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以“未来”为始
西湖大学WeFuture科普小课比赛
第三次在人来人往的校园一角
搭好讲台
以“青年”为先
11名博士研究生带着11个科学之问
以及自己最熟悉的学术研究
站上讲台
每人5分钟
是11场有趣的思维碰撞
是11份奇妙的前沿新知
是11堂精巧的科普小课
短短300秒
他们提问万物的渺小与伟大
他们提问宇宙的起源与演化
他们提问未来的一切可能性
“不要停止提问”
这是最重要的事
01 社交不够，睡眠来凑
生命科学学院2023级博士生
李盛
从儿童到青少年，再到成年后，受自然或外力的驱使，睡眠模式都是动态变化的。目前关于睡眠的科学研究，大多针对成年个体展开。
那么，如果发育阶段的睡眠出了问题，会怎么样呢？夺走实验小鼠的睡眠后，它们为什么不那么愿意与其他小鼠“交朋友”了？干预发育阶段的睡眠，是否有可能成为自闭症儿童治疗的新视角？
02 不要把两颗葡萄同时放进微波炉
理学院2022级博士生
黄礼平
为什么不要把两颗葡萄同时放进微波炉呢？
因为在工作运行的微波炉中，两颗葡萄接触的部位，会在短短几秒钟内产生高温等离子体，并瞬间释放出炽烈的火花。这不仅会使你失去你的葡萄、你的微波炉，甚至还有可能失去你的厨房、你的整个家。
什么是等离子体？为什么它会产生这么大的威力？两颗葡萄的效应带给我们什么启示？如果我们通过特定的化学合成手段，实现不同纳米结构的精巧设计，能否利用这一特性为人类服务？
03 疯涨的黄金——胶体金检测试剂盒还用得起吗？
理学院2022级博士生
黄洁
大家在购买新冠或甲流试剂盒的时候，有没有注意到过包装盒上的四个字：胶体金法。病毒检测为什么会用到金呢？为什么试剂盒会根据感染与否，出现一条或两条线？为什么出现两条线才说明感染呢？
原来，这里的胶体金是非常小的金颗粒分散在水中形成的胶体溶液，这些金颗粒的大小要比头发丝还小一万倍，每克黄金大约能制备55万份以上的试剂盒。
04 如何给一个分子称重？
理学院2021级博士生
刘润洲
有过减肥经历的朋友们都知道，称体重是家常便饭。其实科学家也是称重爱好者，大到一辆卡车，小到一粒沙子，我们都有精确的称重方法。
如果是更小的物体呢，我们能给一个分子称重吗？质谱仪可以做到。称得这么准有什么用呢？检测农药残留、人体代谢、环境环染……一种被称之为“代谢组学”的诊断方法，已经成为研究热点。
大至九天星辰，小至分子世界，质量是一扇任意门，可以带领我们抵达人类认知的边界。
05 光声幻境：看见声音，听见光芒
工学院2023级博士生
柴诚芃
你是否曾经想象过，如何让光开口说话，让声音可以被看见？
光成像（眼科检查）和声成像（B超），是常见的医疗检测手段。光成像精度高，但穿透性差；声成像穿透深度深，但精度低。有没有一种成像技术，能保证穿透距离的同时，又保留较高的精度呢？
一项名为光声成像的技术也许符合这样的预期，实验结果已经能够做到部分超越核磁共振的成像精度，希望能为疾病的预防、诊断和治疗开辟新的道路。
06 孤独圆舞曲——雪花的身世之谜
理学院2022级博士生
苏安
天空中飞舞的雪花，被誉为“来自天堂的信件”，它们精妙的对称性和千变万化的图案激发了无数科学家和诗人的灵感。然而直到今天，现代科学还在破解雪花形成过程的更多未解之谜。
后续的研究告诉我们，雪花的生长对温度和湿度极其敏感，它们的复杂形貌是由瞬时的外部环境决定的。可是，当温度从 -2 ℃ 稍微变化到 -5℃，雪花就会从片状变成六棱柱形状；而在 -10℃ 附近，又突然从柱状变为片状。这“差之毫厘，谬以千里”的现象背后，究竟隐含着什么样的机制？
实际上，雪花难以破解的秘密背后，反映的是非平衡过程的复杂性。如果我们换一个角度，看看自然界是怎么通过非平衡过程得到这么丰富的结构和形貌，就会发现，这对我们设计自下而上的纳米合成方法有很大的启发。
07 算力革命——量子计算的兴起与挑战
理学院2023级博士生
丁一茗
相信很多人都看过《流浪地球》这部电影。人类之所以能完成如此浩瀚的工程，离不开一种名为量子计算机的工具。
到底什么是量子计算机呢？为什么这种计算机控制了微观粒子，就能做计算了呢？它又将如何改变我们未来的生活？距离量子计算机真正落地使用，还有多久技术瓶颈要突破？对于量子计算机，我们又该抱持怎样的态度？
我们相信人类的智慧，也对未来充满信心。但对于一个新兴的技术，保持一个理性客观的态度去看待，无论你是不是科研工作者，都是十分重要的。
08 人类要失去巧克力自由了吗
工学院2023级博士生
徐文秀
你喜欢吃巧克力吗？会不会有那么一天，人类再也吃不到巧克力了？全球气候变化正在导致巧克力的原料——可可产量下降，如何改变这一现状？
过去一年中，西湖大学可持续农业与技术实验室在中国海南与巴西伊列乌斯（Ilhéus）的两个不同的可可种植区，使用一款自主研发的、嵌入式相机辅助机器学习方法，监测并记录停留在可可花朵上的昆虫。他们记录到了帮助可可传粉的昆虫，这也是世界上第一次有人用清晰的图像记录这些可可的授粉者。
同时，他们还在监测花朵中的哪些物质吸引昆虫，然后通过科学的手段提升可可自然授粉率最终提升可可产量。
09 萤火虫有毒吗
生命科学学院2022级博士生
管佳寅
小时候，夏夜的天空总是被漫天飞舞的萤火虫点亮。但是，这些看起来无害的小精灵，居然是有毒的吗？它为什么会带毒，这是一种什么样的毒？会造成什么样的损伤？
答案是强心甾类固醇。这是一种在自然界很常见的毒素，夹竹桃里的毒也属于此类。以此为线索，我们发现两种奇妙的动物——帝王蝶和螽斯，它们在演化的过程中，发展出对这种毒的耐受。为什么会这样？
这是一个关于生命起源与演化的庞大命题。研究工作就像解谜的过程，自然界留给我们无穷无尽的谜，而探索，是我们回馈这些宝藏的最优解。
10 给头发丝称重，总共分几步？
工学院2019级博士生
尚兴港
要如何做出一把“超级弹簧秤”，精确到可以称出极其微小的重量？比如，40皮牛？
40皮牛，相当于把1千克青菜分成千亿份，或者把1厘米头发丝切成一万段，肉眼根本看不见。肉眼看不见的东西，要怎么称？拿什么称？
我们使用了一种名叫“双光子聚合”的3D打印方法，设计出一个微纳尺度的、肉眼看不见的弹簧，它得同时具备极强的灵敏度和超高的稳定性；然后，我们把弹簧“安装”做在光纤的一端，这个横截面大概只有头发丝的八分之一粗细……
随着微观力学传感器精度的提升，人们可以精确地探测细微的物理过程。举个例子，可以为原位血压检测、呼吸监控等医疗场景提供新思路，说不定哪天，还能给细胞称个重。
11 我们的肠道，记得多久之前的事
生命科学学院2019级博士生
梁新袖
有研究认为，人体肠道内寄生着数万亿个细菌。别以为它们只是和肠道搭伙过日子，在漫长的生命演化历程中，肠道菌群和人类形成了稳定的共生关系。
肠道里的细菌，如何与健康产生关联呢？
在“西湖肠道计划”数据库中，我们发现了一个快被年轻人遗忙的故事——生命早期经历过严重饥饿的群体，比如经历过三年困难时期的人们，肠道菌群多样性会显著降低。而肠道菌群多样性的降低，伴随着2型糖尿病风险的增加；且经历严重饥饿的时间越长，对肠道菌群的影响也越明显。
评委点评
WeFuture科普小课进入第三年。
做前沿的科普，成为西湖大学的“标签”之一。一个月前，多位讲席教授领衔，2024年首批“科学家进校园”活动刚刚告一段落；科普的接力棒，紧接着就交到了博士生手里。
如何让科学研究从实验室走向更多人——同行或外行，大人或小孩——对在场的很多博士生来说仍是一个起点。它更像一种“戏法”，把枯燥的实验“变成”有趣的故事，把有趣的故事有节奏地“讲”出来，激发更多人去好奇、去探究，去理解科学的价值，去体悟科学家精神。
今年的比赛现场，我们更加感受到同学们对科学与科普的热情——选手的实验室亲友团现场当起助手，演示实验、展示道具；更年轻的本科生也在下课后加入进来，席地而坐……
他们从11堂科普小课中看到了科学研究具体的样子，也从评委团专业、细致的点评中，“偷师”科普与公众表达的技巧。
今年的评委团，依旧由科学研究、新闻传播、公众表达等三个领域的专家学者构成，从这三个方面出发点评小课。
浙江大学传媒与国际文化学院求是特聘教授、常务副院长方兴东，是横跨计算机与新媒体传播两个文理专业的跨学科专家——
我们正处在一个科技迅猛发展的时代，人们越来越意识到科学的重要性。但与之形成鲜明对比的是，科学传播不论是体量还是质量，都相对比较弱。
对大多数非科研工作者来说，科学问题往往比较复杂，而复杂的东西往往传不远。要做科学传播的高手，就要学会把复杂的问题搞简单。讲故事是很好的方式，好的故事可以传诵千年；借助对比、比喻也是好用的技巧，把复杂的科学概念或不常见的计量单位“换算”到大家熟悉的生活场景中去。
我期待着能在今后的比赛中，听到一些脑洞大开的科普故事。想一想，纳米、量子、脑机接口……这些科学名词能让这么多人记住，最初不都是来自那些脑洞大开的科幻小说和电影吗？
同样受邀担任此次科普小课评委的，还有知名科普UP主、清华大学化工系博士毕导。他的科普早已在全网聚集起千万粉丝，不仅听得进、听得懂，还让人喜欢听、追着听。
他给西湖大学师生带来了自己的科普“配方”——
首先，试试脱稿。
我们每个人在台上的状态，观众都是能看在眼里的。因此，脱稿也许是一个非常能先声夺人、让大家觉得你非常厉害的一种方式。
第二，做实验。
我做科普视频的时候，经常会去做一些实验，试图吸引大家的注意力。这是一个很好的策略，甚至有时候，你做越离谱的事情，越能吸引到观众的注意，越能让观众感受到科学有趣的地方。
第三，互动（送礼）。
（现场关于巧克力自由的小课中，现场评委收到了一小把可可豆）如果各位同学要去校外讲给中学生、市民，包括社区老太太们听，当你拿出一把可可豆的时候，她们应该很乐意听完你的科普故事。
另外，我在很多的舞台演讲中发现，跟观众做互动、做一些有趣的统计游戏，是让观众无门槛参与的非常有效的方式。
第四，浪漫一点。
在科学当中，能让观众感受到其背后的浪漫，是一件相当难的事情。它不仅要求你的选题很巧妙，还要求演讲者在台上全身心的投入，要很入戏。
从接地气讲到桃花源，展示科学的思想和方法，让人感受科学纯粹的美，是我很崇尚的一种科普。
来自工学院的国强讲席教授、副校长仇旻，来自生命科学学院的博士生导师陈子博，来自理学院的博士生导师严正，担任本次比赛的校内学术评委。
其中，严正老师还是科普小课的学术指导之一。从事量子多体计算研究的他，学生时期曾代表复旦大学夺得2017国际华语辩论邀请赛冠军。
可能大家都很擅长如何跟同行进行科学交流，却不见得能把手头做的科研在外行面前说明白。从个人鉴赏角度，我觉得同学们还是不够松弛，太过于“正襟危站”，言辞也颇为拘谨。
比如你说：“妈，快来吃饭了”，应该会很快得到回应；而你说“亲爱的母上大人，速来用膳”，你妈第一反应可能是打一个寒颤，然后摸摸你的额头。
我想，不论是做一场学术报告，还是科普小课，都是一场一对多的谈话，自然些、自信些、自在些，多一点生活感，少一些书面气。不断练习此类谈话技巧和公众表达能力，不仅是科研之必需，也是科研之外表达观点、寻求共识的关键。我相信，WeFuture这样的活动会慢慢提升大家在这方面的能力素质，让西湖的学生“入得实验室，上得演播室”。
一堂小课
我们用未来的视角向科学提问
也站在科学的视角向未来作答
从小课出发
我们将继续带着前沿知识走出校园
走向基础教育、偏远山区
今天
是五四青年节
今年
是中华人民共和国成立75周年
西湖青年
再次以科普小课
以及背后更艰巨且漫长的学术事业
作为社会责任与时代担当的坐标
于世裨益，与时偕行
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