30年后，中国是什么样子

Part.1

2053年，世界的样子

与30年前相比，2053的时空仍遵循经典力学。

引力（F）没有随时间膨胀，光线也没有随岁月偏转。

这里的大楼，和30年前一样仍然那么科幻。

它们并没有被空气氧（O）化，也没有被海风腐蚀。

他们矗立在城市的中央，一直在证明牛顿力学是文明的基石。

但人心变了，与30年前相比。

我们变得更加从容和自信，更加豁达和宽容。

相信生命是一个熵-的过程，但又无可避免的制造熵+

相信社会进步是一种积分过程，而不完全是功利的h/2π量子化。

2053年的中国，我们的科学家正在试图统一四种力。

2053年的华人，诺奖不再只是难以企及的梦想。

这个时代，想像力没有被社会吸引而弯曲，原创力被科学引擎推动得更加张扬。

可回溯到30年前，中国又是什么样子的。

Part.2

2023年，又是什么样子

2023年，那是一个相对浮躁的年代。

有一部分人开始怀疑F=M（dV/dT）万物皆可控。

不再认为麦克斯韦电磁转化Φ=B·S·cosθ天经地义。

在不确定性中行走了一段距离后，相信不确定性才是真理，甚至相信混沌定理开始席卷世界。

像铯一样安定是“极小概率C”，波动可能才是“大数定律”。

特别是在科学方面存在自我怀疑：

我们的原创力有点弱？

当然，并非人人如此。

一些年青科学家在理论和实践中奋勇前行，我们有着顶尖原创天赋。

一些机构也给予这些人力量，在科学方面我们一样取得伟大成就。

2023年的努力与专注，没有想到孕育出2053年的奇迹。

Part.3

那些年，种下了一颗颗种子

回首2023年，足足过去30年了。

当时在时光缝隙中撒下的科学种子，

如今已成为引领世界前行的灯塔。

亮着的实验室在提问，不眠的研究者在回答。

《问道前沿：科技如何构筑我们的未来》这本书，就是一种时代的见证。

作者：杨国安

发行时间：2023年

一句话推荐：一本书让管理者、产业人士、投资人、科研人员等看清趋势洞见未来。

这个时代的未来布局者，既要目光长远，又要谨慎用心。

这个时代的科学家们，既要保留理想主义，又要应对现实压力。

从2053年回头来看，那是一个高瞻远瞩的时代。

在迷茫中寻找并坚定目标，更值得尊重并细细揣摩。

这本书记录的这些科学家，都是“科学探索奖”的获奖人。而“科学探索奖”激励的这些科学家，一个个成为科学带头人。

“科学探索奖”于2018年设立，是一项由新基石科学基金会出资、科学家主导的公益奖项，是目前国内金额最高的青年科技人才资助项目之一。

为鼓励科学家们心无旁骛地探索科技“无人区”，“科学探索奖”每位获奖者将连续5年、获得总计300万元资金。五年来，“科学探索奖”评选了248位获奖人。

对一个国家而言，基础科学的投入和发展，影响其未来中长期的竞争力。

这本书的作者、腾讯集团高级管理顾问、青腾教务长杨国安2023年9月表示：

龙头企业是需要有使命感去支持基础科研的。除了自身要加大科研投入，企业也可以利用资金灵活等优势，做一些基础科研的创新资助。今年是科学探索奖五周年，五年来，腾讯探索了一套社会力量资助基础研究的创新机制，希望成为国家的有益补充。

目标纯粹，就是种下一粒粒的科学种子，未来将在华夏各地生根发芽。

受访的每一位科学家都需要回答一个问题：

在这个领域，

你觉得30年后的中国会是什么样的图景？

30年后的中国，在当时的那些科学家眼中，是什么样子呢？

通过聆听这些科学之心的对话，窥探未来的科技中国。

Part.4

30年后，中国是什么样子？

与30年前相比，中国不仅在科学探索上取得了显著进展，更在社会文明和人文精神方面也焕发着崭新的活力。而这一变革的推手，正源自一群怀揣科学梦想的杰出科学家。

书中将问题聚焦于生命科学、能源环境、数智科技这三个与生活密切相关的科学领域，用一年多的时间，访问在这些领域内进行前沿研究的科学家。

通过记录这15名优秀青年科学家的故事，沉浸式领略科学思考和行动的轨迹。

生命科学领域，科学家们对细胞、蛋白、基因等微小生物单元进行深入研究。

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李毓龙（北京大学）

—研究领域—

神经生物学

这个领域的研究和发展，面临的最大挑战是什么？如果让你来描绘你所在领域中国30年后的未来，你能想象到的是什么样的图景？

我觉得现在最大的挑战其实在“人”上。比如，我们现在的工作在全世界是领先的，给很多优秀的科学家、前沿的研究提供了新的工具，但事实上，我们的合作者中，国外的科学家比国内的科学家还多。中国的科技水平在发展，但是顶尖的科学家还是比较少的。现在，我们国内有不少好的研究所，比如在北京、上海等地，研究水平是相当不错的，世界领先，但是从平均水平上来说还远远不够，比如在沿海和内陆的，受经济发展的影响，研究所的研究水平参差不齐。

我之前在美国留学，发现在其排名前100的大学中，即便是第100名的大学，可能都有非常好的甚至诺贝尔奖级的实验室存在。但是在中国，最好的可能全世界领先，但排到第100个，这种世界领先的研究团队就没有了。

我希望有更多优秀的年轻人参与进来，而且是不同学科的人。脑神经科学的复杂性，其实提供了一个很好的机会，让人们可以用交叉的手段去做研究，比如说我们实验室的荧光探针，其实就需要用到化学、物理学，乃至一些数学上的知识、计算机的技术，还有生物学。

很多年前钱永健就说过，物理学中世界最高研究水平的工作，在《科学》《自然》杂志上常常都有100个作者，研究加速器、量子通信等，学科发展到一定的程度，需要很专业的团队做这样的事情。而在生命科学乃至脑科学，你可以利用交叉的手段去一展所长，这其实是创造了新的赛道。

总的来说，我希望30年后，全国平均水平能有一个大的提升。以全世界的神经科学作为一个参考，中国各个不同的研究所、大学的神经科学研究都能茁壮成长。

刘颖（北京大学）

—研究领域—

长期关注细胞对能量和

营养物质信息的感应机制

如果让你来描绘你所在领域中国30年后的未来，你能想象到的是什么样的图景？

这个问题我经常被问，但我实在没法回答，我真的觉得科学没有办法被预期。科学的发现、技术的突破有时就像牛顿的苹果、青霉素的诞生一样，可能是某一天突然有人拍了下脑门儿想到的事情。我觉得可能做生命科学研究越多，对生命的敬畏心就越强。你会感觉怎么能这么奇妙，每一步都有很精确的调控过程。

鲁伯埙（复旦大学）

—研究领域—

神经退行性疾病相关研究

假设这项研究成立，未来有突破进展让你发现如何逆转死亡，让神经元复活，它会带来伦理学的问题吗？

我觉得这个差距还是很大的，更多的还是一个细胞生物学的问题。我想了解死亡的本质—死亡的过程，生和死的界限到底在哪里？在这个过程里，“死”到什么程度就逆转不了了？“死”到什么程度还可以逆转？我之所以想做蛋白操控系统也有这个原因。比如，假如我们有一个蛋白的操控系统，又如果复活的关键是某一些蛋白产生特定的变化，那么我们就可以对死亡的细胞加相应化合物，通过促进这些蛋白的特定变化来促进细胞的“复活”。如果“复活”是存在的，那么它可能是由一套分子系统来达成的，我想要找到这套分子系统。

陈鹏（北京大学）

—研究领域—

集中在化学与生物学的前沿交叉领域

提出“蛋白质瞬时原位激活技术”

如果描绘你所在领域30年后的未来，你能想象到的是一个什么样的图景？

我觉得30年太长了，我想先从10年谈起。我们现在对生命系统分子图景的认识，其实处在盲人摸象的阶段。很多时候，我们需要建立一个完整的分析图景，这需要整个化学生物学，甚至整个交叉领域的科学家来帮助生命学家、医学家一起建立。现在，医学还有很多疾病无法治疗，生物学家那边有很多问题没有答案，分子图景能帮助他们解决其中很大的一部分。10年后，我觉得会有一个更全面的分子图景。

20年后，可能就可以根据这样一个分子图景诞生更多的治疗技术。我们一直强调，化学生物学的一个优势就是在建立分子图景的时候，附带着把一些治疗的技术同时解决，这两件事情是整合在一起的。我们也在做这样的事情，帮着理解免疫治疗的基础问题，同时又在做免疫治疗的新策略的开发。

30年后，我希望有更多的疾病能被治好。比如干细胞的研究，往前突破的话，我们就可以加一个什么药，这样截肢的人的腿就长出来了，烧伤病人的皮肤就全长好了，刚才说的老年痴呆就被彻底地消灭了。不光是说人类的寿命增长，而且人类能够高质量地生活到长寿。还有就是对癌症的免疫治疗，也就变成像去药店买一盒抗生素一样方便。

周斌（中国科学院）

—研究领域—

谱系示踪技术

未来 10年，在再生医疗领域，你觉得你们最有机会在哪些方面有突破?

30年变化太大，没人能够预测，现实生活就有很多不确定性，就像科研一样，你无法预测将来，你只能希望30年后的将来是什么样。

我希望未来30年，我们的科研更加发达，这要求我们一定要有原创性，有非常多基础研究的投入，我们的基础越强，就越不会被“卡脖子”“卡脑子”。

就说我自己的领域吧，如果我能掌握世界上最好的遗传学技术，能够找到有效促进心脏再生的方法，无论是心肌细胞增殖，还是异种心脏再造，哪怕现在只是在小动物模型上能做出来，都是一种突破，从而为将来在临床转化做好基础。

假如全世界有1000个科研的细分领域，在30年后，希望这1000 个细分领域有三分之一或者更多是我们中国领先的。我们国家要继续为基础科研培育良好的土壤，继续增加基础科研的投入，尊重学科发展的科学规律，让它逐步发展壮大起来。

能源环境领域，科学家们聚焦“如何通过清洁能源的使用减少对环境的破坏”；以及解决清洁能源在储存、运输、使用过程中面临的系列问题。

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周欢萍（北京大学）

—研究领域—

新型薄膜光伏材料与技术的开发

如果让你来描绘你所在领域中国 30年后的未来，你能想象到的是一个什么样的图景?

30 年后，我们就要碳中和了，产能产量出口都有好几倍，甚至几十倍的提升吧。从技术层面上，我可能会觉得有主流的两种技术，一种叫作“钙钛矿单结技术”，一种叫作“叠层技术”在不同的市场上、不同的细分领域内发光发热。在太空上也有我们的这些电池。因为碳中和需要技术进步，所以我们一辈子的科研都会很有价值感，我自己觉得有成就感，也会觉得幸福。

马丁（北京大学）

—研究领域—

氢气储运

如果让你去描绘你所在领域中国 30 年后的未来，你能想象到的是一个什么样的图景?

从我儿时到我读研究生，这个领域应该是欧美或者日本最强，比如说合成氨、太阳能产氢、电解水产氢、费托合成等，国外的科学家几十年前或者是 100 多年前就发现了这些东西，他们的科学启蒙和发展更早。到了 20 世纪 90 年代，中国的催化研究有了很大的积累，同时我老师那一辈的科学家逐渐从西方回来，带回了更先进的研究思想和手段并开始培养他们的第一批研究生(也就是我们)，到现在，我自己觉得就多相催化这个领域来讲，我们已经和西方同年龄段的研究者水平差不多了。30 年以后，我希望中国会成为科技的领先者，当然，这需要有更多有远见的人的支持，才能有越来越多原创性的成果。

郭少军（北京大学）

—研究领域—

提高铂催化效率、降低其使用成本

现在我们国家提出了“2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和”的目标，这对你的研究有什么影响?

2020 年财政部、科技部等五部门联合发文，在京津冀、长三角和珠三角开展燃料电池示范。氢能迎来了一个非常好的发展时机。

因为我们在高校中做的研究，大部分并不能在短时间内转化成生产力，但现在国家有了需求，我们也需要去解决一些工艺优化的问题，朝着实际应用方向不断努力。

我也常常庆幸自己当时选对了方向、选对了课题，才能遇到这样的历史机遇。

巩金龙（天津大学）

—研究领域—

围绕烷烃脱氢

和二氧化碳转化与利用等领域

假如让你描绘你所在的领域中国 30年后的未来，你想象到的是什么样的图景?

我觉得 30 年后的中国，可再生能源在总能源使用中的占比会非常高，风电、光电随处可见。能源会进入更智能化的开发和调控模式，资源利用率高的同时，整个社会的生产效率也会很高。到那个时候，环境也会很清洁，水、空气、大气，都会非常干净。彼时的中国，一定是生态宜居、世人向往的神州。

王书肖（清华大学）

—研究领域—

区域大气复合污染形成与控制

汞污染与防治

在未来的 5~10年，你觉得你所在的领域最有可能的突破会是什么?

做技术预测非常难。它有一些偶然性，不好判断。也许会非常快，一个偶然的发现，一下子就走了一大步，也可能会一下子卡很长时间。但我自己觉得，可再生能源技术和储能技术，是非常有希望在 10~15 年内取得显著进步的。

数智科技领域的科学家们，正利用人工智能、自旋芯片、类脑计算、量子信息科学等前沿技术改造着世界。

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山世光（中国科学院）

—研究领域—

计算机视觉

你怎么看人工智能未来的发展?

我觉得未来 5~10 年，人工智能方法论上会有一个大的变化，就是深度学习配合大模型基座和小样本，让计算机具有解决新问题的能力。从数据量的角度来说，可能用现在数据量的千分之一，就可以达到同样的智能能力，也许 3~5年就会找到办法比较好地解决这样的问题。

在应用的角度，也许智能算法安全会给人工智能的发展戴上更多的枷锁，对技术本身的边界，或者技术应用的边界，会有更清晰的约束。这种枷锁是必要的。

杨玉超（北京大学）

—研究领域—

长期从事忆阻器和类脑计算研究

如果描绘你所在领域 30年后的未来，你能想象到的是一个什么样的图景?

我想象不出来啊，5~10 年的话我们还可以畅想一下，10~30年，肯定不是一个三倍的关系。我做非线性的研究，常常用非线性的视角来看(问题 )。从改革开放到现在才 40 来年，发生了翻天覆地的变化，完全预期不到后面的进展。就像混沌一样，前边一个微小的量的变动，会带来一个巨大的变化，30年之后，(这个领域)可能也会天翻地覆吧。

赵巍胜(北京航空航天大学）

—研究领域—

长期研究自旋芯片

你觉得将来芯片会发展到一个什么水平?

现在其实都是可以期待的，芯片会取代所有的东西，人工智能的核心就是芯片。以后整个信息化、互联网、人工智能、大数据、数字社会、数字教育，底层全是芯片。芯片会越来越成为我们生活的一个根基。它的发展无非就是继续发展 60 年的摩尔定律，能效比继续提升，存储容量越来越大，集成密度越来越大。这个在未来几十年都不会变，再发展 60 年不会有问题。

陈宇翱(中国科学技术大学)

—研究领域—

多粒子纠缠操纵、

量子模拟、量子通信等。

如果时间放到未来 30年，然后领域扩展到整个量子信息科学呢?

一方面，量子模拟肯定会是一个比较主流的手段，不管材料也好，化学也好，(量子模拟到那个时候)已经可以为我们提供很多帮助。通用的量子计算，比如说解 Shor 算法的量子计算机，我觉得 30年还不一定能造出来，但是它一定还有其他的作用。有硬件了之后，肯定能够针对它这么强大的计算能力，设计出一些有用的算法来。我觉得可能是超算、量子模拟和量子计算三者互相结合，尤其像现在的 ChatGPT 时代、大数据时代,(量子信息科学)肯定会发挥更大的作用。

周昆(浙江大学）

—研究领域—

计算机图形学、人机交互、

虚拟现实和并行计算。

从技术发展的角度，请你展望一下未来 10 年，虚实融合对我们的日常生活有什么样的改变。

从技术化角度来看，我还是对元宇宙、全真互联网这个概念—尽管是概念—充满了期待，因为我觉得这里面 3D 内容的渗透会越来越深入。

我觉得未来—不见得是 10 年—每个人的数字化身，甚至会像我们现在的身份证系统一样。比如二三十年前，每到过年的时候，家里就要拍一个全家福，这实际上是对此刻的记忆:现在还有很多人会去拍写真集，或者婚纱照，其实都是要去纪念这件事情，是一种留影，把这件事记录下来。从我们做这个技术来看，数字化身是全息的记录，不只是一个状态的记录，而是可以互动的。打个比方来说，这个时候的“我”可以全部被数字化，这个“我”是可以跟未来的“我进行互动的。我的小孩十二三岁了，其实他三四岁的样子，我的记忆已经很淡了，我们那个时候拍了很多照片、视频，但实际上很少有机会去翻，数据量太大了，但如果把那个时候的孩子全息记录下来，它能供我们之后随时翻看，还能跟我进行互动对话，这会是非常了不起的事情。

在这些问题的深处，可以窥见国家命运的影响因子和人类奥秘的自我求索。

Part.5

至少我们在努力

这些科学家的梦想，2053年实现了吗？

有的仍然处于量子谜雾中，有的则连方程都统一了。

有的技术已经在为全人类造福，有的则已经湮灭于无限时空。

有的科学家已经成为科学泰斗，有的仍然在默默努力。

现在是2053年，一切看起来让人兴奋和骄傲。

那么未来30年呢，2083年呢，又会怎么样？

这里我们再一次引用《问道前沿：科技如何构筑我们的未来》作者杨国安的话：

至于个人和人类的未来，在访谈结束后，我保持着既悲观又乐观的态度。

“命运”是个宏大的概念，影响因素太多，疾病受到成人人体40万亿~60万亿个细胞的影响，气候变化受到全球所有国家、物种、资源的影响，但总有一种谨慎的乐观蕴含其中。

至少我们在努力，包括中国科学家在内的所有智识力量，以求真的精神、可持续的理念与对人类命运共同体的责任感，正在做一些事，我们都在很积极地投入我们的人生。