化学与生活

未来的科学?-仰望星空

年前小编去了一趟位于东京台场的日本未来科学馆,日文发音叫做Miraikan。仍然记得那天下着小雨,让我感觉有稍许的寒意。但是,现在回想起来,所获得的珍贵感受却是不虚此行的。

先容我絮絮叨叨地介绍我的见闻吧。这个科学馆主要的展区在第三层和第五层,中间由一段蜗形走廊连接。整个观景和空间设计非常特别。当然,从吸引眼球来看,最不可错过的是挂在中庭之上的美丽的高清地球仪。为了腾出时间看完展览,对这个萌物我特别挑在最后的时候,舒服地躺在一楼的沙发上观看,小编暂且把这个地方叫“星滩“,大家不妨去感受一下吧。它是根据馆长毛利卫先生(毛利卫先生是在日本首位进入太空的太空人。目前为日本科学未来馆馆长。)的愿望,“希望能够与更多的人共同分享从宇宙看到的美丽地球” 而设计制成的。如果有生之年没有机会进入太空,来这里体会一下找自己也是不错的。这个地球仪的特别之处在于,它是世界上第一个用有机EL(电致发光)屏拼接制成的球体屏,有机屏的柔性使得无缝拼接几乎完美地呈现,同时有很高的分辨率,色彩也非常漂亮。最特别的是可以对其内容进行独特的设计,展示出在我们的地球上发生的地理,人文及气候变迁。当所有的数据迅速地缩小为一个点,从你眼前忽闪而过的时候,既会被这地球上发生的大变化所震撼,亦会觉得自己连那一点也够不上,着实很渺小呢。以前看上去遥不可及的远方,现在可以睁眼之间就抵达,这样的出发和到达,你确实准备好了吗。

挂于中庭上的高清地球仪 “Geo-Cosmos”,画面流畅清晰 (超过一千万像素),由有机电致发光屏拼接而成,直径约6米。左图展示的是正在地球上发生的城市化进程,右图是当日实时采集的卫星云图。整个说明用日中英三种语言呈现。可以对地球的土地分类,温度分布,四季森林覆盖情况等进行形象的展示。

我首先去到三层的展览室。这个展览室是对创造力的精髓的综合展示。初入眼帘的是一个名为“創造力の5本川”的设计,包括了“切り替える、見習う、ひらめく、組み合わせる、結びつける”的五大支流,分别对应着替换(alternative),模仿(mimic),寻真(serendipity),组合(integration)以及联想(association)。每个支流都凝聚着人类在科技文明史上的伟大发明。而这些宝贵的精神财富依然支撑着更多科学家追求真善美,以及解析自然的真相。给我印象比较深刻的,一是基于模仿和联想的仿生技术,如模仿蝴蝶翅膀中的多级有序结构的无染料的有色织物以及从头发再生的人工皮肤;还有载入史册的抗生素的偶然发现以及较新的导电聚合物薄膜的发现(因其具有罕见的金属光泽)。新技术之间在不同维度的交叉也催生了诸如lab-on-a-chip,bio-machine hybrid system以及Mechano-bionic machine这一系列的崭新技术,驱动着更高效率和更精确的研发工作。在这里,微型化,数字化,量子化代表了新一轮技术革新的趋势。同时这一层还展示了好几个机器人,可以和她们进行任意的对话哦。

沿着走廊向上,即来到了第五层的关于地球,人类,生命,认知的展览室。这层里重点介绍了iPS细胞(iPS细胞,全称Induced Pluripotent Stem Cells,诱导多能干细胞,这种干细胞可以通过在成年的细胞中引入四个特殊的能编译转录因子的基因而获得。这种细胞具有转化为其他器官细胞的潜力,在再生医学里有很大的潜能,有望治疗先天或后天性的肌肉和器官病症。最初由京都大学山中伸弥博士发现并进行技术研发,他也因此获得了诺贝尔奖。注:引自维基百科)。然而,尽管科学家对这个技术充满了期望,但现实却是,从iPS细胞的最初研发到最终临床应用,尚有较长的距离,充满了未知性。那么,如何向大众客观地介绍这个未来的技术,既让大家理解它对人类的潜在贡献,但同时又不夸大防止患者过于乐观?在参观展览的时候,我第一次感受到原来科普也是可以这样人性化的。我被引入到一个小的录像厅,里面放映了一个关于iPS细胞技术的动漫故事。一位患有腿疾的患者随着母亲到医院去见医生,寄希望于这个iPS细胞技术。但医生只是冷静地告诉他,如果他愿意捐赠细胞样本,那么他们可以用他的样本开展病变细胞和正常细胞的对比研究,但从研究到动物实验,临床试验,药物审批等一系列的过程,最乐观的估计也至少需要20年左右的时间。医生让他们再考虑,是否仍然愿意捐赠细胞样本。后面则是母子的对话,妈妈感到很失落,而儿子则乐观地说试一试总比什么都不做好,至少捐赠我的样本可以助力后面的研究,让将来的患者有治愈的希望。其实可以想到这样的结局,但小编还是被感动到了。在这里可以感受到科研的温度。

第五层的另一块重要的展示,是关于宇宙历史,地球深海和太空探测的展区。其中之一是JAMSTEC(日本海洋研究开发机构)的深海6500的潜艇的展示,之前在参加一次地球化学演化研讨会的时候有机会去JAMSTEC参观过另一个潜水艇,但这次重新看过还是为这个凝聚了智慧和心血的庞然大物所承载的使命而致敬。它去到深海,钻取底层地壳样品,同时收集不同环境下的微生物样品。从钻得的岩层中通过断代和成分分析,可以推断地球地质的演化,这对于我们了解生命的起源和地球的演化非常重要。而在这块人类尚未踏足的领地上,即使没有阳光,生态种群依然丰富,许多微生物虽然生活在“恶劣的”高温高压环境里,仍然元气十足。如果将来真的没有动物的容身之地了,也许就是这些“超级生物”的舞台吧。

 

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为了探测不同深度的生态环境和物种分布,需要利用不同功能的深海探测机器(左上图)。在海底热喷口附近所形成的“烟囱 (black smoker,chimney)”结构附近生活着的多样的生物 (右上)以及矿物组成(下图)。

这一层还有在未来应对能源,环境危机的思考和对策的展示。值得一提的是展示过程中的交互性和启发性。有一个关于全球变暖问题的问卷,目前为止已经收集了相当数量的反馈。问了三个问题:1)谁该为全球变暖负责?2)你愿意什么时候买节能车?3)环境友好的技术是否就预示着高成本?这里面的三个问题囊括了在讨论环境保护的问题时,从国际,国家,社会,乃至具体到每个人,考量问题时的复杂性。对于第二个问题,小编是第一次被问到。节能车在这几年一直是比较热门的话题,从技术不成熟时被贴上的“噱头”标签,到技术逐渐成熟而被市场接受的前景,展示了一个新的突破常规的技术从萌芽到跻身市场的漫漫长路。作为消费者的大众,即使是亲身参与研发的个人,是否愿意为前景不定的技术买单,仍然见仁见智。争论虽然无法避免,但通过理性的争论可以增加对各方观念的理解和融合。同时对参观的人来说,自己心中的答案也会愈加理智。而且可以预计,新一代的年轻人会有更前卫的理念,通过搜集他们的观点,可以修正“前辈们”制定出的措施。

其实还有很多其他新的绿色技术的展示,如从微生物制得塑料,将粗放型的资源利用转化为集约型的利用,以及前沿的医疗技术(基因药物,远程医疗预测诊断,人工视觉,再生器官)等等。既有通俗易懂的面向大众的说明,也有较为专业的解释,以满足专业人员的好奇心。而且,在很多展区,有一些录像,可以看到科学家们对自己领域的介绍,以及当初进行科研的初衷,我觉得小娃娃们看到会很受鼓舞的吧,因为连小编我也很受感染呢。总之,这个地方值得再去看看,即使只是躺在“星滩”上遥望地球仪,也能心生感动。最后,在一楼的墙上,挂着很多“名誉馆员”的寄语,据说,这是应馆长之请,希望他们提出一些”无论何时都值得一直去考虑的问题“いつまでも考え続けてもらいたい”問い”をひとつ、来館者に向けて投げかけてください。其中不乏有影响力的科学家或诺贝奖获得者,咱们还是听听前辈们都问了什么问题吧!(未能一一列出,有兴趣的读者可以去亲自去看看)

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Yamei Li

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