仪能识别的光谱之间的差别，详细介绍了星载高光谱成像仪的工作原理，将原本复杂的科学概念用通俗的语言输出给现场的听众。

高光谱遥感技术作为空间技术的“皇冠”，是航天科技领域的尖端技术，已成为世界遥感领域的主要趋势，而星载高光谱成像技术更是“皇冠上的明珠”。随着高分五号的交付和应用，我国展示了自己领先世界的前沿技术，将进一步促进高光谱遥感技术在各领域的综合应用。亓洪兴告诉大家，星载高光谱成像仪能通过光谱特征对地物进行大范围快速精细识别，在自然资源勘查、生态环境保护、精细农业、碳排放监测和地表异常即时探测等方面有着广阔的应用前景。比如去年9月“北溪”2号管道甲烷泄漏，就是通过高分五号的遥感监测，获取了泄漏区域清晰的甲流排放羽流以及排放量。

《渔我所欲，科普出圈》

用大众更容易接受的方式做科普

“我在吃火锅的时候看到一条长得有点奇怪的章鱼，你知道这是什么章鱼吗？”“如果把一条鱼打成鱼泥，你还能准确地认出这条鱼的名字吗？”“我看到有人在小河边放生，这些鱼会不会破坏生态环境啊？”……以上这些看起来稀奇古怪的问题，科普大V周卓诚（网名“开水族馆的生物男”）都曾经遇到过，他在微博上拥有超过800万粉丝，每天都会遇到各种网友关于水生物的提问。开通微博的这12年，周卓诚一直致力于为广大网友普及鱼类知识，他能轻松地分辨出中国90%以上的淡水鱼，甚至从鱼骨就能判断出这条鱼的种类。

他的演讲也围绕着如何用更多元化、更有趣的方式让科普“出圈”展开。多年来，他通过个人与团队，以互联网+自媒体形式向大众科普水生物知识，架起“鱼类知识”与“网络”的桥梁。他认为科普这件事可以是有趣的，知识本身是严肃的，但传递知识的方式可以多元化。比如前段时间很流行在河边放生鱼，但有些鱼类是属于外来入侵物种，会破坏本地鱼群生态，这个时候就可以通过视频方式结合“放生”这个热点进行科普。对于绝大多数科研人员和老师们而言，他们没有大量时间去做一些很系统的科普，但可以结合时事热点，通过短视频、朋友圈图文等方式进行碎片化科普。

《揭秘新时代的“女娲”和“华佗”》

基因如何赋能精准治疗

在我国的古代神话中，“女娲”是大地之母，她创造出了形形色色的人类，华佗是一名神医，用神乎其技的医术治百病。而王晶晶及其所在的浙江大学郭国骥团队构建的“女娲”（Nvwa）和“华佗”（Huatuo）则是将人工智能和生物学结合，实现用基因赋能精准治疗。

王晶晶告诉大家，“女娲”其实是一个人工智能深度学习模型，这个模型首次实现了完全基于基因组序列预测单细胞分辨率下的基因表达。只要输入测试物种的基因组，“女娲”就能预测它经过特异性的加持，将会合成哪些具有特定功能的细胞，比如神经细胞、肌肉细胞等等。而“华佗”（Huatuo）则是一种分析框架，它仅仅依据来自少量生物学个体的基因表达谱，实现对突变转录效应在细胞类型水平上的推断。应用在疾病研究中，“华佗”能够预测碱基突变产生的效应，并与疾病的表现相关联。这为我们解析复杂的基因表达遗传调控机制提供了一种高效途径。通过这些科学研究，未来有一天也许人类真的有可能实现：抽一管血就可以预测一个人将来是否会得遗传病。

科学的路上，有不为人知的艰难

更有赋能未来的收获

新时代的科学声音是怎么样的？新时代的科学探索是什么面貌？这次活动中，5位不同领域的专家用妙趣横生的演讲带领现场的大小朋友们遨游在科学的海洋里，点燃了大家对科学的浓厚兴趣。在最后的圆桌会议中，专家们也分享了自己在科研道路上遇到过的挑战，比如丁巍伟，在北极科考的过程中为了躲台风，错过了回收大型仪器设备的时机，设备信号丢失了整整2周，团队花费了很多心力才找到，这也是他最接近崩溃的一次。比如偏物理的光电项目，几乎实验室里每一个科学家都要自己动手制作一些小型的仪器和零件，从设计加工到组装，大家经常自嘲做的哪里是光电项目，明明是手工项目。王晶晶则坦言自己学生的科研方向文章经常不通过、多次被打回，说明了科研之路的坎坷与不易。

专家们还展望了各自领域未来的应用方向和发展趋势，比如星载高光谱成像仪对开发水、矿产资源的应用，“女娲”和“华佗”和未来的“神农”对人类疾病攻克方向的帮助等等。

最后，专家们结合主持人的提问，再次用亲身经历鼓励新生代力量，结合自己的兴趣所在，在科学的领域里进行探索和创新，将来为人类科学事业的发展贡献自己的力量。