原標(biāo)題：WE大會(huì)上，科學(xué)家們是怎樣治愈“小破球”的？
隨著輝瑞宣布新冠疫苗90%有效的消息傳來，2020這個(gè)被新冠疫情搞得天翻地覆的“史上最難開局”，也似乎有望迎來一個(gè)充滿希望的收尾。
也是在這時(shí)，我們可以意識(shí)到，科學(xué)與個(gè)體，從來不應(yīng)該站成兩個(gè)世界。因?yàn)橄Ｍ牡脕恚瑥膩聿皇亲扰既慌c神跡，而是在理性與科學(xué)的火焰照耀下的艱難前行。
長(zhǎng)久以來，科學(xué)家與普通人的世界，總會(huì)被分成兩個(gè)部分。前者，是宏大的、想象的，計(jì)量尺度常常是百億光年。而后者是微小的，實(shí)實(shí)在在的，宇宙的奧秘、量子的變化對(duì)具象的生活毫無影響，健康與快樂對(duì)個(gè)體來說才是重要的。
而在今年，在當(dāng)下，在騰訊WE大會(huì)的演講臺(tái)上，我從科學(xué)中感受到一種慰藉，一種個(gè)體被關(guān)懷的溫度。
這是我觀看騰訊WE大會(huì)的第四個(gè)年頭，按照以往的邏輯，今年照舊請(qǐng)到了最頂尖的科學(xué)家通過演講來分享前瞻的科技成就。不過在特殊的年份，自然也會(huì)出現(xiàn)些許差別。
比如有些科學(xué)家們無法抵達(dá)北京，只能在世界各地的錄影棚里錄制演講內(nèi)容；在宇宙天文、返老還童等等炸裂的科幻題材之外，科技會(huì)怎樣讓普通人得到切身可感的幫助，成為重心。
（騰訊首席探索官網(wǎng)大為）
騰訊首席探索官網(wǎng)大為在開場(chǎng)中這樣解釋此次WE大會(huì)的主題Blue Spot藍(lán)點(diǎn)，地球只是一個(gè)宇宙中的暗淡藍(lán)點(diǎn)，用科技讓人們免于受病毒、臺(tái)風(fēng)、洪水、高溫等等全球性災(zāi)害的肆虐，讓我們的家園回歸正軌。
一場(chǎng)科學(xué)大會(huì)，如何治愈你我，改變現(xiàn)狀，是我們所關(guān)心的。
腦機(jī)接口：葉稀枝折處，春風(fēng)可喚回
2014年6月12號(hào)下午3點(diǎn)半，世界杯在圣保羅開幕，一位男子把雙臂放在外骨骼的扶手處，在腦海中想象著踢球的動(dòng)作，然后，“踢”出了本屆開幕式的第一個(gè)球。順利完成開球之后，他喊出的第一句話不是“我成功了”，而是“我感覺到球了！”
感覺，這個(gè)普通人習(xí)以為常的東西，對(duì)于這位曾經(jīng)的游泳運(yùn)動(dòng)員Juliano Pinto來說，卻是久違了十年的體驗(yàn)。
在一次車禍中，他的脊柱T4以下全部癱瘓，有頭部以下和胸椎中部以上的部位有知覺。十年來，他只能一直坐在輪椅上。直到九年之后，在Miguel Nicolelis教授的實(shí)驗(yàn)室，借助外骨骼的方式，他開始學(xué)習(xí)用大腦活動(dòng)控制輪軸，讓自己的兩條腿交替運(yùn)動(dòng)，足底的觸覺傳感器會(huì)告訴他，他正踩在什么樣的地面上。
經(jīng)過10個(gè)月的訓(xùn)練，Juliano Pinto的7節(jié)脊椎恢復(fù)了感知 、活動(dòng)和運(yùn)動(dòng)控制方面的功能，并完成了世界杯開球的動(dòng)作。
“這是我38年科學(xué)生涯中的高光時(shí)刻。我從沒想過可以走到這一步，但我們做到了?！薄?020年騰訊WE大會(huì)的直播現(xiàn)場(chǎng)，來自美國(guó)杜克大學(xué)、腦機(jī)接口的權(quán)威Miguel Nicolelis教授如是說。
他的研究領(lǐng)域，正是腦機(jī)接口技術(shù)對(duì)人類神經(jīng)康復(fù)的作用。
在2016年的實(shí)驗(yàn)中，和Juliano Pinto有類似經(jīng)歷的還有另外七名完全性脊髓損傷患者，有的癱瘓超過10年，這些實(shí)驗(yàn)者都或多或少恢復(fù)了部分身體的感知能力和內(nèi)臟控制能力，其中甚至包括了一名孕婦。經(jīng)過相關(guān)訓(xùn)練，她的身體知覺大幅恢復(fù)，能感受到胎動(dòng)和子宮收縮。
Miguel Nicolelis教授也在騰訊WE大會(huì)上，詳細(xì)分享了實(shí)驗(yàn)從設(shè)想到成功的過程。
實(shí)驗(yàn)剛開始，他們找了恒河猴來控制最初版本的腦機(jī)接口，讓猴子像玩電子游戲一樣，操縱光標(biāo)移動(dòng)到顯示屏隨機(jī)出現(xiàn)的球體上面。每成功一次，猴子就會(huì)得到一滴橙汁作為獎(jiǎng)勵(lì)，巴普洛夫看了直呼內(nèi)行。科學(xué)家會(huì)記錄下猴子大腦中的神經(jīng)元活動(dòng)，將這些腦電信號(hào)發(fā)送給計(jì)算機(jī)，從中提取出運(yùn)動(dòng)指令，再作為電子指令嵌入到機(jī)械臂中。
（Miguel Nicolelis教授（左）在展示一只實(shí)驗(yàn)中使用的猴子）
在眾多腦機(jī)接口中，“腦-機(jī)-腦接口”被認(rèn)為是最復(fù)雜的一種，這種方式能夠讓使用者什么都不做，用意念控制物體到達(dá)自己面前，實(shí)現(xiàn)“隔空取物”。
對(duì)于一些脊柱受傷、無法傳輸運(yùn)動(dòng)指令的患者來說，這種腦機(jī)接口可以讓采集到的腦電信號(hào)繞過損傷部位，以數(shù)字形式傳輸至一個(gè)可穿戴式的全新機(jī)械身體中，傳感器會(huì)將感覺反饋到病人的手臂上。這種方法無需手術(shù)，更無需開顱植入電極，僅僅使用貼在頭皮表面的扁平傳感器，用來記錄腦電信號(hào)。
Miguel Nicolelis教授舉了一個(gè)例子。在中國(guó)，北京的一位理療師可以通過腦機(jī)接口技術(shù)與他/她在中國(guó)農(nóng)村的、無法到北京來的截癱病人進(jìn)行交流，幫助他們實(shí)現(xiàn)康復(fù)訓(xùn)練，而且是無創(chuàng)的。
和馬斯克等“科技狂魔”為我們描繪的超級(jí)人類未來相比，這項(xiàng)技術(shù)看起來是那么簡(jiǎn)單，只不過是為了一個(gè)運(yùn)動(dòng)員能重新踢球，或是讓一個(gè)母親感覺到孩子在肚子里踢她，但卻一點(diǎn)都不遜色。
在演講結(jié)尾，Miguel Nicolelis教授表示：“為了這一天，我等了38年。親眼見證了這一切，我的每一秒付出都是值得的?！?/p>
電子皮膚：撫摩有道，亦可治疾
“如果我們將來的生活根本沒有手機(jī)，會(huì)是怎樣的？”剛一開場(chǎng)，斯坦福工程學(xué)院化工系系主任鮑哲南教授就對(duì)“手機(jī)黨”們提出了靈魂拷問。
她希望用自己的研究成果“電子皮膚”，將手機(jī)功能融入到我們?nèi)粘Ｋ┑囊路?、可穿戴設(shè)備上去。那時(shí)，人機(jī)交互不再是通過觸屏、按鍵來實(shí)現(xiàn)，而是依靠電子皮膚的傳導(dǎo)，就可以讓人與人、人與機(jī)器完成交流。
那時(shí)，電子材料不再是剛硬的，手機(jī)也可以像皮膚一樣柔軟，可以拉伸，甚至能夠自我修復(fù)、自我降解，不會(huì)變成電子垃圾造成環(huán)境污染；
同時(shí)，機(jī)器人也可以獲得前所未有的知覺，可以感知到壓力、溫度、材質(zhì)，進(jìn)而做出更符合常識(shí)的判斷；
醫(yī)生在給新生兒做檢查的時(shí)候，也不用費(fèi)力地用釘子一樣的針扎進(jìn)嬰兒脆弱的血管，通過人造皮膚貼在身上，就可以連續(xù)、溫和地測(cè)量血壓等重要的醫(yī)學(xué)信息。
當(dāng)然，這一切都需要電子皮膚能夠?qū)⑹占瘉淼男盘?hào)準(zhǔn)確地傳達(dá)給大腦，這也是她在十六年研究生涯中重點(diǎn)突破的方向之一。
鮑哲南教授的研究團(tuán)隊(duì)將電子電路以陣列型排布，做成一小塊人造皮膚，可以根據(jù)不同的壓力所導(dǎo)致的變形程度，來分辨出不同的物體。在上面增加一層可變形的薄膜，能夠根據(jù)不同觸感來分辨出所觸摸的是草莓還是蘋果。
如果溫度發(fā)生變化，溫度傳感器材料就會(huì)因溫度升高而膨脹，里面的金屬顆粒會(huì)拉開距離，從而改變導(dǎo)電性。最后，人造皮膚會(huì)將這些傳感器所得到的信號(hào)都轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)，直接連接到神經(jīng)上，進(jìn)而讓大腦能夠成功感知。
目前，鮑哲南教授的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)把電子皮膚植入實(shí)驗(yàn)鼠的身體上，它們可以正常地運(yùn)動(dòng)、生活，證明這一系列材料和電子元器件，都在讓可感知的柔性人造皮膚化為可能。
詩人陸游曾《疾小愈縱筆作短章》中寫道：“撫摩倘有道，四境皆耕桑。我亦以治疾，不減玉函方。”或許，未來只是依靠撫摸一寸寸電子皮膚，真的可以幫助我們解決生活中那些難解的痼疾。
嵌合體器官：人與永生的“器”約
你期待永生嗎？我本人并沒有這種帝王將相才敢追求的奢望，但我會(huì)希望我余生都能健康、高質(zhì)量地度過。但許多病癥，隨著年齡的增長(zhǎng)都會(huì)紛至沓來，器官衰老就是其中之一。此外，還有很多病患都會(huì)在疾病晚期出現(xiàn)器官衰竭的癥狀，想要延續(xù)生命就必須選擇器官移植。
從生命質(zhì)量的角度來看，僅僅依靠器官捐獻(xiàn)顯然不足以應(yīng)對(duì)龐大的需求，必然會(huì)催生非法販賣人體器官的黑市。而即便移植成功，也會(huì)因?yàn)榉亲泽w器官而出現(xiàn)可能的排異反應(yīng)，不得不吃藥來抑制。
那可不可以像植物嫁接一樣，在動(dòng)物身上培植人類所需要的器官，再在需要時(shí)移植回來呢？斯坦福大學(xué)的細(xì)胞生物學(xué)家中內(nèi)啟光教授，就在為這個(gè)最具挑戰(zhàn)性的科研項(xiàng)目而努力著。
他們提出的“嵌合體”概念，用兩種不同基因細(xì)胞（比如人和豬）的混合體，可以在活體動(dòng)物身上培育器官。
與傳統(tǒng)培養(yǎng)皿中用器官生成器官的方法相比，嵌合體在胚胎早期就結(jié)合在一起，所以每個(gè)組織和器官中都有兩種類型的細(xì)胞，這就能直接降低排異風(fēng)險(xiǎn)。
在實(shí)驗(yàn)中，中內(nèi)啟光教授將小鼠的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞注入大鼠的囊胚期胚胎，結(jié)合生成嵌合體胚胎，再把這些胚胎注入到受體鼠的體內(nèi)，三周之后，兩種鼠類的嵌合體就產(chǎn)生了。其中起到關(guān)鍵作用的，就是誘導(dǎo)多能干細(xì)胞。到底怎么個(gè)能干法兒？
（干細(xì)胞生物學(xué)家中內(nèi)啟光）
誘導(dǎo)多能干細(xì)胞可以像胚胎干細(xì)胞一樣活動(dòng)，并且分化成許多不同的細(xì)胞類型，通過培育來自患者的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞，可以更容易地生成各種可供移植的器官，比如胰臟、胸腺、肝臟、血管和血液，以及腦、肺和甲狀旁腺等等。
舉個(gè)例子，有一位晚期心衰患者，將其誘導(dǎo)多能干細(xì)胞注入豬胚胎的囊胚中。這個(gè)胚胎事先經(jīng)過基因改造，無法自我形成心臟，可以被用來生成“人-豬”嵌合體，這個(gè)嵌合體全身都有人類細(xì)胞。長(zhǎng)到一定程度后，就可以取出心臟供人體移植。盡管這顆心臟是在豬體內(nèi)培育的，但心臟細(xì)胞完全來自病人自己的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞，所以本質(zhì)上屬于自體器官移植，移植時(shí)和移植后都不需要免疫抑制。
有人可能好奇為什么這里就不用實(shí)驗(yàn)室小白鼠了，那是因?yàn)樾∈蟮捏w型跟人類的差距實(shí)在太大了，而發(fā)育環(huán)境決定了嵌合體的大小，小鼠體內(nèi)想要長(zhǎng)出人體所需要大小的器官是真的難。
中內(nèi)啟光教授也強(qiáng)調(diào)，為了符合醫(yī)學(xué)倫理，所有試驗(yàn)都是在得到政府、高校道德委員會(huì)、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)委員會(huì)等機(jī)構(gòu)的批準(zhǔn)下進(jìn)行的。
有多少患者或老年人還在等待著健康器官來挽救或提升他們的生命，那么這個(gè)研究就有多值得期許。
當(dāng)我們談?wù)摽萍?，我們?cè)谡務(wù)撌裁矗?/strong>
其他幾位學(xué)者的演講也很值得一聽，比如量子物理學(xué)家、中國(guó)科學(xué)院院士潘建偉提出的量子加密，利用量子糾纏特性來保障國(guó)家系統(tǒng)和個(gè)人信息安全；
諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者Steven Weinberg，揭秘了“基本粒子標(biāo)準(zhǔn)模型”理論的研究過程，鼓勵(lì)年輕科學(xué)家們探索未知；
卡迪夫大學(xué)教授、天文學(xué)家Jane Greaves領(lǐng)銜的科學(xué)團(tuán)隊(duì)，在金星大氣中首次探測(cè)到了磷化氫氣體，讓探索外星生命更進(jìn)一步；
加拿大麥吉爾大學(xué)的天體物理學(xué)家Victoria Kaspi，憑借新型電波望遠(yuǎn)鏡CHIME捕捉到上百次快速射電暴——一種人類尚未破解的神秘現(xiàn)象。
（天文學(xué)家Jane Greaves）
說到這里，我想是時(shí)候提出一個(gè)“網(wǎng)紅”問題：當(dāng)我們談?wù)摽萍?，我們?cè)谡務(wù)撌裁矗?/p>
是立馬可以轉(zhuǎn)換成商業(yè)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的科研成果嗎，還是為了讓普通人將“666”打在公屏上收獲一波眼球？
顯然，科學(xué)有時(shí)沒那么“務(wù)實(shí)”，上述很多成果仍在實(shí)驗(yàn)室的襁褓之中；科學(xué)家也是一個(gè)“凡人”，尤其是在疫情下的特殊時(shí)期，科學(xué)家們走出家門、走進(jìn)錄影棚，無疑都冒著極大的風(fēng)險(xiǎn)。
如果非要推演出結(jié)論的話，我想有兩點(diǎn)是騰訊WE大會(huì)上的科學(xué)家們所想抵達(dá)的：
一是探索創(chuàng)新的可能性。盡管許多技術(shù)離落地應(yīng)用還很遠(yuǎn)，但這些探索能夠啟發(fā)人們?nèi)ブ匦滤伎嘉覀兯庥龅默F(xiàn)實(shí)問題。就像腦機(jī)接口技術(shù)權(quán)威Miguel Nicolelis教授所說的那樣，在實(shí)驗(yàn)之初，他并沒有想到這些高位截癱患者能夠恢復(fù)一定的自主活動(dòng)能力。他們當(dāng)時(shí)唯一的目標(biāo)就是制造外骨骼讓病人能借助外力動(dòng)起來?！坝袝r(shí)候基礎(chǔ)科學(xué)能引領(lǐng)你，到達(dá)你從未想象過的地方，為你帶來意料之外的發(fā)現(xiàn)”——這種可能性，是解決問題的根本力量，也需要各個(gè)學(xué)科、不同領(lǐng)域之間的一次次擊掌，才可能被打開。
二是讓理性精神被看見。一場(chǎng)疫情，讓不僅讓人類意識(shí)到了自己的渺小，更讓許多國(guó)家進(jìn)入了一個(gè)“禮崩樂壞”的階段，喝消毒液防新冠、認(rèn)為99%的病例“完全無害”、相信5G通信網(wǎng)絡(luò)能夠傳播新冠等等。這些違背科學(xué)的行為或認(rèn)知，背后是理性的科學(xué)精神與大眾認(rèn)知的斷層。彌合這一點(diǎn)，就是在彌合被疫情所破碎的希望。
騰訊青年發(fā)展委員會(huì)副主席李航就分享了一個(gè)故事、在向科學(xué)家們發(fā)出邀請(qǐng)時(shí)，已經(jīng)87歲的諾貝爾獲得者Steven Weinberg是收到郵件之后馬上就答應(yīng)了。腦機(jī)接口專家Miguel接到邀請(qǐng)時(shí)正在疫情爆發(fā)的巴西擔(dān)任病毒疫情最大研究所的協(xié)調(diào)員，他認(rèn)為應(yīng)該讓公眾知道科學(xué)在發(fā)生什么樣的變化，讓大家相信科學(xué)，表示自己一定要站出來。
光有科學(xué)家們還不夠，怎么打破基礎(chǔ)科學(xué)不夠親民、不易理解的外殼？為此，WE大會(huì)的組織方騰訊則做了很多工作，比如搭建了不遜色于企業(yè)新品發(fā)布會(huì)的舞臺(tái)，疫情期間也堅(jiān)持在在美國(guó)、瑞士、英國(guó)、加拿大搭建了線下的演講錄制影棚，通過超高水準(zhǔn)的儀式感，讓科學(xué)家去到現(xiàn)場(chǎng)感受社會(huì)的熱情和期待；
還有就是在傳播上吸引年輕人、學(xué)生群體的關(guān)注，優(yōu)化線上直播體驗(yàn)、尋找到中國(guó)最好的翻譯，針對(duì)理論物理學(xué)等艱深的基礎(chǔ)科學(xué)提前準(zhǔn)備科學(xué)電影展示來幫助觀眾理解。這些動(dòng)作都與馬化騰所提出“讓科研工作成為一種新時(shí)尚”的主張不謀而合。
地球只是宇宙中渺小的一個(gè)“藍(lán)點(diǎn)”，但疫情所造成的傷痛、混亂，乃至死亡，卻會(huì)在每個(gè)人心中留下巨大而深切的痕跡。能夠?qū)⑷祟愅铣瞿嗵兜?，除了時(shí)間，就是希望。
美國(guó)詩人梭羅曾經(jīng)說過，Plain living and high thinking（簡(jiǎn)單地生活，深閎地思想）。愿你我都能在騰訊WE大會(huì)的幕布背后，看到生活回歸正軌的可能，看到科學(xué)精神所點(diǎn)燃的希望之火。
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