近日，由廣州市科技局主辦、廣州物聯(lián)網(wǎng)研究院承辦的格致論道?灣區(qū)第26期在廣州大學(xué)附屬中學(xué)南沙實驗學(xué)校（以下簡稱“廣附南實”）舉辦。本期講壇邀請來自極化中子、海洋觀測儀器、動物演化、廢水資源化利用、猴面包樹、高胡演奏等方面的6位專家，為觀眾講述他們在科學(xué)、技術(shù)與藝術(shù)領(lǐng)域推陳出新背后的故事。這是格致論道?灣區(qū)講壇首次走進(jìn)南沙學(xué)校，受到了現(xiàn)場400多位師生的好評。

　　海洋中的浮游生物是一個極為龐大且多樣化的群體。數(shù)據(jù)顯示，現(xiàn)代地球海洋中的浮游生物總量約為450億噸/年。浮游生物對人類的影響舉足輕重，人類呼吸的氧氣有一半是來自浮游植物的光合作用；石油、天然氣以及建筑材料也由浮游植物轉(zhuǎn)化而來。但是浮游生物暴發(fā)也會帶來負(fù)面效應(yīng)，如導(dǎo)致水生動物大量窒息死亡；水母暴發(fā)會堵塞核電站的取水口，嚴(yán)重威脅核反應(yīng)堆制冷安全。因此，普查海洋浮游生物及其群落結(jié)構(gòu)等就變得非常重要，而中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院正高級工程師李劍平則為“浮口”普查研制出了新技術(shù)和新工具。傳統(tǒng)的人工觀測方法要經(jīng)過網(wǎng)采捕撈、制樣鏡檢等繁瑣流程，不僅會使浮游生物失去顏色、身體缺失，而且制樣試劑的毒性還會損害操作者身體健康。那何不把顯微鏡直接搬下水，在海里給浮游生物拍照呢？2017年到2021年，李劍平團(tuán)隊研發(fā)設(shè)計了水下暗場成像儀（簡稱IPP），在深圳大亞灣進(jìn)行了四次海試，累計得到了上百萬張各類浮游生物的圖像。但僅依靠人工篩選，工程量巨大且效率低下。于是，他們采取主動學(xué)習(xí)的策略，通過迭代優(yōu)化的方式訓(xùn)練AI，由此構(gòu)建起中國第一個海洋中大型浮游生物原位圖像數(shù)據(jù)庫，引入AI算法，使低分辨率的圖像放大后依然清晰，把離焦模糊的圖像復(fù)原成清晰圖像，把浮游生物的灰度圖像還原成接近人眼觀察的顏色。

　　李劍平介紹，通過“IPP+AI”雙劍合璧的方法，不僅觀測到深圳大亞灣海域一次著名的尖筆帽螺暴發(fā)事件，還記錄到了一些網(wǎng)采難以捕獲的浮游生物，如橈足類的魚虱和怪水蚤，它們有的寄生在魚類鰓部，導(dǎo)致宿主死亡；有的會啃咬幼年海參表皮，造成其潰瘍死亡。這對監(jiān)測漁業(yè)養(yǎng)殖圈里的害蟲意義重大。他表示，“僅有局部的觀測還不夠，我們目前已經(jīng)在福建的東山和平潭以及廣東深圳實現(xiàn)智慧物聯(lián)，未來還會進(jìn)一步擴大觀測范圍”。

　　“我們知道恐龍是遠(yuǎn)古生物，其實螞蟻也是和它同時代的生物。然而恐龍（除鳥類外）早已滅絕，螞蟻仍繁衍至今?！比A大生命科學(xué)研究院數(shù)字化地球研究所執(zhí)行所長李啟業(yè)為現(xiàn)場觀眾引入介紹了看似弱小、實則強大的螞蟻。螞蟻的強大得益于它們“極端”的分工模式，一巢螞蟻實際上是一個有機整體，不同品級的螞蟻各司其職，誰離了誰都不行。一個成熟的典型螞蟻群落內(nèi)至少存在4種不同的品級，分別是工蟻、王子蟻、公主蟻及蟻后。螞蟻為什么能分工明確、各司其職呢？李啟業(yè)解釋，蟻群復(fù)雜的社會行為是由大腦決定的，由于不同細(xì)胞類型的用量和互相間的配比不一樣，導(dǎo)致4種品級的螞蟻大腦差別很大，他用六邊形能力矩陣做了形象的解說，分析螞蟻大腦的差別如何促成螞蟻的具體分工表現(xiàn)。盡管是同個物種，但為了實現(xiàn)嚴(yán)格的社會分工，螞蟻群內(nèi)發(fā)育出了差別如此大的成年個體，這也為除了人類外自然界中實現(xiàn)復(fù)雜社會性演化提供了另一種機制。李啟業(yè)表示，在這種機制下，群體內(nèi)部成員各司其職，不會產(chǎn)生矛盾和欺騙，簡單化的大腦能耗更低，有利于種群繁衍。它們在相擁各自的“不完整”，這便是螞蟻存活億年的生存之道。

　　原子由原子核和帶負(fù)電的電子構(gòu)成，而原子核由帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子構(gòu)成。中子不帶電、具有磁矩、穿透性強，且對樣品具有非破壞性，這些性質(zhì)使得中子成為研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)和動力學(xué)的理想探針。此外，中子自帶磁矩，可被極化，通過研究復(fù)雜磁性和物體內(nèi)部磁力線可以獲得其磁信息，是研究復(fù)雜磁性、高溫超導(dǎo)等材料強有力的手段。因此，中子極化裝置應(yīng)運而生。童欣介紹，2006年美國就已經(jīng)建成了極化中子實驗裝置，當(dāng)時中國在這方面的研究一片空白。2017年8月，中國散裂中子源首次打靶成功。為支持國家科研事業(yè)發(fā)展，童欣毅然放棄了國外提薪升職的機會，回國入職中國科學(xué)院高能物理研究所，并加入中國散裂中子源，組建了一支來自全世界著名國家實驗室的極化中子國際團(tuán)隊。在童欣的帶領(lǐng)下，團(tuán)隊完成了極化中子全鏈條設(shè)備及技術(shù)研發(fā)，并建成了中國散裂中子源首個極化中子實驗裝置，填補了國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的空白，擺脫了該領(lǐng)域長期以來對國外的依賴。童欣表示，極化中子是研究磁存儲材料的重要手段，也是研究超導(dǎo)機理及現(xiàn)象的重要手段，極化中子應(yīng)用是未來中國散裂中子源應(yīng)用的重要領(lǐng)域之一。目前極化中子還屬于基礎(chǔ)研究范疇，但其研究成果通過磁存儲材料等已深刻影響了人類生活。未來，利用極化中子的研究將為人類和社會的進(jìn)步做出更大的貢獻(xiàn)。

　　“猴面包樹果實成熟后的果肉質(zhì)地很像面包，猴子和狒狒特別喜歡吃，久而久之大家就叫它‘猴面包樹’了?！敝猩酱髮W(xué)生態(tài)學(xué)院副教授葉建飛介紹道。盡管猴面包樹聽起來和面包樹像是“親戚”，但它和面包樹其實是完全不同科屬的植物。葉建飛從2016年開始從事猴面包樹的野外考察，全世界一共有8種猴面包樹，目前已見到過7種。他通過猴面包樹的分布地區(qū)、果實及果樹多用途等情況引入分析，并為在場觀眾分享了他去肯尼亞、馬達(dá)加斯加等地見到形態(tài)各異的紅皮猴面包樹的經(jīng)歷，“目前，大果猴面包樹、大猴面包樹以及灰?guī)r猴面包樹3種已瀕臨滅絕，一項研究表明到2085年，馬達(dá)加斯加島的4種猴面包樹將會滅絕”葉建飛說道。

　　要做好猴面包樹的保護(hù)，就必須了解其種子播種過程。在自然界中，猴面包樹的種子外殼非常堅硬，直接埋土里發(fā)芽率極低。葉建飛講述了他在考察中曾聽到的象鳥與猴面包樹的故事。象鳥曾是世界上最大的鳥類，以猴面包樹的果實為食，在遷徙過程中把種子排泄出來，經(jīng)過象鳥消化后的種子萌發(fā)率很高。他由此得到啟示，將此前帶回來的難以發(fā)芽的猴面包樹種子用開水煮開，再種的萌發(fā)率高達(dá)95%。但可惜的是，由于象鳥已經(jīng)滅絕，猴面包樹也失去了重要的傳播媒介。葉建飛表示，“目前我們在國家植物園保存了4種猴面包樹，廣東湛江的一些企業(yè)也已經(jīng)在開發(fā)猴面包樹，希望未來大家都能嘗到猴面包樹的果汁。

　　五彩斑斕的寶玉石，可以做成戒指、項鏈、皇冠等，自古以來是身份的象征，也是人們追求美的體現(xiàn)。廣東惠州博羅四角樓是廣東最大的寶玉石加工貿(mào)易集散地，來自世界各地的1000多種寶玉石在此加工，加工出的珠鏈產(chǎn)品占全球80%的市場份額，寶玉石加工是當(dāng)?shù)刂匾慕?jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)。鼎盛時期，這里的小作坊寶玉石加工廠曾達(dá)5000家。然而寶玉石加工需經(jīng)過切割、鉆孔、拋光、染色等環(huán)節(jié)，不僅導(dǎo)致大量的資源浪費，還會產(chǎn)生大量的固廢和廢水，污染土地和河流，危害居民健康。

　　2017年，廣東省科學(xué)院資源利用與稀土開發(fā)研究所教授級高級工程師喻連香及團(tuán)隊赴博羅小金村調(diào)查，發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)卮蟛糠謱氂袷庸S都是以小作坊經(jīng)營為主，加工方式粗放，環(huán)保意識低，將未處理的廢棄物直接排放，導(dǎo)致發(fā)生環(huán)境污染事件。如何才能解決這一系列的問題呢？喻連香團(tuán)隊深入一線調(diào)查取樣，首次將“城市礦山”理念引入到寶玉石加工行業(yè)，采用礦物加工等方法將邊角料資源化利用，通過不斷實驗，研發(fā)出了國內(nèi)首個針對寶石加工行業(yè)產(chǎn)生的廢水、固廢資源化利用的技術(shù)成果。此外，為了降低博羅小金村寶玉石生產(chǎn)成本和規(guī)范化管理，喻連香及其團(tuán)隊組織產(chǎn)業(yè)園方案論證會，通過產(chǎn)業(yè)園的模式將小作坊分散生產(chǎn)改為集中生產(chǎn)，規(guī)模處理廢水固廢。2021年起，他們和企業(yè)合作共建研發(fā)中心，形成產(chǎn)學(xué)研合作模式，還通過系列科普活動加強全民環(huán)保素質(zhì)教育?！拔磥砦覀儗⒔ㄒ粭l寶玉石加工智能化生產(chǎn)示范線，提升寶玉石加工行業(yè)的自動化生產(chǎn)水平?！?/p>

　　高胡演奏家余樂夫在活動開場便演奏了一首在廣東家喻戶曉的曲子《步步高》。隨后他介紹道，高胡是在二胡的基礎(chǔ)上改革而成的，它的構(gòu)造、制作以及用料都與二胡基本相同，其定音比二胡高四至五度，也被稱作“高音二胡”。高胡在廣東音樂中尤其突出其亮點，被譽為廣東音樂的“靈魂樂器”。余樂夫出生在音樂世家，父親余其偉是著名的高胡演奏家。在家庭文化的熏陶下，他八歲開始接觸高胡，在一次偶然機會接觸到令他一聽便著迷的搖滾樂，便從各種渠道去學(xué)習(xí)吉他，吹波糖樂隊是他的搖滾成績單，他擔(dān)任了樂團(tuán)吉他手、音樂創(chuàng)作和唱片監(jiān)制等角色，為樂隊創(chuàng)作了三張粵語專輯。但他從來沒有放下高胡，他組建了國樂組合——南亭會樂團(tuán)，擔(dān)任樂團(tuán)的高胡領(lǐng)銜和作品創(chuàng)作等角色。業(yè)界評價余樂夫為“跨界音樂家”，這種跨界思維給了他在藝術(shù)創(chuàng)作上更廣闊的空間，讓他從一個更高的視角審視和理解中國音樂、民族音樂。

　　十多年來，作為星海音樂學(xué)院國樂系的高胡專業(yè)教師，余樂夫既致力于青年一代的高胡教學(xué)培養(yǎng)，又創(chuàng)作了《踏雨心晴》《秋江水云》等高胡新作，和南亭會以及與各大樂團(tuán)合作到國內(nèi)外各地巡演。他表示，傳承與創(chuàng)新都是責(zé)任。“在全球多樣性文化影響和傳統(tǒng)文化的熏陶下，我們這一代人身上都擁有文化多元化的特質(zhì)，而這些也影響到藝術(shù)行為?！背藙?chuàng)作傳統(tǒng)學(xué)院派的作品以外，近年他還創(chuàng)新嘗試創(chuàng)作“嶺南風(fēng)格世界音樂”，在突出廣東音樂、嶺南風(fēng)格的特質(zhì)基礎(chǔ)上，進(jìn)行中西融合，創(chuàng)作出包括《嶺南好》及改編版的《彩云追月》等作品。“搖滾也好、國樂也好，傳統(tǒng)也好、現(xiàn)代也好，并無好壞之分，只要出自真心、真情流露即可?！?/p>

　　本期活動邀請了南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院精神心理科醫(yī)生張陳茜擔(dān)任主持人，在圓桌對話上，她與嘉賓們圍繞著“傳承與創(chuàng)新間的關(guān)系”“結(jié)果重要還是過程重要”“科學(xué)是無用之用，技術(shù)是有用之用”等問題展開了熱烈的討論?，F(xiàn)場開放互動問答，學(xué)生們積極舉手發(fā)問，嘉賓們一一回應(yīng)解答，現(xiàn)場洋溢著濃厚的求知學(xué)習(xí)氛圍。