不忘初心，總能達到頂峰
——記2021年“外國專家科學講堂”

文/張曉 黃秭茜 雷鄲琪

5月25日下午，外國專家科學講堂在北京亦莊實驗中學開講，圖為2016年諾貝爾化學獎獲得者讓-皮埃爾·索維奇在線主講“分子機器和馬達的作用；從生物學到化學”

5月22—28日，2021年全國科技活動周“外國專家科學講堂暨VIPKID外國專家科普公益課堂”在北京、武漢兩地成功舉辦。七位來自不同領域的外國專家做了七場科普講座，主題涵蓋人工智能、微生物、分子機器、電力可持續發展、納米技術以及河流治理等多個領域。

“人工智能與未來學習”開啟講堂序幕

5月22日晚，北京大米未來科技有限公司（VIPKID）首席科技官、新加坡專家鄭子斌先生在北京一零一中學主講“人工智能與未來學習”。

鄭子斌先生通過生動的動畫，深入淺出地講解AI知識。他談道，人工智能發展歷史上有兩次重要的里程碑，一次發生在1997年，即IBM深藍系統首次戰勝了國際象棋冠軍；另一次發生在2016年，谷歌阿爾法狗系統打敗了世界圍棋冠軍。人工智能的應用有強弱之分，智能語音、導航、推薦、刷臉、人臉支付等弱人工智能可以解決四大類單個問題：計算機的視覺、語音識別、自然語言處理、專家推薦系統。而能用一個系統處理多種事務的系統，就屬于強人工智能。鄭子斌向同學們介紹了谷歌科學家庫茲韋爾的一個預言：2029年，計算機將具備與人類相當的智能。學生們為未來人工智能的豐富應用所吸引，時而凝神沉思，時而頻頻點頭。

為了感謝鄭子斌教授對科普事業、對公益事業，尤其是對外國專家科學講堂的辛苦付出，科技部國外人才研究中心領導班子成員熊德義先生為鄭子斌先生頒發紀念證書。

科技賦能，服務教育。人工智能前沿技術與在線教育的深度融合，提高了教育的可及性，讓優質教育資源以更高效的方式惠及更廣人群。這堂充滿科技感的人工智能科普課，開啟了2021年全國科技活動周外國專家科學講堂的序幕。

諾獲得主等三堂科普課跨越時空實現直播

5月25日下午，外國專家科學講堂在北京亦莊實驗中學開講。

北京大米未來科技有限公司（VIPKID）首席科技官鄭子斌

2016年諾貝爾化學獎獲得者讓-皮埃爾·索維奇教授

旅英華人高新科技商業協會會長張其軍博士

2016年諾貝爾物理學獎獲得者邁克爾·克斯特里茲教授

2016年諾貝爾化學獎獲得者、法國斯特拉斯堡大學教授讓-皮埃爾·索維奇（Jean-Pierre Sauvage）在線主講了“分子機器和馬達的作用；從生物學到化學”。索維奇教授向同學們介紹了分子機器研發的歷史。一般的合成分子只能做靜態的無規則的運動，使分子可控的大幅度運動一直是化學領域的難題。索維奇教授首次利用索烴結構使分子可以進行旋轉運動。這的確是一個非常偉大的技術突破，但是該分子的旋轉是不定向的，后續科學家們又通過將分子進行不同的折疊變換研發出了定向的分子機器。不同的分子機器有不同的化學結構，也因為其不同的化學結構決定了他們定向移動的方向和方法不同。教授主要就索烴、輪烷、分子馬達等分子機器講述了其運動機理。除此之外，教授還介紹了分子機器的一些應用研究，比如分子機器應用于信息存儲技術、人造肌肉、ATP合成酶和驅動蛋白等。北京亦莊實驗中學的學生們也就講座內容和化學的學習向索維奇教授互動交流。學校國際部首屆畢業生郭鼎宇同學向索維奇教授贈送了自己的書法作品“仰之彌高，鉆之彌堅”，以表達對教授勇攀科學高峰的敬仰之情。

隨后，旅英華人高新科技商業協會會長、英國專家張其軍博士為北京亦莊實驗中學的同學們主講了“疫情：病原微生物與人的戰爭”。張其軍博士是生物學方面的專家，畢業于英國劍橋大學臨床藥理及分子遺傳學專業。講座伊始，張博士向同學們展示了一張圖表，表格展示了近2000多年以來世界上發生的大型瘟疫，而這每一場大型瘟疫都改變了人類的歷史軌跡。如公元前430年雅典大瘟疫給鼎盛時期的希臘文明帶來了滅頂之災，公元2-4世紀的幾次大瘟疫加速了羅馬帝國的崩潰，公元15世紀哥倫布發現美洲新大陸，歐洲殖民者同時帶去了天花等傳染病，對美洲土著的致死率高達90%（歐洲當時致死率30%）加快了歐洲人殖民美洲大陸的進程。張博士接著講述了在歷史長河里人類與不同病原微生物所作的斗爭以及人類取得的成就：著名東漢醫學家葛洪的醫學著作《肘后備急方》、清朝得到推廣的人痘接種法、西方國家的牛痘治療法等。隨著醫學發展的不斷進步，近代醫學更為人類帶來了疫苗和抗菌素。張其軍還講解了歷史上抗菌素在抗擊微生物感染中的重要作用，并特別強調了抗菌素濫用和不良衛生環境導致的抗菌素耐藥問題。課程最后，北京亦莊實驗中學金榮浩同學為張其軍博士贈送了他以北京亦莊實驗中學校訓“志遠意誠，思方行圓”創作的書法作品。

5月28日，外國專家科學講堂在北京市五十七中學開講，2016年諾貝爾物理學獎獲得者、美國布朗大學教授邁克爾·克斯特里茲（Michael Kosterlitz）帶來題為“物理研究與諾獎之路”的講座。他通過講述個人的成長經歷，帶學生們走進了廣闊而深奧的學術世界。拓撲是topology音譯的詞匯。拓撲學是數學的一個分支，主要研究空間在連續變化（比如拉伸和彎曲）的情況下維持不變的性質。克斯特里茲教授簡單介紹了物質的拓撲相變和拓撲相，他娓娓道來的講解及簡潔優雅的圖表使學生們受益匪淺。在問答環節，同學們積極踴躍地用英文與邁克爾教授進行交流：教授的職業選擇，研究的動力，有關拓撲相的進一步理解，以及日常生活中優劣勢科目，熱愛和不感興趣的科目之間的取舍、平衡等等。教授非常熱情地為大家答疑解惑。

外國專家們的精彩授課，不僅在學生們的心中播下了科學的種子，還讓他們感受到了科學家勇攀高峰、敢為人先的創新精神。北京亦莊實驗中學學生黃明晉表示，對分子馬達“動起來”印象最深，講座讓他更加熱愛化學?？怂固乩锲澖淌趯ξ锢硌芯康膱猿植恍干钌钣|動了學生，北京市五十七中學學生李依依說：“無論前方的路如何崎嶇坎坷，懷著初心，總能達到頂峰?！?/p>

廣西大學電氣工程學院教授吳暉锽

南京大學宜興環保研究院首席科學家唐立

西安交通大學助理教授穆罕默德

諾貝爾獎獲得者等三場講座實現了現場直播，除學校現場外，還有1萬余人通過直播觀看了講座。這是外國專家科學講堂自2019年以來首次實現對整節課程的直播。

疫情防控需要線下變線上武漢市14所小學同上科普課

5月27日，在湖北省對外科技交流中心，南京大學宜興環保研究院首席科學家唐立（Lloyd Townley）、西安交通大學助理教授穆罕默德（Muhammad Shafa）、廣西大學電氣工程學院教授吳暉锽（Jonathan HH Goh）等三名外國專家主講了三堂生動有趣的科普課。由于新冠肺炎疫情防控需要，原本計劃走進武漢市珞珈山小學的線下課程臨時改為線上，但實現了更大規模的受眾覆蓋，武漢市武昌區14所小學的千余名小學生聆聽了專家授課。

來自澳大利亞的南京大學宜興環保研究院首席科學家唐立先生主講了“流域治理：河長和社群的角色”。隨著人類活動強度的提高，河流污染對地球生態系統的破壞也逐漸顯現。唐立先生長期從事水環境研究，是水資源管理專家。他介紹道，為了保護河流資源，我國在2018年建立了河長制。河長這個新鮮的詞匯引起了同學們的好奇。河長體系分為四級，從省到市到縣、鄉鎮。在縣級（含）以上的河長需要設定相應辦公室，負責組織具體實施工作，以落實河長的一些事項。河長體系的意義在于節約水資源、加強對河湖水域岸邊的管理，以及加強對水污染的防治、加強水環境治理、加強水生態修復和加強執法監管。他通過圖文并茂的講解使學生們了解了河長制，以及河流公民科學課程的目標和課程設置，并表達了對社群參與河流治理的期許，希望同學們切身參與到環境保護中來。

隨后，來自巴基斯坦的西安交通大學助理教授穆罕默德先生帶來主題為“納米技術”的講座。納米是什么？納米究竟有多?。磕潞蹦孪壬ㄟ^一些例子為同學們作出了解答，例如人類身體許多細胞的大小是微米級別，而染色體則是納米級別。納米科技就是通過技術，不斷發掘物質納米級的相關信息。世界在納米級的視角下，呈現出截然不同的樣子。新型納米材料石墨烯是鋼鐵堅硬度的幾百倍，能夠承受一百萬帕的壓強。穆罕默德先生通過對含有氧化鋅的防曬霜和使用納米防曬技術后的效果對比，向同學們展示了納米技術在防止紫外線致癌中的作用。通過翔實的微觀圖片和生活實例，以對比的方式、圖文并茂地闡述了納米技術的發展歷程，他向學生們展示了納米技術應用對人類生活所產生的重要且多元的意義，納米及其應用對未來科技的深遠影響。

電力是人類生活的必需品。來自馬來西亞的廣西大學電氣工程學院教授吳暉锽先生為學生們講授主題為“電力的可持續發展”的講座，吳教授長期致力于電力研究，他詳細介紹了發電系統的起源和發展、可再生能源的分類、電力在社會生活中的廣泛應用、交流與直流的發展和未來趨勢，以及電力系統的運輸及供應等。吳教授還結合國內電力發展現狀對碳達峰碳中和等智慧能源名詞進行了講解。我國要達成碳中和的目標，就需要在減少不可再生能源使用的同時，增加對可持續能源的使用。吳教授介紹說，截至2020年，中國最主要的能源供應還是來自煤礦，可再生能源占比仍相對較低。2025年，中國將在可持續能源的應用上達到新的高度。在電力系統上，我國需要從交流轉化成直流，需要將西部的太陽能、水力發電、風力發電等可再生能源從西部傳送到東部。

“外國專家科學講堂”致力于普及科學知識、激發科學興趣，是2021年全國科技活動周的重大示范活動，由科學技術部科技人才與科學普及司、科學技術部國外人才研究中心主辦，北京大米未來科技有限公司和中北明德測評技術研究院承辦，湖北省科技廳、湖北省教育廳支持，旅英華人高新科技商業協會、湖北省對外科技交流中心、武昌區教育局等機構協辦。