作者 | 耿挺

攝影 | 季俊輝

在10月31日舉行的世界頂尖科學家少年英才交流對話會上，不管是中科院院士，還是大學教授，都隻有一個身份——“老師”；而與他們對話的是一群真正的學生——一群參與了“英才計劃”的中學生。

從研究共享單車的市場博弈，到改善地火轉移軌道的夢想；從不同結論的文獻中找到科研的方向，到堅持物理研究；從思考人工智能是否能像人一樣思考，到中國是否還需要FAST這樣的大型科研設施……在少年科學家們分享的科研故事和心得裡，在中學生與科學家的一問一答中，中國“少年強則科研強”的未來正在變得越來越明顯。

尋找科研的興趣：

來自身邊，或是仰望星空

上海外國語大學附屬外國語學校徐天澍說，他對于科學研究的興趣來自生活的點點滴滴：因為喜歡足球，去研究青少年足球運動；因此疫情影響，做了居民在線購買生鮮的調查；因為住在軌道交通旁邊，參與了中科院上海技物所創新實踐項目，觀測不同濾波器的去噪效果。

在參與了英才計劃，得到上海交通大學數學系應文俊教授指導之後，徐天澍再一次把科研的目光放在了身邊。他想要運用數學的博弈論理論，通過數理模型研究共享單車行業的不同發展階段：在發展初期，使用演化博弈模型；在行業成熟期，使用完全信息靜态博弈模型。而數學模型清楚地顯示，在發展初期，兩家共享單車企業采用了降低價格、推出優惠的方式，就能達到惡意競争的平衡點；在行業成熟期，兩家共享單車企業通過提升價格、取消優惠，來實現寡頭壟斷。“這一結論也是我國共享單車行業的發展現狀。”

來自湖北省武昌實驗中學的鐘岩有一個“找到從地球到火星的航天器最佳轉移軌道”的航天夢。“初中時，劉慈欣地《三體》為我打開了科幻的大門，從此一發不可收拾。”這位高中生頗具浪漫色彩地說，“晚上放學回家時，我常常擡頭仰望天空，想到來自星星的每一個光子，經過了數億到數十億光年的長途跋涉，在我的視網膜上成像，都在講訴着宇宙的故事。我就做了一個認真的決定，要成為一名物理學家。”

鐘岩通過查閱大量文獻，分析了地球與火星的運行軌道，同時根據能量最優、能有效節約飛行時間的霍曼轉移軌道模型，得出了地火轉移需要237天的結論。這與新聞報道中的航天器實際飛行路線的204天，差了一個月。

“難道是算錯了？”當鐘岩帶着疑惑去求教專家時，發現在自己的計算中忽略了天體的引力等參數。“這個探究過程可能比正确的答案更重要。”

尋找科研方向：

不同結論，或是把普通的事做正确

長春吉大附中實驗學校的黃子芮曾因為英才計劃而進入吉林大學化學系做科研，如今她已經是該系的大二學生。她關注的一個研究内容看上去非常不顯眼：當一些化學物質加入到水中，水的體積究竟會變大還是變小。

當她帶着好奇去查閱相關文獻時，有了一個驚奇的發現：在一篇論文中，氫氧化鈉加入水中，水會膨脹；在另一篇論文中，氫氧化鈉和氯化鈉加入水中，水會收縮。這激發了黃子芮研究的樂趣。

把氫氧化鈉加入水中，看體積變化。這是一個看上去很簡單的實驗，但黃子芮發現，實驗室裡普通的量筒精度不足以顯示精密的變化。她自己設計了一個大肚子、細脖子的特殊量筒，能把水體積的微小變化顯示出來。最終，這個特殊量筒讓黃子芮發現，“1 1＜1”，氫氧化鈉加水，水體積反而減少了。随後，黃子芮又開始研究起這一現象背後的化學鍵等原因，并在這條道路上越走越遠。

“我也是個研究水的人。”中科院院士王恩哥說，“曾有人對我說，水有什麼好研究的。但我一直覺得，雖然水很普通，但要把一件簡單的事情做正确，卻不是一件普通的事情。”

當少年科學家們問起，如何選擇科研方向時，王恩哥講了自己的一個有趣故事。“上世紀90年代初，有人讓我改行計算機，我研究了下，發現做不好；到了90年代中期，又有人讓我改行生物學，我又去讀了下書，心裡也不踏實。”他充滿智慧地說，“可能我就是個‘笨’人，隻能研究物理吧，因為物理就是把複雜的問題變得簡單。”

見證科技強國：

需要一個與衆不同的想法

“人工智能可以像人一樣思考嗎？”“是不是還有皮米級芯片？”“中國是否需要FAST這樣的大科學設施？”“如何降解塑料？”在對話環節，中學生們向科學家抛出了一連串問題。

“像人一樣思考，是人工智能的終極目标。但是目前人工智能還需要向人類要知識，自動化需要向大數據要知識。”複旦大學教授說，“下一步，人工智能還需要落地到更多應用中，人們需要在更多實踐中尋找人工智能可以做什麼。因此，人工智能研究要心存高遠、腳踏實地。”

“基于矽基的傳統微電子已經走到了盡頭，其物理極限是原子尺寸，也就是十分之一納米，不能達到皮米級。”複旦大學微納電子器件與量子計算機研究院院長沈健說，“制約芯片的問題迫切不是尺寸，而是能耗。目前幾乎所有微電子都通過操縱電子實現信息載體，未來的原子自旋、量子等可能給微電子帶來新的革命。”

“可以肯定得是，中國需要更多的FAST。”中科院院士武向平說，“FAST讓中國在特定波段上的脈沖星觀測能力達到了世界一流。我們可以用脈沖星取代原子鐘，建立更為精确的時間基準。”

“通過尋找可以降解的高分子塑料，解決白色塑料問題，可能不是一個最優解。白色塑料的亂扔是一個社會問題，不應該通過科學來加以解決。”中科院院士楊玉良說，“我們可以通過回收石油化工高分子材料中的能量，讓那些廢棄不用的塑料發揮新的用途。”

“未來30年裡，你們将成為中國走向科技強國的見證者和實踐者。” 武向平對現場聽得津津有味的中學生們說：“我在FAST給你們留下了1%的觀測時間，用于尋找地外文明，隻要你們能夠提出一個與衆不同的想法。”

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