第一站:浦江科學大師講壇,新晉世界頂尖科學家協會獎得主首次“上海行”開啓

摘要:都是第一次來到上海

今天(10月21日),兩位2024世界頂尖科學家協會獎得主亮相復旦大學相輝堂,在浦江科學大師講壇第九期作主旨演講。

2024世界頂尖科學家協會獎“智能科學或數學獎”獲獎人、康奈爾大學講席教授喬恩·克萊因伯格,2024世界頂尖科學家協會獎“生命科學或醫學獎”獲獎人、約翰斯·霍普金斯大學講席教授傑瑞米·內森斯,都是第一次來到上海。他們將出席10月25日在臨港開幕的2024世界頂尖科學家論壇以及世界頂尖科學家協會獎頒獎典禮。浦江科學大師講壇,是他們首次“上海行”的第一站。

【“需要防範算法中隱含的偏見”】

喬恩·克萊因伯格是康奈爾大學計算機科學和信息學科講席教授,同時也是美國國家科學院、美國國家工程院、美國人文與科學院院士。

他的主要成就包括在小世界理論和萬維網搜索算法方面的開創性工作,特別是深刻影響了搜索引擎的設計,包括谷歌的變革性搜索引擎。他與伊娃·塔多斯合著的算法教材《算法設計》被廣泛認爲是算法領域的經典教材,對算法教育產生了深遠影響。

喬恩·克萊因伯格在演講中認爲,算法和人工智能之所以變得強大,是受益於巨大的計算資源和人類行爲的海量數據。

他特別提到知名科學家卡爾·薩根對他的影響。1993年他還是一個本科生,卡爾·薩根在康奈爾大學演講,主題是:地球上是否有生命。1990年伽利略航天器在繞地飛行中發現,大氣中有豐富的氧氣和甲烷,強烈提示這個地方有生命存在。

“隨着時間推移,我越來越發現這次講座給我帶來的震撼。”喬恩·克萊因伯格感嘆,一個根本不瞭解地球的外星人,如果收集到有關地球的足夠數據,就能從算法角度得出一些規律。

不過,當人們使用算法看世界時,看到的不一定是事實本身。他以迪安颶風爲例,當時很多人在互聯網上對颶風搜索,喬恩·克萊因伯格團隊獲得了這些搜索指向的地理位置,他們發現最初的搜索中心位置與颶風風眼的路徑比較重合,但到了後期搜索中心位置卻跑到颶風風眼的北面。

“正如對迪安颶風的搜索,很容易讓人誤以爲颶風走向發生了改變。數字世界的中心點跟物理世界的中心點有時候並不重合。即使數據量非常豐富,但數據有時候不一定能100%地還原世界的真相。”喬恩·克萊因伯格說。

因此,他認爲需要防範算法中隱含的偏見,“我們需要主動分析算法,識別隱含的偏見,這樣一來,算法給我們帶來的幫助會更大、指向性也更強。”

【“我通常不是人羣中最聰明的”】

傑瑞米·內森斯是約翰斯·霍普金斯大學醫學院分子生物學與遺傳學、神經科學和眼科學講席教授,霍華德·休斯醫學研究所研究員,同時也是美國國家科學院、美國人文與科學院、美國國家醫學院院士。

他揭示了人類顏色視覺的分子基礎,闡明瞭視網膜發育的機制及其與遺傳性眼病的關係。他還探索了基因治療在視覺系統疾病中的潛力,爲視覺科學的研究和臨牀應用開闢了新的方向。

爲何會對視覺的進化如此着迷?在回答解放日報·上觀新聞記者的這一提問時,傑瑞米·內森斯講述了一個和上海有關的故事。

“我聽了彭博·斯特雷德教授關於視覺的一次演講後,決定將我的研究方向從當時正在做的遺傳學轉向視覺。視覺世界實在太美了、太神奇了。他所談論的如何在感光細胞中產生生化信號,這在當時是人們完全未知的領域。”傑瑞米·內森斯說,這位深刻影響了他的教授,其父母是20世紀30年代的歐洲難民,他在二戰期間的上海長大,此後來到了斯坦福大學。他們之間保持了一輩子的友誼。

顏色爲何如此重要?植物世界中,顏色提供了花的身份信息,也提供了關於水果成熟度的信息。動物世界中,由於雄性和雌性有着不同的顏色,可以通過色彩來識別性別;一些鮮豔的顏色也可以向捕食者發出警告:我有毒。

演講中,傑瑞米·內森斯展示了一張牛頓親手畫的實驗草圖,實驗地點就在他的大學寢室。早在三百多年前,牛頓發現陽光經三棱鏡折射後,產生了多種色光組成的光譜,且每個折射角對應不同波長的色光。然而,直到20世紀60年代,顏色感受器才被定位到視網膜的錐狀細胞上。

1983年,作爲斯坦福大學醫學院的一名研究生,傑瑞米·內森斯克隆出了牛和人類的視蛋白基因,發現了顏色視覺的分子基礎。此後,他闡明瞭色盲的分子基礎。

他與合作者發現了視紫紅質基因突變,這是視網膜色素變性的首個已知病因。他還與合作者證明了接受基因工程改造後的小鼠,可以獲得三色視覺的能力。這引發了人們對於視覺系統具有非凡可塑性的普遍關注。

“我通常不是人羣中最聰明的那個人。”談及自己的科學成就,傑瑞米·內森斯謙遜地說,三種品質有助於在科學領域取得成功,分別是天賦、努力和運氣,“天賦完全由不得人,而我特別擅長艱苦的工作,我覺得自己非常努力,所以纔有了一些幸運的突破。”