科技考古實驗室青銅文明研究成果引發(fā)持續(xù)關(guān)注

自上世紀(jì)30年代安陽發(fā)掘以來，中國青銅技術(shù)起源研究始終是國際學(xué)術(shù)熱點。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)科技考古實驗室長期開展鉛同位素考古研究，在夏商周金屬資源產(chǎn)地與流通領(lǐng)域取得了一系列具有國際影響力的重要發(fā)現(xiàn)（antiquity 2017, 360: 1674-1587;archaeometry 2021, 63(1): 122-141）。近期，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)科技考古實驗室金正耀教授撰寫的《“何以河南”之問與中國科技考古新方向》深入探討了金屬資源與二里頭青銅技術(shù)起源的關(guān)系。該文引發(fā)考古與歷史學(xué)界的熱切關(guān)注，并由首家中國歷史學(xué)英文期刊《中國歷史學(xué)前沿》(frontiers of history in china)全文翻譯出版（front. hist. china 2022,17(1): 132-150）。

二里頭青銅文明的誕生是中國早期文明研究的重大學(xué)術(shù)課題。金正耀教授由全球史視角分析了二里頭青銅文化的特性。與舊大陸其他地區(qū)青銅主要被用于制作工具、武器不同，青銅在中國更多地被用于鑄造禮器，以滿足建立和鞏固國家權(quán)力及社會秩序的需求。從技術(shù)角度來看，歐洲較復(fù)雜的青銅生產(chǎn)技術(shù)主要是使用失蠟法制作神像或人像，后來則走上了制作純粹美術(shù)品的道路；中國則普遍采用更為復(fù)雜的泥范組合方法大量鑄造青銅禮器。二里頭青銅禮器與新疆、甘青等地在公元前2000年前后普遍出現(xiàn)的小件銅工具和首飾完全不同，前者展現(xiàn)出全新的金屬技術(shù)和器用理念，而后者則是歐亞草原青銅文化在東方的延伸。因此，二里頭青銅文明一方面在技術(shù)層面與經(jīng)歐亞草原東傳的銅金屬知識或有間接聯(lián)系，但其創(chuàng)新發(fā)展則形成中國青銅時代的“特色”“風(fēng)格”和“氣派”，具有里程碑意義。

二里頭遺址出土青銅爵

中國青銅時代為何歷史性地選擇在河洛之間揭開大幕？目前已有研究中，考古、年代、地理、氣候等方面的資料多已受到重視，金正耀教授則從豫西金屬資源的角度解讀了這一問題。豫西地區(qū)的銅礦規(guī)模固然不及中條山，但滿足早期規(guī)模不大的青銅生產(chǎn)沒有問題。重要的是，豫西地區(qū)金屬資源的優(yōu)勢在于有較為豐富的鉛、錫礦。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)科技考古實驗室長期堅持金屬資源考古研究，近幾年在豫西、豫西南一帶展開調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)直到商代殷墟時期，仍然在開采利用豫西鉛礦。二里頭青銅產(chǎn)業(yè)初期所需銅、鉛、錫的產(chǎn)地都應(yīng)在豫西地區(qū)，這正是二里頭歷史性地被選擇為最早青銅國家所在的決定性因素之一。

金正耀教授一行在豫西調(diào)查古代采礦遺址

豫西的金屬資源同時也決定了二里頭冶金技術(shù)的內(nèi)涵。很多研究者將“紅銅—砷銅—錫青銅”假說推崇為人類冶金術(shù)起源和早期發(fā)展的規(guī)律，紅銅、砷銅被看作世界各地區(qū)進(jìn)入青銅時代前的必經(jīng)階段。但這一模式并不具備普適性。早期冶金術(shù)的演進(jìn)呈現(xiàn)何種樣態(tài)，當(dāng)?shù)劂~金屬資源是一個決定性因素。中國不存在“紅銅時期”，世界上也不存在普遍適用的“紅銅—砷銅—錫青銅”模式。金正耀教授提出“銅礦物試驗期—銅合金試驗期—青銅工業(yè)”這一人類首個金屬時代技術(shù)演進(jìn)的新模式，是關(guān)于早期金屬利用和冶煉活動現(xiàn)象及規(guī)律更具包容度和解釋力的理論概括。二里頭文化早期的銅器材質(zhì)種類復(fù)雜，反映了當(dāng)時能找到的銅礦物品類的雜多性。豫西地區(qū)銅錫鉛、銅鉛、銅錫礦物共生，為二里頭文化早期銅礦物試驗期提供了資源保障，也直接導(dǎo)致了產(chǎn)品材質(zhì)的復(fù)雜面貌。在社會需求的強(qiáng)力推動下，二里頭的冶金技術(shù)很快度過銅合金試驗期，稍后即發(fā)展出適用于鑄造青銅禮器的鉛青銅鑄造技術(shù)，快速進(jìn)入青銅工業(yè)時期，從而為輝煌燦爛且技術(shù)獨特的中國古代青銅文明奠定了基礎(chǔ)。

《“何以河南”之問與中國科技考古新方向》原文在國內(nèi)歷史學(xué)科頂尖期刊《歷史研究》（2020年第5期）發(fā)表。該文相繼被《高等學(xué)校文科學(xué)術(shù)文摘》（2021年第1期）和中國人民大學(xué)報刊資料中心《考古學(xué)》（2021年第2期）轉(zhuǎn)載 。

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（人文與社會科學(xué)學(xué)院科技考古實驗室、科研部）

實現(xiàn)“碳達(dá)峰”“碳中和”面臨哪些挑戰(zhàn)？沒有免疫學(xué)，人類會是怎樣？量子計算機(jī)何時實現(xiàn)家用……

5月21日，為大力弘揚科學(xué)精神，普及科學(xué)知識，根據(jù)科技部、中宣部、中國科協(xié)、中科院總體部署，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)（以下簡稱中國科大）舉辦2022年科技活動周暨第十八屆公眾科學(xué)日活動。其中，作為活動周“重頭戲”——系列科普報告會第一階段報告“開講”，中國科大包信和、陳仙輝、田志剛、郭光燦4位院士，科大訊飛董事長、中國科大教授劉慶峰為社會公眾帶來了一場科普盛宴。校黨委書記舒歌群與楊金龍、葉向東、杜江峰、陸夕云4位院士分別主持第一階段報告。

第一場報告主持人：校黨委書記舒歌群

第一場報告報告人：校長包信和院士

包信和：降碳的最佳路線是節(jié)能

能源是人類的生命之源、文明之源，我們的美好生活離不開能源。

在系列科普報告會上，中國科大校長包信和院士作《碳能源的前世今生——碳達(dá)峰碳中和的機(jī)遇和挑戰(zhàn)》報告。

包信和從傳統(tǒng)化石能源的使用和發(fā)展歷程入手，分析二氧化碳排放和溫室效應(yīng)，及其對生態(tài)環(huán)境的影響、對人類社會可持續(xù)發(fā)展帶來的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

包信和指出，我國實現(xiàn)“碳達(dá)峰”“碳中和”是一場“硬仗”。因為“碳中和”目標(biāo)實現(xiàn)，需要經(jīng)濟(jì)社會達(dá)到一定的條件和水平。而目前我國人均gdp僅1萬美元，能源消費仍處于上升通道，并且沒有時間重復(fù)發(fā)達(dá)國家“人均能源消費先快速增長、長時間飽和、逐漸下降”的歷程。

因此，他認(rèn)為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和能源結(jié)構(gòu)變革是必由之路。

化石資源還用不用？包信和說，“煤轉(zhuǎn)化一直是我國的發(fā)展戰(zhàn)略，但要徹底改變傳統(tǒng)工藝，從根本上減少二氧化碳排放和水消耗。煤轉(zhuǎn)化的必然趨勢是與可再生能源和氫等耦合?！?/p>

可再生資源怎么用？包信和認(rèn)為，要規(guī)模化利用可再生資源，其中太陽能是未來可再生能源規(guī)?；玫闹攸c，并且提出了氫通過甲醇、氨等作為儲能載體的可能途徑。

可以說，推動可再生綠氫的生產(chǎn)與應(yīng)用，成為實現(xiàn)“碳達(dá)峰”“碳中和”目標(biāo)的重要路徑。那為何選擇氫？包信和指出，因為氫具有效率高、無污染優(yōu)勢。氫能利用的最大挑戰(zhàn)就是如何高效、低成本制備氫，如何安全經(jīng)濟(jì)地儲運氫。自然界本身沒有氫能，氫能是可再生能源的“搬運工”。

最后，包信和總結(jié)了“碳中和”與“能源革命”的必然路徑，即化石能源是基礎(chǔ)，可再生能源是根本，氫能技術(shù)是關(guān)鍵，負(fù)碳技術(shù)是未來。他認(rèn)為，“降碳的最佳路線是節(jié)能?！?/p>

第二場報告主持人：副校長楊金龍院士

第二場報告報告人：陳仙輝院士

陳仙輝：室溫超導(dǎo)體或是支撐下一代人類文明的材料

人類的文明可以用材料來劃分，從石器時代、青銅器時代 、鐵（鋼）器時代， 再到如今的硅基時代。下一個能夠用來支撐人類進(jìn)步的材料是什么？陳仙輝認(rèn)為，可能就是超導(dǎo)體。

系列科普報告會上，中國科大陳仙輝院士作《神奇的超導(dǎo)及其應(yīng)用》報告。

超導(dǎo)是20世紀(jì)最偉大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一，是首個被觀察到的宏觀量子現(xiàn)象。超導(dǎo)電性是指某些材料在降到一定溫度時，電阻消失為零并具有完全抗磁性的宏觀量子態(tài)。

陳仙輝介紹了超導(dǎo)體的特性和微觀理論、超導(dǎo)研究發(fā)展的歷程，尤其是非常規(guī)超導(dǎo)體的發(fā)展和現(xiàn)狀，以及超導(dǎo)體作為一種量子材料廣泛應(yīng)用的物理基礎(chǔ)以及在弱電和強(qiáng)電方面眾多領(lǐng)域的應(yīng)用。

同時，陳仙輝指出超導(dǎo)研究面臨新的挑戰(zhàn)，包括銅氧和鐵基高溫超導(dǎo)體的非常規(guī)微觀機(jī)理。陳仙輝認(rèn)為，“非常規(guī)超導(dǎo)電性微觀機(jī)理的解決，會極大推動凝聚態(tài)物理學(xué)的新發(fā)展?！?/p>

此外，從應(yīng)用角度來看，陳仙輝認(rèn)為科學(xué)家們還需要探索更適于應(yīng)用或更高臨界溫度（甚至室溫）超導(dǎo)體。

“室溫超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)是這個領(lǐng)域科學(xué)家的夢想。”陳仙輝說，室溫超導(dǎo)體作為能源和信息材料，在科學(xué)研究、信息計算和通訊、生物醫(yī)學(xué)、電力交通、能源等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，被認(rèn)為可支撐下一代的人類文明。

第三場報告主持人：葉向東院士

第三場報告報告人：田志剛院士

田志剛：沒有免疫學(xué)護(hù)駕，人類健康安全倒退100年

感染、過敏、腫瘤、衰老與退行性疾病……可以說人類所有疾病，均起源于免疫力失常。那何為免疫力？如何進(jìn)行免疫治療？

中國科大田志剛院士在《漫談免疫力與免疫治療》報告中，自問自答了“免疫力10問”，介紹了免疫力與人體健康的關(guān)系，免疫治療前沿知識，腫瘤的免疫治療等最新進(jìn)展。

免疫力是指人體防病抗病的能力，是人體消滅外來侵入的任何異物（病毒、細(xì)菌等），清除衰老、損傷、死亡、變性的自身細(xì)胞，殺滅體內(nèi)突變細(xì)胞和病毒感染細(xì)胞的能力。

田志剛指出，熬夜、煙癮、肥胖、壓力是免疫力“四大殺手”，環(huán)境污染和亂吃保健品可殺傷免疫力。免疫力衰老不可抗拒但可以延緩，其中中樞免疫器官老化最早最快，是免疫力下降的關(guān)鍵。

針對機(jī)體低下或亢進(jìn)的免疫狀態(tài)，人為地增強(qiáng)或抑制機(jī)體的免疫力，以達(dá)到疾病治療的方法就是免疫治療。田志剛表示，免疫治療已經(jīng)為人類做出歷史性貢獻(xiàn)，如近百種傳染病通過疫苗得以預(yù)防，拯救了數(shù)億人生命。

田志剛指出，免疫治療對體弱病人更為適用，且治療方式多樣、簡單易行、安全有效。目前，醫(yī)學(xué)最高境界是實現(xiàn)重大疾病的免疫治療，如腫瘤的免疫治療。同時，田志剛提出了利用nk細(xì)胞開展免疫治療的兩大路徑。

免疫學(xué)是研究免疫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、運動和功能的學(xué)科，為人類健康做出無可比擬的貢獻(xiàn)。田志剛表示，“沒有免疫學(xué)護(hù)駕，人類健康安全倒退100年 ?！?/p>

第四場報告主持人：副校長杜江峰院士

第四場報告報告人：郭光燦院士

郭光燦：量子信息技術(shù)是人類未來新一代技術(shù)

量子信息是量子力學(xué)與信息科學(xué)交叉的新興學(xué)科。量子信息技術(shù)可以突破現(xiàn)有信息技術(shù)的物理局限，使人類社會從經(jīng)典技術(shù)邁入量子技術(shù)新時代。

中國科大郭光燦院士作《量子信息物理與技術(shù)》報告，闡述了導(dǎo)致量子信息技術(shù)超越經(jīng)典技術(shù)性能的物理基礎(chǔ)——量子世界的不確定性和非局域性兩大特征。

郭光燦表示，正是這些量子特性，使量子世界呈現(xiàn)出人們難于理解的奇奇怪怪的量子現(xiàn)象，幫助人們開發(fā)出服務(wù)于人類社會的量子信息技術(shù)。其中，量子計算最具顛覆性。

量子計算機(jī)是通過將實際問題轉(zhuǎn)化為量子程序，在量子芯片上通過量子信息處理方式計算，以得到運算結(jié)果的運算機(jī)器。郭光燦指出，相對比于經(jīng)典計算機(jī)，量子計算機(jī)處理數(shù)據(jù)的能力極強(qiáng)，將會產(chǎn)生顛覆性的影響。

通常來說，量子計算機(jī)需要經(jīng)歷量子計算機(jī)原型機(jī)、“量子霸權(quán)”、通用量子計算機(jī)三個發(fā)展階段。郭光燦說，“國際眾多量子計算研發(fā)團(tuán)隊在量子計算機(jī)研制道路上取得新進(jìn)展，但是依然沒有實現(xiàn)通用的量子計算機(jī)。當(dāng)前，我們還處于‘量子霸權(quán)’階段。”

郭光燦坦言，量子信息技術(shù)包括量子計算、量子密碼、量子傳感、量子模擬、量子互聯(lián)網(wǎng)等，雖然是量子力學(xué)理論預(yù)言的產(chǎn)物，原理是正確的，但真正研制成實用的量子器件有一個艱難過程，非“一朝一夕”可實現(xiàn)。

那何時量子技術(shù)時代才真正到來？郭光燦認(rèn)為，通用量子計算機(jī)得到實際應(yīng)用之時，就是量子技術(shù)時代的真正到來之際。一旦人類社會進(jìn)入到量子技術(shù)時代，其生產(chǎn)力將發(fā)展到新的階段，人類社會將會發(fā)生翻天覆地的變化。因此，量子信息技術(shù)是人類未來的新一代技術(shù)。

第五場報告主持人：陸夕云院士

第五場報告報告人：科大訊飛董事長、中國科大教授劉慶峰

劉慶峰：用人工智能建設(shè)美好世界

機(jī)器語音聽寫首次超過人類速記員、alphago擊敗人類圍棋世界冠軍、機(jī)器閱讀理解權(quán)威評測首次超越人類平均水平、alphafold2掀起人工智能加速蛋白質(zhì)設(shè)計的熱潮……人工智能技術(shù)正切實改變?nèi)祟惿睢?/p>

系列科普報告會上，科大訊飛董事長、中國科大教授劉慶峰作《人工智能技術(shù)進(jìn)展和典型應(yīng)用》報告，介紹了近年來科大訊飛的人工智能核心技術(shù)在感知智能、認(rèn)知智能方面的進(jìn)展，尤其是代表中國在多語種等“卡脖子”技術(shù)方面取得的重大突破。

比如，在多語種識別上，研究團(tuán)隊利用少量的語音數(shù)據(jù)結(jié)合海量的文本信息，通過端到端聯(lián)合建模等技術(shù)學(xué)習(xí)語音和文本在隱層空間的統(tǒng)一表達(dá)，并使用語音合成技術(shù)生成海量訓(xùn)練數(shù)據(jù)，最終大大緩解了低資源語種的數(shù)據(jù)稀疏問題?！澳壳?，35個主要語種語音識別平均正確率達(dá)到90%以上?！眲c峰說，2021年11月，科大訊飛參加了由nist美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院組織的國際多語種語音識別比賽，15個語種22項比賽全部獲得第一。

劉慶峰還分享了人工智能核心技術(shù)在助力“幸福中國”和“工業(yè)強(qiáng)國”方面的典型應(yīng)用，尤其是在智慧教育、智慧醫(yī)療、智慧城市、消費者產(chǎn)品、智能汽車、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的賦能案例。

比如，安徽100多個鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院和社區(qū)醫(yī)院的電腦上都安裝了“智醫(yī)助理”系統(tǒng)。劉慶峰說，“這個系統(tǒng)不改變醫(yī)生的任何使用習(xí)慣，但可以針對不同的疾病為醫(yī)生提供智能輔助建議?！睋?jù)相關(guān)統(tǒng)計，2021年，“智醫(yī)助理”系統(tǒng)為安徽提供有價值的修正診斷17萬人次。

人工智能是保障社會幸福指數(shù)和提升全球價值鏈競爭力的必然選擇。劉慶峰表示，科大訊飛的歷史使命就是“讓機(jī)器能聽會說，能理解會思考，用人工智能建設(shè)美好世界”。

系列科普報告會第二階段報告將于5月25日、5月28日舉行。5月25日，中國探月工程總設(shè)計師吳偉仁院士將介紹中國航天的過去、現(xiàn)在與未來；5月28日，國家同步輻射實驗室主任封東來院士將講述他作為同步輻射實驗室的使用者與建設(shè)者，愛上科研的理由；中國科大核科學(xué)技術(shù)學(xué)院院長李建剛院士將介紹磁約束聚變的發(fā)展現(xiàn)狀，并對未來清潔能源的發(fā)展進(jìn)行展望；中國科大人文與社會科學(xué)學(xué)院院長周忠和院士將解讀 “當(dāng)代達(dá)爾文”愛德華?威爾遜倡導(dǎo)的知識大融通和保護(hù)生物多樣性，以及將科學(xué)與人文融合的理念。

（黨委宣傳部）