在科技浪潮汹涌澎湃的当下,人工智能的飞速发展正深刻改变着科研领域的生态。
俄亥俄州立大学和哥伦比亚大学的STEM(科学、技术、工程和数学)领域教授在第75届国际科学与工程大奖赛“科学与技术卓越”小组讨论会上登台发言,17岁的决赛选手Nachammai Annamalai 带着对学术严谨性的深刻思考,向一众科学巨擘抛出了尖锐问题,下面让我们一同走进这场智慧交锋的讨论,聆听顶尖科学家们的真知灼见。

2025年ISEF决赛入围者17岁的Nachammai Annamalai
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小组成员如下:
●诺贝尔奖得主Martin Chalfie是哥伦比亚大学大学教授,曾任该校生物科学系主任。2008年,他因引入绿色荧光蛋白(GFP)作为生物标志物而获得诺贝尔化学奖。
●杰出大学教授Tina Henkin自1995年起就职于俄亥俄州立大学微生物学系。亨金在RNA分子方面的发现有助于拓展细菌基因调控的研究。
●Umit Ozkan是俄亥俄州立大学工程学院杰出教授,同时担任该校化学与生物分子工程系主任。她目前的研究重点是多相催化和电催化。
●CK Shum是俄亥俄州立大学大地测量科学系和地球科学学院的教授及杰出大学学者。他是美国科学促进会(AAAS)会士和国际大地测量学协会会士。

(从左到右)分别是Joe Palca(主持人)、Martin Chalfie、Tina Henkin、Umit Ozkan 和 CK Shum
决赛选手提出的问题涉及多个主题,包括人工智能、STEM各领域的进展,以及如何应对未来十年预期的科学挑战。下面跟随小师姐一起来看看~
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Q1
我们看到,气候监测对全球定位系统(GPS)和卫星技术的需求日益增加。如今大地测量科学面临的最大挑战是什么?对于年轻科学家如何助力解决这些挑战,您有什么建议?
CK Shum:GPS不仅可用于导航,还能感知气候变化。目前已有大量相关工作正在开展。我以雷达信号为例说明。雷达信号从海洋、土壤等反射回来后,经过校正,信号会非常微弱。这种信号被称为机会信号,意味着你无需为此付费。如果你能收集到这些信号,就能解读地球、洪水、干旱等情况。
Q2
鉴于您在细菌RNA研究方面的工作,您认为在不久的将来,哪些进展最有可能彻底改变当前应对抗生素耐药性的方法?
Tina Henkin :要确定新型抗生素,我们需要探索两大主要途径。从历史上看,大多数抗生素都是从生物体中分离出来的天然产物。但一个很大的局限在于,我们只能培养现存微生物物种中的约1%。第二条主要途径是确定新的靶点。因此,除了依赖大自然确定的抗生素作用靶点外,我们还可以利用基础科学研究得出的生物体结构和分子信息。借助当今的建模工具,我们可以设计与这些结构相互作用的化学物质,并有可能开发出全新的抗生素。
Q3
是什么激励您开始投身于科学和技术事业,又是什么驱使您在这个领域不断前行?
Umit Ozkan:我在土耳其的一个中产阶级家庭中长大,是家中最小的女儿。我热爱数学、化学和科学。化学和化学工程似乎是结合我兴趣的好途径。
我也想教书育人。我想从事研究,探索新事物。激励我不断前行的是,每天都能与像再生元国际科学与工程大奖赛决赛选手这样极具天赋的年轻人共事,他们出现在我的课堂和实验室里。他们激励着我,鼓舞着我,让我时刻保持警觉,挑战着我,也让我每天都能不断学习。
Q4
如果我让ChatGPT或任何其他生成式人工智能写一篇研究论文,它不到一分钟就能完成。我们该如何区分这种由人工智能生成的研究与真实、可靠、有意义的研究呢?
Martin Chalfie:关于人工智能的种种讨论,有一件好事是它能提供另一种观点。它带来了另一种思维方式,但你得自己做出判断。你还得核实事实。在我看来,人工智能存在的问题是,如果人们不假思索地相信它,那就会带来真正的危险。
Umit Ozkan:我认为这涉及一个更广泛的问题,我们不仅要核实ChatGPT提供的信息,还要核实我们在社交媒体上看到的一切内容。如果我们都能开始质疑事物,我认为我们整个社会都会变得更好。我认为,无论是我们在社交媒体上看到的东西,还是ChatGPT提供的内容,如果我们不假思索地全盘接受,那就是在自我伤害。所以,质疑一切非常重要。
Q5
科学进步往往需要跨学科合作。年轻研究人员如何有效建立跨学科网络以提升自己的工作水平?
Tina Henkin:不要害怕给那些发表文章、撰写文章或在你去参加的会议上发言的陌生人发冷邮件(即未经事先联系的邮件)。我们很喜欢收到学生的来信。我常听科学家和所有教职员工说,如果学生联系他们,他们回复的速度会比其他专业科学家联系他们时更快。这就是我们投身学术界的原因——我们喜欢与学生互动。所以,不要害羞。
Q6
在你看来,未来十年跨学科科学必须解决的最紧迫挑战是什么,新兴科学家如何为这一努力做出贡献?
CK Shum:不要限制自己想做的事情。我们提到了我们面临的这些重大问题;然而,还有许多其他问题值得你去研究。有时候,意外解决一个你认为不相关的问题,可能会产生重大影响。看看企业家、科学家、诺贝尔奖得主——他们发明了什么?你可能会想,这是科学,这不实用。但最终,它可能会在多年后惠及你不认识的人。例如,量子理论曾远远落后于时代,但现在我们正用它来制造计算机和传感器,实现我们以前不知道如何实现的功能。如今,我们正在测量非常微小、精细的现象,这有助于我们理解能源问题,甚至缓解气候变化。
这场充满思想碰撞的讨论,如同一座明亮的灯塔,为我们在科研探索的茫茫大海中指明了方向。Martin Chalfie教授提醒我们,面对人工智能要保持理性与审慎,核实事实、独立思考是抵御潜在危险的关键;Umit Ozkan 教授则将视野拓宽,强调在信息爆炸的时代,质疑精神是推动社会进步的重要力量; Tina Henkin教授鼓励年轻研究者勇敢迈出第一步,积极与各界交流,搭建跨学科合作的桥梁;CK Shum教授以深邃的洞察力,激励我们突破局限,勇于探索未知,因为每一次看似无关的尝试,都可能成为改变未来的关键。相信这些宝贵的见解,将激励着每一位怀揣科研梦想的人,在追求真理的道路上砥砺前行,书写属于自己的科学传奇。
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