“液態金屬”材料亮相，科學方法沙漠取水，這屆WE大會很賽博朋克
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量子位 | 公眾號 QbitAI
2010年諾貝爾物理學獎得主、靠“撕膠帶”成為“石墨烯之父”的安德烈·海姆：
石墨烯是“原子級別的‘樂高積木’”。
2019年諾貝爾物理學獎得主迪迪埃·奎洛茲：
地球上不再有生命起源，只有生命繁衍。探索地外天體，可以為地球的生命起源尋找答案。
磁控相變金屬材料發明人、中山大學教授蔣樂倫：
是《終結者2》中的萬磁王給了我靈感。
……
這是本屆科學WE大會上國內外學者們的精彩發言。
此次活動中共有兩位諾獎得主、兩位中科院院士和三位頂尖科研人員分享了他們的研究成果。
這些成果涵蓋了新材料、宇宙探索、生物工程等方方面面。
下面量子位就帶大家一起回顧一下嘉賓們的精彩發言。
注：以下內容系對嘉賓發言的整理摘錄，不代表量子位觀點
石墨烯：“原子級別的樂高積木”
石墨烯被譽為“21世紀最重要材料”，同樣讓全球科學家和公眾產生應用的無限想象。
2010年諾貝爾物理學獎得主、“石墨烯之父”安德烈·海姆現場講述了他和同事們如何通過“撕膠帶”的剝離技術獲得這種單原子厚度的材料，并帶觀眾窺探其神奇的特性。
他介紹，自然界本身是排斥低維的，因此像石墨烯這種材料很難制備，但一次偶然的機會，他發現了膠帶上粘著的石墨烯材料，之后經過反復實驗便有了這項成果。
除了真·諾貝爾獎之外，海姆還曾因把一只青蛙用磁懸浮技術浮起來獲得2000年的搞笑諾貝爾獎，成為全世界唯一同時獲得真諾獎和搞笑諾獎的學者。
在談及為什么會有這樣的結果時，海姆教授打趣說到，可能其他學者不像我這么幽默吧。
回到石墨烯本身，它的厚度只有一張紙的幾百萬分之一，卻擁有比鐵強200倍的納米級強度，可謂世上已知最薄、最堅固的材料。
但同時又類似柔韌的橡膠，具備較強的伸縮性，對氣體和液體具有極強的防滲透性且擁有優于銅的導熱導電性能。
海姆將這種材料比作“原子級別上的‘樂高積木’”，并預言“這一材料可在未來10到20年帶來諸多行業的革命”。
此外，安德烈·海姆還表示，其團隊與來自中國深圳的研究人員合作，成功將石墨烯作為“點金石”，從只含有十億分之幾黃金的廢料溶液中提取出黃金。
探索地外天體：為生命起源尋找答案
“地球上不再有生命起源，只有生命繁衍。”
在大會上，2019年諾貝爾物理學獎的迪迪埃·奎洛茲這樣介紹。
他獲得諾貝爾獎的原因是探測到了第一顆系外行星飛馬座51b。
奎洛茲在大會上分享了團隊持續開發天文儀器和技術，發現數千顆行星的探測方式和研究進展。
“我們通過測量行星體積、質量、溫度，以及研究大氣層，尋找并探測適合遠程研究生命的類地行星系統。”
他結合地球的重大演化，帶觀眾理解行星探測對探測生命起源的價值。
“40億年前，地球地表的化學反應生成了能夠誘發生命起源的物質。而當生命出現時，生命體本身的化學機能和反應就開始影響并改變地球。現在的地球不再具備從物質轉化為生命的條件。”
研究宇宙天體，探測其他行星上的生命起源事件，可以幫我們找到地球生命起源的答案。
網狀材料：沙漠中的“捕水者”
“沙漠中的人們可以在家里使用太陽能驅動的水收集器，從空氣中提取出足夠一家日常所需的用水量，擺脫對自來水管網的依賴。”
2018年沃爾夫化學獎得主、“網狀化學”領域開拓者奧馬爾·亞基演講的主題是，利用框架化學解決全球氣候挑戰。
他從自己兒時的親身經歷講起，出生在約旦的他自幼年起便一直目睹著缺水的現狀——他所生活的環境中沒有自來水供應，只能靠每段時間水車來送水。
接著，奧馬爾介紹，缺水的不只是他的家鄉，世界上的許多地方同樣面臨著水資源短缺問題。
奧馬爾分享了他自發明金屬有機框架（MOF）（1995年）、共價有機框架（COF）（2005年）等目前已知多孔性最強的新材料后，持續推進從空氣中獲取飲用水資源等技術的創新和落地。
他和團隊基于MOF設計了人類歷史上首個能從低濕度環境中捕捉、在低溫下釋放并輸送飲用水的裝置。
在莫哈韋沙漠進行的實地測試中，每公斤MOF每天能產出1升水。
目前，一噸MOF材料每個循環可產出750升水。
這一裝置已落地應用，并用于緩解全球的水資源壓力。
除了捕水之外，奧馬爾發明的網狀材料還有捕捉空氣中二氧化碳等溫室氣體的功效。
可控固液相變材料：“終結者2”帶來的靈感
中山大學生物醫學工程學院蔣樂倫教授展示了團隊開發的磁控固液相變材料。
這種材料融合了固態與液態金屬的優勢——
固態時具備較高剛度和高負載能力，液態時則可以像水一樣自如形變。
蔣樂倫介紹，這項成果是科幻電影《終結者2》中萬磁王角色帶來的靈感。
而至于制造的過程，則是受到了海參的啟發。
該材料不僅能通過合金化調節溫度控制形態相變，也可以通過外磁場來控制其運動、變形、分裂、愈合等形態變動。
“我們已經證明了磁控固液相變材料和機器人在生物醫療、工業制造等領域的應用可能。”
比如，它可以以液態形式在電路板上移動，然后在指定位置凝結成固體，起到電路修補的作用。
在醫療方面，蔣樂倫還舉例：“微型磁控固液相變機器人可以在無線磁場控制下進入人體，完成靶向藥物運送、異物清除等醫療任務。”
此外，還有中國高溫超導研究奠基人趙忠賢院士，國家作物種質庫主任錢前院士，英國皇家科學院副會長、世界衰老生物學權威琳達·帕特里奇教授分別做了關于超導材料、雜交水稻和延緩衰老方式的報告。
其中，錢前院士還宣布了中國農科院將聯合騰訊推出“數字種質庫”的消息。
種質庫中將展示包括太空水稻“小薇”在內的10種作物從萌發到結實的全程動態三維影像，讓人們隨時隨地觀察種子的整個生命周期。
總之，這些成果將會以不同的形式，走進我們的生活。
那么，看了這些研究，你對哪項最感興趣呢？
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