SELF格致論道講壇：超低軌道衞星降軌日本花了1年，中國只花了1天

1月12日SELF格致論道講壇在上海舉行，該論壇由中國科學院推出，旨在以“格物致知”的精神探討科技、教育、生活、未來的發展。

在此次論壇上專家學者分別就：腦科學、光子研究、伴隨衞星、飲食健康進行了生動的講解。

腦科技的未來

中科院院士神經所所長蒲慕明介紹，目前腦科學的進展在於研究神經信息處理和腦功能機制，目前學界理解比較清楚的是神經細胞如何編碼、儲存和提取神經信息，對局部環路和長程環路如何處理神經信息和神經信息如何產生感覺、直覺、情緒只能説有些理解，而對於如何產生思維、抉擇、意識、語言等高等腦認知，學界理解的極為粗淺。他表示，腦功能相關的神經環路的結構和功能是研究的關鍵。

蒲慕明院士説，闡明人腦的結構、功能乃至認知、思維和意識等神經基礎是人類認識自然和自身的終極挑戰。

目前腦科學前沿的重大科學問題包括：意識的生物學基礎問題、記憶儲存於恢復問題、人類的合作行為問題、成癮的生物學基礎問題、精神分裂症的原因、引發孤獨症的原因等。

蒲慕明院士表示，腦科技未來的方向包括：闡明腦功能的神經基礎問題，研發類腦計算機和人工智能系統，促進智力發展、防止腦疾病和創傷。

蒲慕明院士同時表示，中國腦計劃“腦科學與類腦研究”包含模式動物全腦圖譜繪製、認知功能神經環路研究、腦研究創新技術平台。通過這些研究工作可以發展腦健康醫療產業和腦智能產業。

蒲慕明院士同時介紹了腦機智能技術研發，包括：腦機接口和腦機融合新方法、腦活動調控技術、新一代人工網絡計算模型和類腦計算機、類神經元的處理器、儲存器和類腦計算機、腦智能和新型智能機器人。

空間的光子對話

中科院院士中科院上海分院院長王建宇介紹了光子的研究應用，同時介紹了實現單光子探測的應用領域包括：空間量子通信、空間光子通信，光子型激光雷達、生命科學、精密測量。

王建宇院士表示，2016年8月16日發射的“墨子號”量子科學實驗衞星目前已圓滿完成全部的科學任務：國際首次星地實現量子秘鑰分發、國際最遠1200km量子糾纏分發、與奧地利完成了洲際秘鑰分發、國際首次地星量子隱形傳態。

王建宇院士指出，發射單光子信號，不能通過提高發射功率來彌補鏈路損失，所以當時“墨子號”實行量子通信要克服一系列問題：天地高精度跟蹤和精確指向、近衍射極限量子光發射和檢測、單光子接受與探測、偏振狀態保持與跟蹤測量、高精度時間同步技術、空間量子糾纏源。

王建宇院士舉了一個例子來説明問題的難度，實現天地高精度跟蹤和精確指向，相當於從萬米高空高速飛行的飛機上向地面兩個旋轉的儲蓄罐細長的投幣口扔一個個硬幣。而實現單光子接收，相當於要探測到千公里之外月球上一根燃燒的火柴。

王建宇院士表示，原創科學家的思想是創新的靈魂，管理層的快速決策是資源保障，科學家團隊和工程團隊互補

一副人體3D全景圖像的誕生

上海聯影醫療技術有限公司安少輝博士介紹了該公司最新研發完成的正電子發射型計算機斷層顯像（PET）。PET是是核醫學領域比較先進的臨牀檢查影像技術，目前惟一可在活體上顯示生物分子代謝、受體及神經介質活動的新型影像技術，現已廣泛用於多種疾病的診斷與鑑別診斷、病情判斷、療效評價、臟器功能研究和新藥開發等方面。

安少輝博士表示，2014年美國探索者聯盟在全球徵集PET項目解決方案，2015年聯影公司開始預研，2017年1月年成為探索者聯盟的合作伙伴，2017年5月原理樣機通過驗收，2018年通過FDA認證許可。

安少輝博士表示，傳統的PET掃描時間偏長、輻射劑量偏大、圖像信噪比偏低，而該公司最新研發的PET，具有兩米超長軸向視野、超高靈敏度、全身動態採集，相當於人體的“哈勃”望遠鏡，3D實時成像。可用於兒科、腦補、大動物掃描。同時該公司的PET被評價為2018年IOP年度十大科學突破

20年追星路

中科院微小衞星創新研究院微納衞星研究所所長陳宏宇介紹了自己對小衞星的研究心得體會。對於衞星未來的發展，陳宏宇所長説，未來衞星會向高集成、低成本、模塊化、網絡化、智能化方向發展。

陳宏宇所長表示，他參與了多種大衞星的研發，但他更喜歡小衞星，並投身其中。陳宏宇

伴隨衞星，作為伴隨主航天器飛行的航天器，具有處於相對主航天器距離近、實時跟隨的位置優勢，可以作為主航天器的安全輔助工具，對主航天器進行工作狀態監測、安全防衞，可以為航天員出艙活動及空間飛行器交會對接等提供直接的技術支持。

在2008年成功實現的神舟七號載人航天任務中首次釋放了我國第一顆微小伴隨衞星SZ-7，這顆衞星就是陳宏宇所長參與設計的。同時也參與設計了TG-2伴星。

隨着航天技術日益成熟近幾年超低軌衞星不斷得到重視，最關鍵就是因為其超低軌道高度能帶來成像時更高的分辨率以及在載荷方面的優化，從而控制成本實現量產。（汪作鵬：超低軌道衞星的飛行動力學與控制研究）

陳宏宇所長表示，100km的超低軌的衞星需要從高軌道下降到低軌道，相當於飛機從天空中開到水裏面的同時要保證速度不變，這個對衞星的結構帶來極大的挑戰，日本發射的這樣的衞星，花了一年的時間從高軌道下降到低軌道。但是中國只花了一天的時間就實現了。

陳宏宇所時表示，未來使用更多的微小衞星組網可以實現比北斗更加精確的定位精度。

營養師交響

中國科學院上海生命科學研究院研究組長林旭對飲食和身體健康的關係進行的講解。林旭組長介紹到，我國肥胖、2型糖尿病的流行與控制形式嚴峻，我國有1億多糖尿病患者，有近5億糖尿病人羣。膳食因素是我國疾病負擔最重要的原因。

林旭組長表示，60餘名國際頂級營養學家根據大量研究循證數據：食物添加糖<10%總能量、膳食脂肪中除去30%功能比上限，脂肪種類更重要、更注重不飽和更注重膳食模式而不是單一模式。

林旭組長同時表示，添加糖攝入增加心血管疾病死亡的風險，含糖飲料攝入放大肥胖基因作用，增加肥胖風險。高碳低脂膳食增加2型糖尿病發病風險。她介紹到，相比於精加工的白米，脱殼後全穀粒糙米富含更多B族纖維素，膳食纖維，必須脂肪酸，微量元素。糙米干預顯著，改善糖尿病患者的血脂和血壓。同時她指出，根據實驗研究亞麻子顯著改善腹型肥胖和糖尿病，核桃顯著減輕了代謝綜合症的嚴重程度。

最後華中師範大學林欣副教授對未來的腦科學未來進行了描述，在未來腦科技可能實現部分神經及精神疾病的治療，人與動物的對話，記憶刪除，換頭術。而在更遠的未來腦科技可能實現強人工智能，不死之腦，人腦終極進化，移魂大法。