嗑嗑科学
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用唠嗑的精神聊科学,这是一档由西湖大学公共事务部出品的科普节目。西湖大学位于浙江杭州,是一所社会力量举办、国家重点支持的新型研究型大学。学校官网www.westlake.edu.cn。
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“阿飘”正传|幽灵粒子里有“幽灵”吗? 23.09.2026 1j 22min此刻,就有中微子穿过你的身体。它们来自太阳、核反应堆,也来自宇宙深处。它们几乎不留下痕迹,却让科学家追问了近一个世纪。如此神秘的性质,让中微子收获了“幽灵粒子”的昵称,或者说中文互联网里的另一个昵称——“阿飘”。但我们如何从科学角度来认识这种“神秘”?故事开始于一笔对不上的能量账。为了说明衰变中“丢失”的能量去了哪里,物理学家提出:或许还有一种我们看不见的粒子。多年以后,实验终于找到了它,新的问题也接踵而来——中微子为什么会在传播中改变“身份”?它的质量从何而来?它会不会就是自己的反粒子?这一期,我们邀请西湖大学中微子与暗物质实验室的李圣超老师,从中微子的发现聊到粒子物理仍未解开的谜题,也走进山体深处的实验室:科学家如何捕捉这些难得留下痕迹的粒子?寻找暗物质的探测器,为什么会先遇上来自太阳的中微子?《西游记》里孙悟空曾说“天地本不全”。当实验结果与原有理论对不上时,科学家怎样决定,哪些信念值得坚持,哪些认识需要改变?—本期嘉宾—李圣超 西湖大学中微子与暗物质实验室 特聘研究员、博士生导师本期主持 沈是—特别感谢—西湖大学图书馆西湖大学理学院物理系—拓展链接—李圣超实验室官网《雪山下神秘洞穴里,25国科学家围猎“暗物质大象”》—时间轴—00:02 开篇02:35 穿过身体的中微子,难以察觉09:40 “能量失窃案”21:20 从宇称不守恒到标准模型30:50 中微子振荡:途中改变的“身份”40:00 它会是自己的反粒子吗?48:30 怎样让中微子留下可测量的痕迹?55:20 寻找暗物质01:05:00 消失的马约拉纳01:10:20 中微子迷雾01:15:10 尾声:天地本不全—嘉宾推荐—《费米的大象》 作者:邢志忠—封面图—XENONnT探测器—关于我们—《嗑嗑科学》是一档由西湖大学公共事务部出品的科普播客,欢迎在评论区留下你的想法。如果你喜欢这一期节目,欢迎推荐给更多朋友。在小宇宙查看该单集文稿 -
AI虚拟细胞想要帮人类试药|生命可以被计算吗? 09.09.2026 44min半个世纪前,人类便开始尝试在数字世界复刻生命行为。从依靠物理方程推演生命机理,到今天借由蛋白质组的万千起伏,以 AI 捕捉药物投下的那一圈圈 “涟漪”,科学家试着用计算去叩问疾病的谜底。大语言模型可以“读懂”人类的语言,却还读不懂生命本身复杂的“母语”。本期邀请到西湖大学郭天南、北京大学周沛颉两位研究者,围绕发表在Nature上的ProteinTalks虚拟细胞模型,聊聊虚拟细胞的现在、瓶颈与未来想象。—本期嘉宾—郭天南 西湖大学医学院、生命科学学院教授周沛劼 北京大学前沿交叉学科研究院助理教授本期主持 沈是—特别感谢—西湖大学图书馆—时间轴—00:02‑01:04 提要01:24‑04:17 开场04:17‑06:18 基因组、转录组、蛋白质组06:18‑09:25 多时间点记录生命动态过程09:25‑13:57 涟漪理论16:40‑18:19 药物分子结构向量化18:19‑22:35 测量与AI双向奔赴22:35‑25:48 虚拟细胞发展范式转变25:48‑30:46 生命数据统一标准36:08‑38:58 算法层面难点38:58‑41:51 嘉宾推荐41:51‑43:44 生命是否有不可被计算部分?—关于我们—《嗑嗑科学》是一档由西湖大学公共事务部出品的科普播客,欢迎在评论区留下你的想法。如果你喜欢这一期节目,欢迎推荐给更多朋友。在小宇宙查看该单集文稿 -
艾滋病会被终结吗?|HIV对抗史:反复受挫与多线突围 12.08.2026 1j 40min人类的历史,也可以看成是和疫情抗争的历史。1980年,世界卫生组织正式宣布人类彻底消灭天花,第二年的1981年,艾滋病开始显露端倪。艾滋病进入人类历史将近半个世纪,科学家和医生想尽了各种手段来阻击HIV,药物,疫苗,甚至是基因编辑。这段和病毒搏斗的历史充满了绝望与奇迹的交织。在前不久的6月30日,《自然》杂志同一天连发两篇HIV疫苗重磅论文,似乎让我们又看到了艾滋病疫苗的新可能。领域内普遍认为,这是HIV疫苗四十年来最接近成功的概念验证。在节目的后半部分,我们也会聊到这种策略。所以,今天我们借着这次HIV疫苗的进展,再来回看一眼,人类有望终结艾滋病吗?—本期嘉宾—袁婷 博士 西湖大学应急医学研究中心 主任助理毕津豪 博士 西湖大学应急医学研究中心李大鹏实验室 助理研究员相关链接:蜱虫致死|一场超级抗体的发现之旅—特别感谢—西湖大学图书馆西湖大学应急医学研究中心—时间轴—00:01-03:47 暖场03:48-13:00 病毒溯源13:00-24:08 它们在改你的基因24:09-31:40 救命稻草31:40-41:10 疫苗黄金时代的反例41:10-50:55 鸡尾酒疗法50:55-01:13:30 绝望与奇迹:柏林病人01:13:30-01:30:40 看到希望了吗?01:30:40-01:39:49 艾滋病的隐喻—嘉宾推荐—《疫苗竞赛》梅雷迪丝·瓦德曼 著《最爱》顾长卫 导演—关于我们—《嗑嗑科学》是一档由西湖大学公共事务部出品的科普播客,欢迎在评论区留下你的想法。如果你喜欢这一期节目,欢迎推荐给更多朋友。在小宇宙查看该单集文稿 -
了不起的卵子|从700万到500颗,女性生殖为何自我严选 08.07.2026 1j 19min卵子,是身体中最大的细胞,人类的卵子几乎接近于肉眼可见的程度。卵子似乎是设计了重重的机制,确保生命在启动阶段能够顺利。通过卵子,我们也看到了关于生命、性别、社会的隐喻。—本期嘉宾—张润帅 代谢与衰老研究实验室 博士后刘淑贤 非编码核酸生物学实验室 博士生李晓嘉 系统病毒学与免疫组学实验室实验室 博士生本期主持 沈是—特别致谢—西湖大学图书馆—时间轴—02:28 衰老的卵巢07:26 “第一次出远门”12:47 疯狂扩增21:53 “翻耕的土地”28:34 线粒体48:01 暗物质53:58 妈妈的礼物01:02:01 卵子是老的,但生命是新的01:12:31 一些临床展望—嘉宾推荐—莎拉·S.理查德森《母体记忆》BBC纪录片《人体奥秘》科普账号“第十一诊室”—关于我们—《嗑嗑科学》是一档由西湖大学公共事务部出品的科普播客,欢迎在评论区留下你的想法。如果你喜欢这一期节目,欢迎推荐给更多朋友。在小宇宙查看该单集文稿 -
物理学家的“坟场”|超导世纪难题如何吊打人类智力 05.06.2026 1j 15min一道考试题的结果,或对或错。可是真实世界呢?当我们试图去理解现实,我们也在穿越曲折、多重和迷离。超导问题就是一个例子。一个多世纪来,离奇的现象层出不穷,旧问题还没解释,新问题又出现。坦白说,物理学家们到现在也还没有完全了解超导的机制。本期播客结合西湖大学理学院吴颉团队的最新研究,同时简单回顾下超导这一百年难题。让我们看看在这片被称为“物理学家的坟场”上,开出了怎样的奇葩。—本期嘉宾—吴颉 西湖大学理学院物理系系主任、教授量子材料生长和表征实验室 特聘研究员本期主持 沈是—特别感谢—西湖大学图书馆“声空间”—时间轴—04:03 零电阻+完全抗磁性09:33 BCS传统超导理论详解20:14 电子自旋23:45 马蒂亚斯法则的失效34:58 偏移的电流51:15 两种秩序的交织—嘉宾推荐—斯蒂芬·茨威格《人类群星闪耀时》—关于我们—《嗑嗑科学》是一档由西湖大学公共事务部出品的科普播客,欢迎在评论区留下你的想法。如果你喜欢这一期节目,欢迎推荐给更多朋友。在小宇宙查看该单集文稿 -
走入旷野的中国学人|1927西北科学考察团始末 21.05.2026 1j 13min在漫长的丝绸之路历史上,除了商队与驼铃,更有一段改写中国近代科学主权的传奇。1927年,“西北科学考察团”在黄沙漫漫中启程,开启了中国近代科学史上跨国合作的先河。这场考察最初由瑞典探险家发起,但在中国学术界的严正交涉下,最终促成了中国历史上首个与外国签署的公平科学合作协议。这标志着中国从此打破了“外人主导、随心所欲”的旧式科考模式。考察团深入欧亚大陆腹地,历经八载风霜。团员们靠着骆驼与双脚,在极端环境下不仅发现了时至今日依然发挥关键作用的全球最大稀土矿,发掘了震惊世界的“居延汉简”,更建立了我国第一批现代气象站,系统性地填补了地质学与气象学的多项空白。这不仅是一次远征,更是一场学术火种的传递。—本期嘉宾—徐十周 徐炳昶之孙、《亚洲腹地探险八年》译者王新春 西北师范大学历史文化学院副教授李明 摄影师、独立研究者本期主持 沈是—本期联合出品—西湖大学图书馆—时间轴—05:16 时代背景16:47 科考走向专业化多学科组队22:47 西北科学考查团概况29:01 憋着一口气的中方团员32:53 走出书斋、重视田野35:13 晚年徐旭生38:48 荒漠和暴风雪44:25 “只要利于中国发展便有原则支持”52:42 团内友谊56:19 精神遗产01:06:29 历史的“回旋镖”—关于我们—《嗑嗑科学》是一档由西湖大学公共事务部出品的科普播客,欢迎在评论区留下你的想法。如果你喜欢这一期节目,也欢迎推荐给更多朋友。在小宇宙查看该单集文稿 -
42岁离开大厂去读博,他试图拆穿AI的胡言乱语|E029 08.05.2026 39min“用 AI 生成的内容再去训练 AI,系统会逐渐退化,最终崩溃。”“滥用 AI 会抑制人类创新,造成劣币驱逐良币。”“世界有内在结构,它可以超越语言、图像、中英文这些具体形态。”……这是来自一位“中年”在读博士的思考。2022年,当时42岁的鲍光胜成了西湖大学的一位博士新生。如同一种倒叙人生,他已经在微软阿里这样的大厂“历练”过。好巧不巧,这一年ChatGPT来了,他的研究领域首当其冲。面对这场既期待又恐惧的技术浪潮,他的回应是什么?—本期嘉宾—鲍光胜(知乎账号@西湖老博士),西湖大学博士生,师从张岳教授,主要研究涉及可信赖自然语言处理,聚焦大语言模型安全可控、可解释性及因果推理。他在 ACL、ICLR 等顶会顶刊发表多篇成果,研究成果曾获《麻省理工科技评论》报道且成功产品化。他曾是中专毕业,通过自考完成大专和本科学习,又考上了中国科学技术大学的全日制硕士研究生。读博前,鲍光胜在微软、阿里巴巴深耕研发多年,参与 Cortana、智能客服机器人等核心项目。本期主持 沈是—特别感谢—西湖大学图书馆“声空间”—时间轴—00:00–03:43 开场03:43–04:59 大模型对研究的冲击04:59–06:27 大语言模型的核心缺陷06:27–18:03 检测工具的技术原理18:03–22:35人类语言能力22:35–27:05不忠实推理27:05–29:07 幻觉与创造力29:07–33:24 AI的崩溃33:24–37:01 图灵机和哥德尔不完备性定理37:01–38:28 嘉宾推荐:美国心理治疗师斯科特·派克《少有人走的路》FastDetect网址 https://fastdetect.net/—关于我们—《嗑嗑科学》是一档由西湖大学公共事务部出品的科普播客,欢迎在评论区留下你的想法。如果你喜欢这一期节目,欢迎推荐给更多朋友。在小宇宙查看该单集文稿 -
E028 大气:流动的地球史书|从全球封控的意外发现聊起 28.04.2026 1j 16min如果云知道,云真的知道。我们每天都活在大气里,却很少真正 “看见” 它。它透明、温柔,却又藏着最狂暴的力量;它看似沉默,却忠实地记录着人类活动。从明末清初的小冰河,到南极臭氧层的伤口愈合;从一朵云的诞生,到北极加速融化的秘密;从看不见的气溶胶,到影响全球气候的微量甲烷…… 大气中那些毫不起眼的 “小角色”,正在悄悄决定地球的大命运。今天,我们邀请到西湖大学两位大气领域研究者,一起走进大气的复杂世界,读懂气候的真相,看见人类与大气共生的未来。-本期嘉宾-张羽中 西湖大学大气环境研究实验室 特聘研究员实验室官网atmosphere-westlake.com宫先达 西湖大学气溶胶-云-气候相互作用实验室LACCI 特聘研究员实验室官网lacci.lab.westlake.edu.cn(小红书id:489157688)本期主持 沈是-特别致谢-西湖大学图书馆声空间-时间轴-00:00-01:00 内容提要01:05-06:10 大气与人类历史、全球治理案例07:30-12:48 气溶胶与云的核心机制13:39-19:57 大气化学与温室气体(甲烷)22:32-35:20 复杂性与不确定性37:33-55:29 极地、大海、穿越城市:大气知道人类的秘密56:10-01:06:07 大气建模与自然档案01:07:23-01:11:32 全球变暖的科学共识01:12:04-01:15:49 嘉宾推荐—嘉宾推荐—纪录片《难以忽视的真相》电影《永不妥协》书籍《构建生命宜居的类地行星》-音乐-开场:Rezilient:Voyage Through The Void 片尾:电影《永不妥协》片尾曲-封面-豆包AI-关于我们-《嗑嗑科学》是一档由西湖大学公共事务部出品的科普播客,欢迎在评论区留下你的想法。如果你喜欢这一期节目,欢迎推荐给更多朋友。在小宇宙查看该单集文稿 -
E027 AI会取代亲密关系吗?|刘鼎对谈博士生 10.04.2026 1j 17min本期从一个扎心的“荒野向导实验”聊起:在命悬一线时,你会信任一个永不犯错的AI,还是一个会恐惧、会颤抖的真人?我们聊到了社交中的“生命力共情”——为什么真人的局限与错误,反而构成了信任的基石?从“AI原生代”的成长,到数字生命的永生悖论,这不仅是一场关于技术的思辨,也是一次对“人之所以为人”的溯源。“亲密关系的本质,是在可以选择离开时,选择留下。” 面对AI生而完美的正确,或许正是那些不完美的、流动的“生命同频”,让我们在算法时代依然紧紧相拥。无论如何,当AI已经悄然介入人类社交之时,我们需要做好认知层面的准备。—特别致谢—西湖大学图书馆“声空间”—本期嘉宾—刘 鼎 西湖大学社交神经网络实验室 特聘研究员袁艺博 西湖大学社交神经网络实验室 科研助理李子薇 西湖大学中枢神经血管生物学实验室 博士生—本期主持—高梓萌 西湖大学社交神经网络实验室 博士生本期编辑 沈是 —时间轴—00:00-02:24 开场白02:25-07:05 荒野向导07:06-26:10 真人社交:想象力、故事感与现实交互26:11-32:20 AI 的未来角色:家族纽带?32:21-41:50 数字分身的伦理悖论41:51-46:23 爱的本质:超越工具性46:24-59:59 痛苦、共情与生命体验01:00:00-01:06:36 倒逼人类反思主体性01:06:37-01:13:48 AI视角下的演化与文明01:13:49-01:16:54 推荐环节—嘉宾推荐—《社会契约论》 卢梭《drawn to the sea》纯音乐(片尾曲)《中国文化课》余秋雨《Study of Instinct》尼可拉斯·廷伯根(Niko Tinbergen)—封面图—《机器人之梦》剧照—关于我们—《嗑嗑科学》是一档由西湖大学公共事务部出品的科普播客,欢迎在评论区留下你的想法。如果你喜欢这一期节目,欢迎推荐给更多朋友。在小宇宙查看该单集文稿 -
E026 皮囊、拓扑、叛乱|精神压力如何松懈免疫监视 18.03.2026 41min癌症是一场源于身体的叛乱,从一个决心出走的细胞开始,奔向一幅世代罔替的永生幻景。容易被忽略的是,“叛乱”的最初地点,常常就在上皮组织——皮肤、消化道、呼吸道……如此“表面”。免疫系统并未缺席,上皮组织里,长期驻扎着一类CD8⁺组织驻留记忆T细胞(简称CD8⁺TRM),紧盯风吹草动,随时清除感染与异常细胞。与此同时,外周交感神经也密布于屏障组织中,在压力状态下尤为活跃,通过释放去甲肾上腺素,把神经系统的“紧张信号”送到组织深处。现在,这片“表面之地”有了更深入的发现。北京时间2026年1月30日,西湖大学、西湖实验室张兵团队和周挺团队在Cell发表联合研究,揭示了交感神经调控组织免疫监视强度的关键机制——交感神经并非直接指挥免疫细胞,而是让上皮细胞将神经信号“翻译”为免疫细胞可识别的趋化信号,从而动态调节CD8⁺TRM的数量。而精神压力会过度激活交感神经,削弱局部免疫监视,不再“防微杜渐”。—本期嘉宾—张兵 西湖大学干细胞与再生生物学实验室 特聘研究员周挺 西湖大学肿瘤免疫与免疫治疗实验室 特聘研究员本期主持 沈是—时间轴—00:00-05:16 开篇05:17-07:51 黑色素瘤的意外07:52-12:28 “片警”12:29- 16:00 排除法16:01-21:48 中间商可以赚差价吗?21:49-25:32 看似不正常,其实很合理25:33-29:53 导航29:54-39:12 “旋钮”的可能应用39:13-41:54 星球的表皮—相关链接—E001 掉秤还是掉发?|“无名鼠辈”断食研究给我们什么启发E010 Nature报道 | 和西湖大学周挺聊肿瘤免疫与“游侠精神”—特别感谢—西湖大学图书馆“声空间”—封面图—小鼠皮肤中青蓝色的毛囊上皮结构被密集的蓝色交感神经纤维网络所包绕,其间分布着黄色 CD8⁺ TRM 细胞。—关于我们—《嗑嗑科学》是一档由西湖大学公共事务部出品的科普播客,欢迎在评论区留下你的想法。如果你喜欢这一期节目,欢迎推荐给更多朋友。在小宇宙查看该单集文稿 -
E025 新春特刊|时间是幻觉吗?恐怕不是的 12.02.2026 1j 3min我们知道,时间观念也进入了科学领地。爱因斯坦有一句名言,时间不过是根深蒂固的幻觉。真的是这样吗?恐怕今天我们不是只为了答案,我们想花点时间认真讨论下时间 我们需要反观我们的时间观念。如同吉莱斯皮《现代性的神学起源》(张卜天 译)里面提到的—— 事实上,现代性的一个显著特征就是聚焦于我们眼前的东西,而忽视我们更深的起源。不过,普通理解所指向的却是一个并不普通的事实。这很值得我们注意。在以前的时代和其他地方,人们都是通过其土地或位置、种族或族群、传统或神祗来规定自己,而没有明确通过时间。 今天的上半场,由田笑源帮我们我们梳理文明中的时间,下半场由刘黔渝聊时间的科学。好那我们开始吧,“开始“似乎就隐藏了时间概念。 -本期嘉宾- 刘黔渝 西湖大学朱伟实验室博士研究生 田笑源 西湖大学2024级本科生(阿尔法书院)本期主持 沈是-时间轴-00:00-01:38 | 开场摘要01:38-04:30 | 《现代性的神学起源》中对时间观的阐述04:30-11:07 | 苏美尔、古巴比伦、古埃及文明的历法和时间观念11:07-18:36 | 介绍玛雅文明与古印度文明的循环时间观18:36-22:16 | 中国古代的阴阳合历22:16-34:13 | 理学时空观的变革:从牛顿统一天地到爱因斯坦把时间与空间纳入协变体系34:13-41:12 | 热力学中的时间箭头41:12-50:45 | 量子力学中的时间相关现象50:45-57:38 | 凝聚态物理中的研究中涌现相对论效应57:38-01:03:00 | 嘉宾推荐光锥示意图麦克斯韦妖概念图-嘉宾推荐-《追忆似水年华》马塞尔·普鲁斯特《万寿寺》王小波 《星际穿越》 -特别致谢-西湖大学图书馆“声空间” -科学审核-顾 铖 西湖大学朱伟实验室 博士后陈诗怡 浙江省高校天文社团联盟-封面图-萨尔瓦多·达利《永恒的记忆》 -BGM- 开场 Maurice Ravel-Bolero片尾 Hans Zimmer - Cornfield Chase -关于我们-《嗑嗑科学》是一档由西湖大学公共事务部出品的科普播客,欢迎在评论区留下你的想法。如果你喜欢这一期节目,欢迎推荐给更多朋友。在小宇宙查看该单集文稿 -
E024 蜱虫致死|一场超级抗体的发现之旅 26.01.2026 52min一种能精准高效猎杀SFTSV的人源超级抗体,或将打开应对蜱虫危害的局面。北京时间2026年1月25日,西湖大学医学院、应急医学研究中心李大鹏团队在Vita上公布了他们的发现。 多年前,浙江舟山医院,一位年近六旬的女病人刚从生死线上被抢救回来,她因被蜱虫叮咬,感染了一种病毒。这种病的病死率高达16.2%至30%,超过当年非典(约10%)。 “肇事者”就是严重发热伴血小板减少综合征病毒——简称SFTSV。面对如此凶险的病毒,全球至今无疫苗、无特效药,只能眼睁睁看着重症患者陷入多器官衰竭。针对重症患者,目前最关键的治疗手段是在ICU进行血浆置换,费用高昂。 所幸,经过12天的救治,这位女士最终战胜了病毒。理论上,她的体内已经存在针对SFTSV的抗体。这是一次个体对病毒的胜利,那么个体的“经验”,能否被更多人共享? 这是一个复杂的科学问题,寻找康复者体内的高效抗体无异于大海捞针。-本期嘉宾- 李大鹏 西湖大学疫苗学与免疫治疗实验室 特聘研究员 毕津豪 西湖大学疫苗学与免疫治疗实验室 助理研究员 本期主持 沈是 -时间轴-00:44 研究缘起7:07 关于蜱虫17:25 抗体21:51 舟山群岛的特殊病例24:00 万里挑一:锁定超级抗体32:44 ZS1C5抗体的工作机制39:30 疫苗开发的可能性45:41 嘉宾推荐 -科学解释-李大鹏团队从SFTSV康复者的PBMCs细胞中,发现了纳摩尔级别中和活性的强效抗体ZS1C5。该抗体可牢牢锁定病毒糖蛋白Gn亚基的Ⅰ和Ⅲ结构域,并在病毒复制周期的任何阶段发挥中和活性。ZS1C5可在小鼠感染10倍半数致死剂量后2天实现单针100%保护,可实现恒河猴感染模型单针给药72h完全清除外周血病毒血症。利用人工智能驱动的结构生物学模型与健康人群队列BCR数据可知,ZS1C5样抗体可普遍由人体免疫系统产生,具备疫苗靶点设计与开发的潜力。-嘉宾推荐-《血疫》迈克尔·乌彭达尔《罗马》迈克尔·艾普特、艾伦·寇尔特《静静的顿河》肖洛霍夫-音乐-开场 坂本龙一 aqua结尾 Theodore Kuchar,National Symphony Orchestra of Ukraine - Gadfly, Suite Op.97aIntroduction -特别感谢-西湖大学图书馆“声空间”提供的支持 -关于我们-《嗑嗑科学》是一档由西湖大学公共事务部出品的科普播客,欢迎在评论区留下你的想法。如果你喜欢这一期节目,欢迎推荐给更多朋友。在小宇宙查看该单集文稿 -
E023 海岛、雪山、薛定谔讨厌的猫、爱因斯坦想不通的问题|量子百年史话 30.12.2025 1j 29min很少有人知道,薛定谔的猫,最初是薛定谔提出来质疑量子叠加态的。宏观世界的猫,怎么可能是既死且活呢?同样,微观世界的粒子,怎么能处在两种状态的叠加?就连爱因斯坦至死也不愿相信,量子世界的底层是概率性的,并留下那句名言——无论如何,我相信老头子不掷骰子。量子力学的问世,石破天惊,甚至让亲手创造它的顶级大脑都心生迷惑。作为生活在21世纪的人类,我们有必要知道,发生在100年前的这场思想变革。尽管“量子力学”已经进入我们的流行语言——“遇事不决,量子力学”,但我们又能对量子力学说出多少呢?蓦然回首,人类才发现,微观世界的法则,并不是宏观世界的缩小版本。2025年是量子力学一百周年,本期《嗑嗑科学》,我们聊了聊量子力学的起点,聊了聊量子力学在100年前如何颠覆原有世界观。这也是2025年《嗑嗑科学》的最后一期内容,我们明年见。本期嘉宾 吴从军 西湖大学物理学讲席教授严 正 西湖大学量子多体计算实验室 特聘研究员刘洪光 西湖大学量子引力实验室 特聘研究员——时间轴——02:00 – 07:14 纪念活动与历史脉络07:14 – 22:57 《哥本哈根》、量子概念的起点、马赛克的世界22:57 – 29:30 玻尔的“移花接木”29:30 – 31:23 海森堡的海岛与矩阵力学诞生31:23 – 45:08 实证主义和量子世界的魔法时刻45:08 – 52:25 薛定谔不懂薛定谔方程52:25 – 01:07:10 爱因斯坦到死没有想明白的是什么?01:07:10 – 01:24:30 当量子场论精确到令人惊悚的程度01:24:30 – 01:28:49 嘉宾推荐——播客中涉及的部分概念——量子物理学中物理量(如能量、角动量)存在的最小离散单元。在现代物理图景中,"量子"一词更常指代量子场论中的激发态:例如光子是电磁场的量子,电子是电子场的量子。该概念打破了经典物理中能量连续变化的观念,引入了叠加态、纠缠、概率性等核心特征。波动力学量子力学的一种表述形式,由薛定谔于1926年建立。它侧重于粒子的波动性,使用波函数来描述微观系统的量子态,其演化遵循薛定谔方程。虽然它在数学上与海森堡的矩阵力学完全等价,但其提供的连续时空图像使其在物理直觉上更易于被接受和应用。不确定性原理由海森堡于1927年提出的基本原理,揭示了微观世界的内禀属性:一对共轭物理量(如位置与动量)无法被同时精确确定。公式:ΔxΔp≥h/4π = ℏ/2。 这并非仅仅源于测量仪器的干扰,而是波粒二象性的推论。位置越确定,动量波函数的分布就越弥散,反之亦然。康普顿波长连接量子力学与狭义相对论的关键尺度,定义为 λ=h/(mc)。它表征了“单粒子”概念失效的边界。当测量精度 Δx 试图小于此长度时,根据不确定性原理引发的能量涨落将超过mc^2,足以从真空中激发出正反粒子对。此时,必须要用量子场论(多粒子体系)来描述物理过程。史瓦西半径广义相对论中描述黑洞特征的临界半径,公式为 R_s=2Gm/c^2 。任何质量m如果被压缩到该半径以内,其表面引力将强到连光都无法逃逸,从而形成黑洞(事件视界)。在微观物理讨论中,它代表了引力效应不可忽视的尺度。普朗克质量 自然界中量子力学(ℏ)、相对论(c)和引力(G)完美平衡的特征质量,约为 2.18×10^(−8)kg(约等于一颗跳蚤卵的质量)。尽管这个质量在宏观看来很小,但相对于基本粒子(如质子质量约 1.67 × 10^(-27) kg)而言是巨大的,这暗示了在粒子物理常规能量下引力效应为何可以忽略不计。物理意义:当一个基本粒子的质量达到普朗克质量时,其康普顿波长(量子不确定性范围)将正好等于其史瓦西半径(引力视界范围)。这意味着我们既有的“基本粒子”与“微观黑洞”概念在此处变得模糊并交汇,标志了量子引力理论的探索起点。——嘉宾推荐——《量子物理如何改变世界》卡洛·罗韦利《宇宙的琴弦》布赖恩·格林《皇帝的新脑》罗杰·彭罗斯《纠缠态:物理世界第一迷》阿米尔·艾克塞尔——BGM——Raphaël Beau - Larrons en foireSeiji Ozawa,Berliner Philharmoniker - Piano Concerto No.2 in G minor, Op.161. Andantino——致谢——特别感谢西湖大学图书馆提供的“声空间”支持。——关于我们——《嗑嗑科学》是一档由西湖大学公共事务部出品的科普播客栏目,欢迎在评论区留下你的想法。如果你喜欢这一期节目,欢迎推荐给更多朋友。在小宇宙查看该单集文稿 -
E022 零基础也能做科研了吗?|当AI介入蛋白质研究 17.12.2025 1j 16min1953年2月28日,第一个DNA双螺旋结构的分子模型诞生。当我们用基因序列ATCG来理解生命,生命研究也就进入了编码时代,这似乎为如今的AI时代做好了伏笔。中心法则告诉我们,一般情况下,遗传信息通过DNA复制、转录为RNA、再翻译为蛋白质的氨基酸序列进行传递。也就是说,蛋白质作为千姿百态的生命微观“机器”,从基因序列到氨基酸序列就是组装的“生产指令”。如今,生物学家在过去几十年积累的工作,正在被AI学习。从序列到蛋白质结构再到功能,似乎并不是AI能不能的问题,而变成了数据够不够的问题。海量的数据如同一顿乱拳,在这场蛋白质研究革命中,未来还有“人的创造力”的位置吗?我们邀请了三位一线研究者,有人是纯开发者背景,已经做出了蛋白质大模型工具;有人是利用AI改进对蛋白质改造的效率;有人是从头设计一个自然界原本不存在的蛋白质。—致谢— 特别感谢西湖大学图书馆对本次节目的场地支持。同时感谢兰拓相机租赁对本期器材的支持。—本期嘉宾—何 燕 西湖大学常兴实验室 博士后朱璟熠 西湖大学卢培龙实验室 博士、访问学者粟 锦 西湖大学原发杰实验室 博士生—时间轴—01:50-04:10 蛋白质研究基础科普04:10-07:51 蛋白质大模型可以做到什么?07:51-27:30 AI蛋白质研究技术发展历程27:30-38:19 蛋白质大模型训练原理38:19-01:03:32 应用案例:利用工具挖掘新型尿嘧啶 DNA 糖基化酶、从头设计跨膜荧光蛋白01:03:32-01:07:30 AI将加速蛋白质技术应用01:07:30-01:12:55 技术瓶颈01:12:55-01:16:28 嘉宾推荐—高频词—研究主体:蛋白质、AI(人工智能)、蛋白质序列、蛋白质结构、蛋白质功能、基因编辑、蛋白质从头设计、跨膜蛋白、荧光蛋白核心人物 / 团队:戴维・贝克(David Baker)、西湖大学(卢培龙实验室、原发杰实验室、常兴老师实验室)、 Deepmind关键工具 / 系统:Protrek 系统、Rosetta(罗塞塔)、ESM2、AlphaFold(AlphaFold 1/2)、CAST(蛋白质结构预测竞赛)、BindCraft(设计工具)应用场景:药物开发(抗体、胰岛素)、基因编辑工具(TDG、先导编辑器 PE)、生物传感、临床应用、宏基因组挖掘核心问题:蛋白质折叠、多模态检索(序列-结构-功能)、数据瓶颈、多位点突变预测、动态结构设计—推荐资源—ProTreksearch-protrek.comThe Heroes of CRISPRhttps://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0092867415017055The Bitter Lessonhttps://www.cs.utexas.edu/~eunsol/courses/data/bitter_lesson.pdfThe Baker Lab Podcasthttps://www.bakerlab.org/podcast/—封面图— 人工设计的荧光跨膜蛋白(via 卢培龙实验室)—BGM—Whispered DreamsEternity And A Day. Eleni Karaindrou————《嗑嗑科学》是一档由西湖大学公共事务部出品的科普播客,欢迎在评论区留下你的想法。如果你喜欢这一期节目,欢迎推荐给更多朋友。工作联系[email protected]。在小宇宙查看该单集文稿 -
E021 宇宙测绘指南|人类会被困在太阳系吗? 04.12.2025 1j 2min大航海时代,在星辰的指引下,人类似乎已经征服了大海。未来,我们也有可能像征服大海一样,漫游星际吗?我们对空间的观念更深蒂固,甚至我们也把时间也想像成空间一样的维度。这一期,我们将简单盘点人类是如何从测量地球大小开始,逐步测量宇宙。渺小的人类,居然可以测量如此宏大,这背后还离不开宇宙对我们的“幸运馈赠”。 我们居然猜测出了宇宙的起点,也预测出了宇宙的未来,我们为什么要知道这些?而什么是真正的浩瀚,甚至是那种被困于宇宙的绝望感,也许我们还未曾能全然感受过。本期嘉宾田笑源 西湖大学2024级本科生(阿尔法书院)、天文社负责人本期主持 沈是特别感谢林春博、潘星成等友人的校对和勘误————————————————时间轴 00:08-00:45:开场提要。01:14-03:13:田同学说明本期话题选定缘由,指出天文学中的距离单位(秒差距、光年)与日常距离单位的差异。03:13-06:58:探讨古希腊对地球形状和尺寸的认知,亚里士多德通过月食推断地球为圆形,埃拉托色尼通过两城太阳高度角和距离测算出地球周长与半径;还提及古希腊人用几何学测算地月、地日距离,阿利斯塔克相关研究及估算的地月距离(45 万千米,现代精确值 38.4 万千米)。06:58-12:58:对话延伸到古希腊几何学的深远影响,托勒密的天球架构理论,以及阿里斯塔克斯最早提出日心说却未被认可的情况。12:58-19:54:讲述哈雷提出通过金星凌日测算地日距离的方法,金星凌日的时间周期;1761 年英法战争下各国的观测行动,法国科学家勒让蒂尔因战争和阴天错失两次观测机会的悲惨经历,以及金星凌日观测开创国际合作先例。19:54-24:45:1769 年库克船长赴塔希提观测金星凌日的任务,其顺带勘测新西兰、发现澳洲东海岸的经历;拉朗德汇聚全球数据算出地日距离,引出天文单位(1.5×10^8 千米)的定义。24:45-28:54:视差概念,19 世纪贝塞尔用三角视差法测算出天鹅座 61 距离地球 10.4 光年,同时说明该方法受限于角度精度,对几万光年外天体测量误差极大。28:54-38:29:摄影术与天文观测的结合,进而引出标准烛光法,介绍造父变星的特性,列维特提出的造父变星光变周期与绝对亮度成正比的定律,以及该方法将观测尺度拓展到 4000 万光年(现可达数亿光年)的意义。38:29-42:42:哈勃定律,勒梅特发现宇宙膨胀,哈勃证实星系退行速度与距离成正比,后发现宇宙加速膨胀;通过红移测算星系退行速度,再结合哈勃常数推算距离,还提及哈勃当初测算的哈勃常数(500 千米 / 秒 / 百万秒差距)与现代值(70 千米 / 秒 / 百万秒差距)的误差。42:42-51:16:宇宙加速膨胀的模型,宇宙大爆炸理论的起源(霍伊尔最初为嘲讽提出 “Big Bang”),宇宙无中心的观点(如膨胀气球的比喻),以及宇宙视界、可观测宇宙范围因膨胀而受限的情况,解释宇宙年龄 137 亿年但可观测边界达 465 亿光年的原因。51:16-54:37:人类难以抵达宇宙遥远区域,结合《2001 太空漫游》谈宇宙探索的绝望感与束缚感;还探讨了宇宙起源的哲学层面,提及霍金关于宇宙大爆炸前无时间、上帝无时间造宇宙的观点。54:45-59:20:推荐霍尔斯特的《行星组曲》(致敬开普勒,含 7 个行星乐章)和道格拉斯・亚当斯的《银河系漫游指南》。埃拉托色尼的测量原理三角视差法测量原理↑用标准烛光测量距离的原理↑金星凌日测量地日距离原理↑金星凌日测量地日距离原理↑造父变星绝对星等与距离的关系(拟合曲线)↑1769年金星凌日观测范围↑“奋进”号随船画师帕金森笔下的波利尼西亚土著形象↑为观测金星凌日而设计的计时器↑库克船长驾驶“奋进”号驶离澳大利亚↑勒维特成为一名“哈佛计算员”↑哈勃定律↑宇宙大爆炸和物质形成的大致示意↑——————《嗑嗑科学》是一档由西湖大学公共事务部出品的科普播客,欢迎在评论区留下你的想法。如果你喜欢这一期节目,欢迎推荐给更多朋友。工作联系[email protected]。在小宇宙查看该单集文稿 -
E020 内卷的反义词是进化|如何避免大学变成“高四” 19.11.2025 55min本期嘉宾 陈虹宇教授 西湖大学理学院博士生导师、校长助理、本科生书院院长 本期主持 沈是————————“内卷”(involution)这个词是从“进化”(evolution)衍生而来,可以说是进化的反义词。在这个视角下,我们和陈虹宇教授聊了聊本科生教育和学习方法。 如同进化,生命自然有着向善发展的动力,我们如何能保护这种原初的力量? 00:00-01:42内容提要01:43-05:12陈宏宇教授介绍西湖大学本科生配备博士生导师,自己通过不定期早餐会与学生互动。学生先吃完饭,博士生先分享近期工作、科研卡点、解决方案与进展,本科生参与其中。核心要求:禁止依赖 PPT,需脱口而出项目核心,倒逼学生真正思考问题而非堆砌数据。05:13-10:23高中多为被动学习(“戳一下跳一下”,仅完成指定任务,不主动拓展),大学科研需 100% 主动学习(主动查资料、整理知识)。大学需培养的关键素质:自我管理能力、主动发现并弥补自身弱点的意识。教育理念:大学不应是 “高四”,对多数学生放手,对少数需要帮助的学生重点投入,避免家校过度捆绑优秀学生。10:24-15:28教育工作者的责任是不抹杀孩子的主动学习意愿,西湖大学通过通识教育给学生探索热爱的机会。区分内卷与外卷:内卷是有限生态位下的内部消耗,外卷是拓展新生态位的进化式发展,鼓励学生百花齐放。教育应像 “接生” 而非 “修剪园艺”,避免过度干预,尊重孩子的天然发展趋向,中国教育体制虽公平但易让学生趋同。15:29-18:20鼓励学生提问,课题组博士生参与科普的比例高,科普能反哺科研,提升复杂问题的解释能力。科研中发现问题的过程本身具有价值,答辩时清晰解释复杂问题是重要的培养成果。18:21-27:03初中时是真正的 “差生”(初三班级 49 名,倒数第 7),因母亲的激将法,在初三新开设的化学课中找到自信,后续化学成绩一直顶尖。高中参加化学竞赛,自学大学化学课程,在家搭建简易实验室,沉迷化学实验。初高中暑假做过多份临时工(拉车、做节日灯、管粮仓等),赚钱购买化学药品,这些经历让他在人生低谷时明确方向,坚定做科学家的目标。27:04-34:21现在孩子缺乏生活体验,建议通过做家务、农田劳作、与陌生人交流等方式,让孩子感受生活,明确自身需求。自驱力的关键:主动做不擅长的事(跳出舒适区),接受初期的不完美,从反复尝试中积累能力。家长需让孩子承担行为后果,避免过度保护,否则会丧失主动学习的动力。34:22-38:41孩子不会做选择是因为人生阅历不足,家长可引导孩子采访亲友、观察快递员等,低成本积累社会阅历。现在孩子虽有更多出国、线上阅历,但缺乏市井生活体验,可通过简单的观察与交流弥补。38:42-43:51学习是基因携带的生存本能,人在掌握技能、获得微小进步时会产生乐趣,进而驱动持续学习。举例:孩子主动练篮球是因为享受进步的乐趣,这种动力可平移到其他学习场景,家长应避免打断孩子的自主探索。43:52-52:37费曼学习法的关键:消化知识后用自己的语言清晰表达,而非死记硬背,要 “无招胜有招”。实践方法:给自己发微信语音讲解知识,直到自己听着不尴尬,以此锻炼逻辑梳理与表达能力。创新力与费曼学习法的关联:沉下心分析问题、梳理脉络,才能在繁杂信息中找到创新空隙,避免过早否定可能性。52:38-55:00对报考西湖大学的同学:明确自己的热爱,理性表达愿望与理想,而非被动听从他人安排。对家长:给孩子更多体验人生的机会,增厚人生厚度与宽度,少讲空洞道理,让孩子在实践中感悟。对年轻人:从采访家人、做感兴趣的小事开始培养主动学习能力,在完成小事中收获快感,为未来积累动力。—————— 陈虹宇教授,本科毕业于中国科学技术大学;2004年在耶鲁大学获得博士学位;2005年起在康奈尔大学从事博士后研究。2006年加入新加坡南洋理工大学任助理教授;2011年升为终身教职副教授;历任化学系副主任、数理学院副院长、理学部副主任 。2016年加入南京工业大学,任先进化学制造研究院任执行院长。2021年7月加入西湖大学,任理学院教授、校长助理、本科生书院院长。陈虹宇主页:www.westlake.edu.cn/faculty/hongyu-chen.html——————《嗑嗑科学》是一档由西湖大学公共事务部出品的科普播客,欢迎在评论区留下你的想法。如果你喜欢这一期节目,欢迎推荐给更多朋友。工作联系[email protected]。在小宇宙查看该单集文稿 -
E019 和大脑研究者聊孤独|做人太久了,反而忘记如何做好一只动物 07.11.2025 1j 17min这是最好的时代,这是最坏的时代。这是热闹的时代,这是孤独的时代。海子说,孤独不可言说。或者就像沉默,当我们讨论沉默时,沉默已经被打破。人,生而孤独吗?本期嘉宾 刘鼎刘鼎,河南郑州人,本科毕业于河南大学。博士毕业于中科院神经科学研究所,博士期间探究了“工作记忆”(working memory)编码的神经机制。随后赴哈佛大学Catherine Dulac和Nao Uchida实验室进行博士后训练,长期聚焦于解析“社交本能行为”的神经基础。曾获得吴瑞奖学金、中科院院长特别奖、HHMI Jane Coffin Childs Postdoctoral Fellowship等荣誉。2025年8月,刘鼎加入西湖大学生命科学学院,组建“社交神经网络”实验室。主持 | 沈是封面 | 电影《一一》海报音乐 | 柴可夫斯基《十月·秋之歌》、巴赫《咏叹调BMV156》 -时间轴-开场与基础话题引入00:00-00:10 现代人困境:长期作为 “人” 生活,反而逐渐丧失了部分动物本能。01:18 嘉宾刘鼎老师(西湖大学生命科学学院)自我介绍。02:06-03:53 讨论线上与线下聊天的差异,核心是现有技术下线上无法实现真正的眼神交流,同时提到人与人之间对眼神交流的接受度存在差异。孤独的本质与跨物种属性03:53-06:26 引入刘鼎老师发表在《Nature》上的孤独研究,结合哲学家观点(马克思、亚里士多德),强调人的社会性本质,人是社会关系的总和。06:26-08:49 阐述社交是跨物种的基本需求:社交剥夺会导致人类和动物出现精神、躯体问题,甚至增加提前死亡风险,其危害等同于每天抽 15 根烟;短期社交隔离是危险报警信号,长期则会引发健康问题,这可能成为未来公共健康新课题。孤独的神经机制与研究技术08:49-09:36 提及人类对孤独的排斥文化(儒家文化倾向集体,“孤寡” 等词带有负面含义),以及网友对孤独的 10 级评级。10:27-13:24 介绍 “社交反弹” 现象(类似睡眠反弹),说明大脑中存在 “社交时钟”;研究发现下丘脑两类功能互补的神经元,分别驱动社交和抑制社交,且该脑区在脊椎动物中结构保守。14:08-17:24 科普两项核心研究技术:微型显微镜钙成像技术(实时观测小鼠大脑电活动)、光遗传学技术(直接操控神经元以验证因果关系),并强调光遗传学是近 20 年神经生物学最重要进展之一。小鼠实验设计与物种共性17:44-18:54 说明实验采用 “社交剥夺” 范式:将小鼠单独关在笼子里 3-5 天(饮食作息正常),观察其社交反弹行为。18:54-20:55 发现社交隔离时小鼠会通过多进食(尤其高糖高脂食物)代偿社交需求,推测本能需求间可能存在互补关系。20:55-21:58 解释人与小鼠的演化关联性:同为哺乳动物,因哺乳和养育后代的需求,幼年与亲代的联系导致社交成为本能。社交质量的关键因素与全脑参与24:59-26:27 讨论原子化社会中虚拟社交的局限性:社交媒体使用越久可能越焦虑,无法提供高质量社交,聊到 “社交图灵测试” 概念。27:02-30:53 强调触觉对社交的重要性:触觉是社交环境评估的关键,虚拟社交缺失触觉会造成问题;早期婴儿触觉发育对全脑发育至关重要,触觉在亲密关系、生命两端(出生与临终)都能提供情绪价值。32:23-33:31 指出孤独是全脑参与的状态:除下丘脑外,与负面情绪相关的脑区、触觉皮层等均会被激活;社交时则会释放多巴胺,激活正面情绪相关脑区。孤独的多元视角(哲学、美学、文化)33:31-36:18 结合《孤独六讲》,探讨语言与孤独的关系(语言造成隔阂),以及尼采、叔本华的观点(独处和孤独是人成为人的本质活动),提及孤独的美学价值。36:18-42:19 分享书中案例:语言不通的夫妻关系更亲密、《史记》中孤独失败者的美学象征、哪吒的伦理孤独、汪精卫的命运转折。42:19-43:48 提出匮乏感(包括社交匮乏)是人类奋斗和生存的重要动力,其驱动力强于奖赏。研究难点与极端孤独案例43:48-47:28 说明孤独研究的难点:无法直接与动物交流,只能通过间接指标推测其主观状态;人类研究受限于侵入性技术和基因改造的伦理问题,动物模型与人类结论的对齐是神经科学的重大课题。48:18-50:57 讨论现代社会的独处匮乏问题,提及深度无聊与创造力的关联,很多创作者会通过独处激发灵感。51:28-56:37 举例说明极端孤独的影响:作家在孤独痛苦中通过写作自我疗愈;监狱中的社交隔离会导致犯人出现幻听、幻视等精神问题;古代流放作为刑罚,利用孤独带来的痛苦惩罚犯人,同时很多诗人在流放中创作出不朽诗篇。现代社交困境与文化差异57:52-58:31 指出社交媒体过度使用会稀释线下真人社交,新型社交模式虽易获得但质量存疑。58:31-01:03:24 探讨 AI 与孤独:AI 可能 “学会” 孤独,但人类孤独是与生俱来的;科学革命后人类精神世界 “去魅”,个人主义崛起加剧孤独感;死亡是最极致的孤独,不同文化对死亡的态度与对孤独的认知相关。01:04:31-01:05:47 对比独居动物(如考拉、独角仙幼虫)与人类的孤独差异,推测孤独可能是人类衣食无忧后产生的高级精神需求。研究展望与推荐01:06:27-01:09:41 未来研究方向:进一步揭示孤独的产生机制、社交平衡点的大脑编码、遗传因素对社交需求的影响;探讨未来可能开发调控孤独的药物,以应对特殊场景(如星际旅行)的社交不足。01:10:25-01:16:42 推荐内容:书籍《苏东坡传》(林语堂著,张振玉译),赞赏苏轼的才华、科学精神与生命状态;电影《十二宫杀手》《一一》,前者探讨漫长探索中的坚持,后者揭示现代人忽略内心真实需求的困境。01:16:42-01:17:06 结尾总结,聊天是对抗孤独的一种方式。__________《嗑嗑科学》是一档由西湖大学公共事务部出品的科普播客,欢迎在评论区留下你的想法。如果你喜欢这一期节目,欢迎推荐给更多朋友。在小宇宙查看该单集文稿 -
E018 中年雄鼠少吃蛋白质有抗衰老潜力|和郭天南教授聊蛋白质组学 27.10.2025 54min“你最好不要抗拒衰老,不然你就死定了。”如果脱口秀要吐槽一下衰老,恐怕得来上这么一句。衰老不可避免,如何老去才是一个问题。有的人先白了头,有的人先长了斑,有的人先变了心。 而在诸多抗衰老的策略中,饮食常被提及。北京时间10月24日晚11点,西湖大学郭天南团队在《细胞》杂志发表研究,通过追踪小鼠“一生饮食日记”以及人类饮食调研,揭开了蛋白质摄入与衰老潜在的秘密——限制蛋白质摄入可能具有延缓衰老的潜力,并根据相关的小鼠实验推测,中年或是最佳窗口期。 新观点的背后,是郭天南团队长期从事的蛋白质组学研究。作为一门新兴的学科,蛋白质组学提供了研究复杂生命活动的新视角。 本期嘉宾 郭天南 西湖大学医学院蛋白质组复杂科学实验室 教授、特聘研究员本期主持 沈是 时间轴 02:00 蛋白质是生命活动的“执行者”,比基因更具动态性。蛋白质组学通过质谱仪测量蛋白质片段的质量,结合算法推测其结构和种类。比喻:蛋白质识别就像通过体重识别人,精度需达到小数点后30位。08:00 质谱仪将蛋白质打碎成多肽,测量其质量,通过算法还原蛋白质组成。蛋白质组学是多学科交叉的新兴领域,涉及生物、化学、计算等。12:00 实验设计:小鼠分为高蛋白、中蛋白、低蛋白饮食组,观察41个器官的蛋白质变化。发现:中年雄性小鼠在低蛋白饮食下,延缓衰老效果最显著。提示:中年人(尤其男性)可能需要减少蛋白质摄入。 17:00 低蛋白饮食的小鼠体重下降,棕色脂肪活性增强,肾脏组织更年轻。发现DNA甲基化酶(Dnmt1)在低蛋白饮食中显著增加,可能与癌症相关。磷酸化修饰在肿瘤和衰老中起关键作用,低蛋白饮食影响其水平。25:00 血液样本分析显示,小鼠的蛋白质变化与人类高度相关。提示:小鼠实验结果具有一定的人类参考价值。27:00 甲状腺结节良恶性判断是临床难题。蛋白质组学结合AI算法可提高诊断准确率。已有试剂盒和临床研究在进行中。 35:00 蛋白质组学数据量大,需AI识别复杂模式。通过AI模型整合多组学数据(基因、蛋白质、影像等)提升诊断和预测能力。强调数据质量和多维度融合的重要性。 45:00 目标:构建AI驱动的“虚拟细胞”模型,用于预测生命活动、药物反应等。类比ChatGPT,但专注于生命科学问题。实验室已开展细胞级蛋白质组采样,向单细胞、亚细胞级别发展。 50:00 生命系统复杂,可能无法完全解释机制,但AI仍可提供有效预测。引用《大数据时代》观点:数据量大到一定程度,可容忍噪音并涌现规律性。科学目标分为两类:解决实际问题 vs 探索机制原理。在小宇宙查看该单集文稿 -
E017 用AI发现了抑郁症的藏身之所,然后呢?博士生聊AI和生命研究 26.09.2025 1j我们邀请了三位博士生,分别从遗传学、生物学机制和药物设计角度来聊聊AI对生命研究的影响。其中,宋立阳所在的实验室,利用空间转录组结合图神经网络等技术,定位了抑郁症相关脑区,找到了抑郁的藏身之所。 但这显然不是研究的终点。AI在生命研究中的应用,是过往知识的总结,还是不止于此,AI更将是一种新的科学探索工具?三位博士生展开了讨论。 本期嘉宾张 鹏 张兵实验室(干细胞与再生生物学实验室)博士生 战 睿 黄晶实验室(计算生物物理与药物设计实验室)博士生 宋立阳 杨剑实验室(统计遗传学实验室)博士生 本期主持 沈是特别感谢西湖大学湖心讲堂,生命科学学院WeTalk对本期提供的支持。 时间码04:49AI在各自学科中的应用程度14:59既然遗传信息是一种编码,生命过程可以理解成计算过程吗?24:03用AI技术发现抑郁症藏身之处44:53“湿实验”可以被取代吗?57:12嘉宾推荐 :《银河系漫游指南》、轻音乐、《自私的基因》杨剑课题组开发的gsMap新方法显示,小鼠胚胎切片中,与智商强关联的细胞,主要分布在大脑;与血红蛋白浓度相关的细胞,集中在肝脏;而与身高最相关的细胞,则分布在软骨中。这一结果符合生物学“常识”。 拓展阅读 Nature报道,他们定位了抑郁症的“藏身之处” 长期轻断食,小心发量|Cell报道西湖大学张兵团队最新研究在小宇宙查看该单集文稿 -
E016 Cell报道|和西湖大学张鑫教授聊荧光蛋白再革新 23.09.2025 59min为了看清细胞内的物质,科学家们将目标分子标记上荧光分子。在特定激发光的照射下,这些分子发出荧光,从而“点亮”所要观察的对象。荧光蛋白(FP)的发现,因此荣获2008年诺贝尔化学奖。然而,生命的复杂性远超想象。即使拥有多种荧光颜色,仍难以同时追踪多个动态过程,而新颜色的开发又受限于可见光谱的物理边界。色彩已近极限,路在何方?张鑫另辟蹊径,将目光投向了荧光分子超越颜色的新维度:荧光寿命。北京时间2025年9月22日23时,张鑫团队在《细胞》(Cell)杂志发表研究成果,提出一种全新策略:不再局限于颜色,而是通过调控荧光蛋白的发光时间——即荧光寿命——创造出具有不同寿命的荧光蛋白变体。这一技术被称为时间分辨荧光蛋白(tr-FP),覆盖全可见光谱(383–627 nm),并实现1-5 ns的宽范围荧光寿命调控。看似微小的一步,却为生命观测系统扩容数倍,让我们得以更清晰地窥见生命运行的细节。时间轴00:551600度近视,但钟爱色彩03:29荧光蛋白技术的由来13:10关注荧光寿命24:03饱和突变:模拟生命自然的演化27:27机制探究33:03新体系的应用:同时实现更多靶标的探测54:35嘉宾推荐:鲍林《化学键的本质》在小宇宙查看该单集文稿
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