充滿年輕活力的心靈正懷揣著對未知世界的渴望，若與科學家相遇，又會擦出怎樣的火花？2025年1月3日～4日，《知識就是力量》的科學小記者懷著滿腹疑問，踏上了向大科學家尋覓答案之旅。

汪景琇

中國科學院院士

太陽物理學家

汪院士，我們都知道您去青藏高原做過考察。您認為在青藏高原建設(shè)天文臺都有哪些優(yōu)勢呢？

現(xiàn)在青藏高原上有國家天文臺的阿里天文觀測基地，除了天文和宇宙線這些常規(guī)項目之外，還可以進行引力波探測等工作。我去西藏的時候，曾經(jīng)想過是否可以在那里進行太陽觀測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有一定困難。因為太陽觀測需要非常好的大氣寧靜度（地球大氣對光學成像的影響程度），天氣要好。青藏高原局地天氣的特點很鮮明，太陽出來后，地面很快會被加熱，就會出現(xiàn)很多浮云，影響太陽的觀測。但青藏高原是很適合其他恒星和星系觀測的，太陽只是天文中的一個小對象，是銀河系幾千億顆恒星中普通的一顆。不過我們在西藏考察得還很不夠，還不能排除優(yōu)秀太陽觀測臺址存在的可能。

您覺得我國目前最適合進行太陽觀測的天文臺是哪一個呢？

好多的國家太陽天文臺都建在湖面上，例如北京懷柔水庫上的懷柔太陽觀測站，以及青海省的冷湖天文觀測中心——主要用于精確測量中紅外波段的太陽磁場。未來，我們還可以在四川、貴州、云南的交界地帶建站，那里已經(jīng)有了一些太陽觀測的設(shè)備，比如圓環(huán)陣太陽射電成像望遠鏡。為太陽觀測選擇好的臺址，是太陽物理工作者一直在努力的工作。

太陽觀測站除了望遠鏡外，還需要哪些配套設(shè)施呢？

望遠鏡只負責將太陽光引進來，接下來對圖像、光譜的分析需要更多配套的設(shè)備，還要有計算機進行配合。所以制造這些設(shè)備的技術(shù)很重要，也很難。

如果我們想要形容太陽上面的物質(zhì)，應該用液態(tài)、固態(tài)還是氣態(tài)呢？

都不足以概括，而是應該用物質(zhì)的第四態(tài)——等離子體。在等離子體中，電子和離子都是可以自由移動的，而不再被束縛在原子內(nèi)，因此它是一個帶電的流體，也包括部分中性原子。

您從一個學生成長為科學家，肯定經(jīng)歷了很多。在成長經(jīng)歷中，有沒有哪位老師或長輩對您的影響特別深？他們是怎么影響您的？

我遇見過很多杰出的老師，對我影響最大的是高中班主任姜華庭老師。他工作非常負責，對所有同學一視同仁，對他們的未來都有設(shè)想，會關(guān)心大家選擇什么專業(yè)和學校，我報考大學的時候，他幫了我很多。他是一名優(yōu)秀的共產(chǎn)黨員，以身作則，備課很認真，課講得很好，我從研究生到研究員，到院士，都依然會和他聯(lián)系，聽取他的教誨。

您能否和我們分享一下您自己的學習方法呢？

記得我在中學的時候，就已經(jīng)開始在想自己將來要做什么，這很重要。除此之外，在學習上，我喜歡經(jīng)常性地總結(jié)自己的收獲，把一段時間內(nèi)學到的東西歸納一下，這不僅有強化的作用，還能夠通過思考發(fā)揮創(chuàng)造性，更好地找到一些新方法，把它們真正變成自己的東西。

除此之外，我很喜歡看書，多看、多思考學科最前沿的東西，想一想這些和自己有什么關(guān)系？將來要怎么做？所以我也沒有太多特別的方法，主要是堅持讀書、學習和思考。

您對青少年有什么寄語？

2035年，我們國家要建成科技強國，所以新一代的責任是很大的。我希望青少年能樹立理想，確定自己將來到底要做什么，而這個目標可以和國家的目標相一致。除了遠大的理想之外，還要有勤奮和努力，要多多關(guān)注科學技術(shù)的發(fā)展，心有大局，這樣才能夠更踏實地學習，還要有優(yōu)秀的品質(zhì)。擁有了這些，人在困境中便知道到底該如何應對，希望你們好好學習，為國家發(fā)展做出貢獻。

高福

中國科學院院士

病原微生物與免疫學家

高院士，您好！流感分為甲、乙、丙、丁4類，請問這是怎么判定的？

流感病毒根據(jù)其表面的血球凝集素（具有重要生物學功能的蛋白質(zhì)）和神經(jīng)氨酸酶（一種在病毒感染和生物體內(nèi)多種生理過程中發(fā)揮重要作用的酶）的不同組合進行分類。這兩種元素分別有18種和11種類型。甲型流感病毒的組合最為多樣；乙型流感病毒則相對較少；丙型流感病毒較為少見；丁型流感病毒主要感染牛和豬，尚未發(fā)現(xiàn)感染人類。

病毒的遺傳物質(zhì)是RNA（核糖核酸）還是DNA（脫氧核糖核酸）？

病毒的遺傳物質(zhì)可以是RNA或DNA。例如，流感病毒和新冠病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，而皰疹病毒的遺傳物質(zhì)是DNA。根據(jù)病毒的遺傳物質(zhì)不同，可以將病毒分為RNA病毒和DNA病毒。

為什么打了疫苗還會得病？

疫苗的作用是通過模擬病毒感染，讓免疫系統(tǒng)提前認識病毒，從而在真正感染時能夠迅速反應。然而，病毒會不斷變異，導致疫苗的效果可能減弱。例如，流感病毒每年都會發(fā)生變化，因此需要每年接種疫苗。盡管疫苗不能完全防止感染，但可以顯著降低疾病的嚴重程度。

病毒為什么會變異？

病毒變異是其生存和傳播的自然過程。病毒在復制過程中可能會發(fā)生突變，這些突變可能導致病毒的特性發(fā)生變化，從而影響其傳播能力和致病性。例如，新冠病毒的奧密克戎（Omicron）變種就是通過多次突變形成的。病毒的變異是一個持續(xù)的過程，科學家需要不斷監(jiān)測和研究這些變化，以開發(fā)更有效的疫苗和治療方法。

病毒的傳播途徑有哪些？

病毒主要通過呼吸道傳播，例如流感病毒和新冠病毒。此外，病毒還可以通過消化道傳播，例如脊髓灰質(zhì)炎病毒。血液傳播的病毒有艾滋病毒，它可以通過輸血等途徑傳播。不同傳播途徑的病毒需要采取不同的防控措施，例如戴口罩、勤洗手、接種疫苗等。

病毒對人類有什么影響？

病毒對人類的影響是多方面的。一方面，病毒可以引起疾病，例如流感、新冠肺炎等；另一方面，病毒也可以推動科學研究和醫(yī)學進步——通過研究病毒，科學家可以更好地理解疾病的機制，開發(fā)新的治療方法和疫苗。病毒與人類的關(guān)系是復雜的，既有挑戰(zhàn)，也有機遇。

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，有些人已經(jīng)有了3位父母，這是怎么回事？

2012年，國外一位攜帶遺傳病基因的母親，她的遺傳病基因潛藏在卵細胞的線粒體中，會導致所生孩子早夭。為解決這個問題，科學家研制出了一種細胞核移植技術(shù)：將一顆卵細胞（假設(shè)為卵細胞A）的細胞核去除，放入這位母親的卵細胞（假設(shè)為卵細胞B）的細胞核，從而形成一個健康的卵細胞（假設(shè)為卵細胞C）。卵細胞A的線粒體中也含有少量基因，因此孩子會繼承其中的基因。再加上父親的基因，孩子在一定程度上可以被認為是擁有了3位父母。

您覺得科學是否能解決所有問題？

科學雖然強大，但也有其局限性。例如，艾滋病毒至今沒有有效的疫苗。此外，科學的發(fā)展也帶來了新的道德問題，例如生物武器的潛在威脅。因此，科學的發(fā)展需要與道德、倫理相結(jié)合，確?？茖W研究的成果能夠造福人類，而不是帶來新的問題。

您對青少年有什么寄語？

我希望青少年朋友們能夠好好學習，用知識武裝頭腦。知識就是力量，通過學習，你們可以為國家富強、民族復興貢獻力量。多學、多想、多睡，這是成長的重要基石。希望你們成為有思想、有創(chuàng)新的人，為國家和社會的發(fā)展貢獻自己的智慧和力量。

金涌

中國工程院院士

化學工程專家

我們都知道您的研究領(lǐng)域是化學工程，相信大家都會聯(lián)想到所謂的“化工”，請問這兩個領(lǐng)域之間有什么區(qū)別？化學工程又究竟是什么呢？

中學生學的化學，是研究分子重新排列、合成新物質(zhì)的科學，因此合成一種新的物質(zhì)是化學家的工作；但想要讓這種新物質(zhì)變得有用，可能需要幾萬、幾十萬甚至上億噸，將它轉(zhuǎn)變成產(chǎn)品為社會所利用，就是化學工程領(lǐng)域的工作了。

化學工程所需要的反應器不是試管，而是比這間屋子還要大的反應器。在這樣大的設(shè)備里，想要讓兩個分子碰在一起，就需要研究流體微觀和宏觀的運動；化學反應經(jīng)常伴隨發(fā)熱，反應器散發(fā)的熱量如果不能很快地轉(zhuǎn)移出去就會爆炸，所以需要研究能量的傳遞和轉(zhuǎn)化；反應器十分巨大，每一處的溫度和壓力等的變化都需要被控制、測量、優(yōu)化。

因此，化學工程是化學和物理的結(jié)合，要求同時解決物質(zhì)、能量和信息產(chǎn)生的問題。在一個世紀以前，化學家如果想要將他的產(chǎn)品大型化，就需要物理學家介入。二者合一后出現(xiàn)了化學工程專業(yè)，它在20世紀20年代才成熟，還是一個比較新的領(lǐng)域。

您可以為我們分享一些您具有代表性或最有意思的研究成果嗎？

我們團隊主要研究的是化學反應器，集中在有催化劑作用下的化學反應。我們使用的催化劑是非常細的粉末，需要用反應的物質(zhì)將它“吹”起來，懸浮在空中，呈現(xiàn)類似液體的流動性能，這就是流態(tài)化。因為這個時候它的反應效果是最好的，所以這是全世界化學工程研究人員最重視的難點。

過去認為，當催化劑顆粒的尺寸小于30微米的時候表面會產(chǎn)生范德華力，不能穩(wěn)定地懸浮。我們嘗試著將它縮小至30納米，驚奇地發(fā)現(xiàn)懸浮效果非常好，因為它們不是一顆一顆，而是一群一群地懸浮，我們將其稱為團聚物，將這個技術(shù)稱為納米團聚流態(tài)化技術(shù)。我們利用這個技術(shù)大批量生產(chǎn)了碳納米管（一種由碳原子構(gòu)成的納米級空心管狀結(jié)構(gòu)材料），又制造了很多石墨烯（由碳原子組成的六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜材料）。

很多人都坐過飛機，也有很多人對這種交通方式有些批評，認為它油耗很高、污染比較大。您研究的技術(shù)給了我們很多驚喜，那么化學工程領(lǐng)域是否會有一些成果可以解決這方面的問題呢？

為了減少二氧化碳排放，相關(guān)科研人員提出一個課題：是否能合成出一種燃料，雖然燃燒的時候排放二氧化碳，但生產(chǎn)的時候吸收二氧化碳，達成一種平衡？

我們的實驗室做出了一個成果，即利用化學反應生成的二氧化碳和電解水制成的氫氣合成出一種化合物。它燃燒的時候釋放的熱量特別多，雖然會釋放出二氧化碳，但又以二氧化碳為原料，所以是綠色、節(jié)能的。我們正在鄂爾多斯建立大型的示范場，進行相關(guān)試驗。

您對青少年有什么寄語呢？

祖國的未來在你們手中。未來30年是中國在世界競爭中的關(guān)鍵時刻，也正是你們成長為為祖國做貢獻的人的時刻。所以你們一定要愛科學、學科學，用科學創(chuàng)造出世界一流的科技成果，為中國社會的發(fā)展而創(chuàng)新。

科學小記者：肖郭屹卉、楊梓歆、唐瓚、王諾然

我們見證了知識的傳承與靈感的碰撞，今天的對話或許就是明天科技創(chuàng)新與發(fā)現(xiàn)的起點，愿科學之光照耀每一個青少年的成長之路。

（責任編輯 /牛一名" 高琳" 美術(shù)編輯 / 周游）