展览丨“科学隧道3.0”开幕

5月13日，由中国科学院、中国科学技术协会、德国马普学会共同主办的“科学隧道3.0”在中国科技馆开幕，展览将持续到6月23日。该展览是中国科学院、德国马普学会科学合作40周年的系列活动之一。

“科学隧道”由德国马普学会于2000年推出，以具有高中知识以上的社会公众和科研工作者为重要受众群体，以交互式多媒体为主要表现方式，聚焦基础研究的最新话题，突出在近期和遥远的未来，科学技术和社会创新内在的可能性和机遇，不断将最新的研究成果和研究视角呈现给大众，展望二十一世纪知识全球化的未来社会图景。迄今为止，该展在四大洲18个国家的31个城市吸引了900多万名参观者。马普学会2012年推出的“科学隧道3.0”分别以宇宙、物质、生命、复杂性、大脑、健康、能源、社会等八大主题预测科学技术如何在未来几十年改变我们的生活，通过对新科技的传播，也表达新科技的焦点问题，让参观者在现场互动过程中了解未来科技将如何改变人们生活，激励年轻人的科学精神，增强他们从事科研工作的兴趣。

中国科学院以“小梦想，大变革——纳米科技在中国”为主题，参与“科学隧道3.0”展览。该主题展览依托“纳米先导专项”成果，以图文、多媒体、互动模型为表现形式，系统介绍纳米的概念、纳米存储器，呈现“看见”氢键、拍摄水分子的过程，展示超梳水结构、类蜘蛛司集水等纳米结构的应用和石墨烯、石墨炔等纳米材料，阐述纳米在绿色印刷、诊疗一体化、肿瘤药物等方面的应用。此外，还展示锂离子电池、纳米催化、纳米发电机等纳米产品如何解决能源问题，纳米技术净化水体、纳米材料净化饮用水等如何促进环境保护。

本次展览活动是中国科学院开展科普工作国际合作的一次有益尝试，更是让社会公众走近明天，“触碰”人类未来科技生活的重大探索。

附“科学隧道3.0”主题简介

宇宙——我们在宇宙中的家园

我们的太阳系仅占据了宇宙微小的空间。如果将太阳系的直径缩小至十米，那么距离我们最近的恒星约在45公里外，而银河系的直径约为一百万公里。

以现在的技术，我们并不能离开我们在宇宙中的家园。研究人员借助常年行驶的宇宙探测器探测行星、卫星、彗星和小行星，并使用越来越强大的望远镜来观察我们的太阳系。某些幸运的情况下，研究人员甚至可以在实验室内检测到地外物质，探索其中关于太阳系起源的信息，同时，观察提供了关于围绕遥远恒星运转的行星的全新、惊人信息。

物质——认识物质

研究人员使用先进的显微镜和光谱仪探索物质。从隐约可见的结构开始，他们不断深入到微观世界，纳米世界和量子世界中去。他们探索分子、原子和电子的排列。

因为这些排列会影响材料的电气、机械和其它特性。例如，通过不断发展的设备和研究方法，科学家解开了诸如导电塑料或高耐磨钢的结构秘密。最终，科学家们还观察到物质反应过程有时只持续百万万亿分之一秒。

生命——部分是如何形成体系的？

每个细胞都是生物机器的协作，它们以复杂的表现形式彼此相互作用。但是，谁是导演？虽然生命中的所有组成部分都由遗传物质展现了出来，但生命是如何在所有部分的相互作用中产生并控制细胞组分的丰度及代谢过程的，关于这些我们正有所理解。新成像技术、现代分析方法和测序方法为此提供了很大的帮助。它们将探索微观世界的旅程深入到前所未有的精度。而冒险才刚刚开始。在未来几年，我们期待能全面洞察生命的微观和纳米世界——包括人体。我们的目标：能更好地预测生命过程。

纳米——小梦想，大变革：纳米科技在中国

纳米是什么？纳米材料有什么特性？纳米科技对我们的生活有哪些重要影响？中国在纳米科技领域已取得哪些重大成就？

“纳米”原本只是一个微小的用于衡量原子和分子大小的长度计量单位，随着科学家们的努力探索以及各种观测、表征、操纵技术的进步，这个位于原子、分子级别的底部空间逐步被打开。纳米科技是在介观尺度下对1-100纳米大小

的物质进行探索和控制的技术。在这一尺度下，物质会呈现出迥异于宏观物体和微观粒子的奇异特性。纳米科技带来的不仅是一场认知革命，它终将成为新技术的发展源泉和基础，衍生出大量的科技产品，为现代工业带来巨大变革。

复杂性——在秩序和混乱之间：复杂系统

成群的飞鸟、大脑、运输网络和国体，都是复杂系统的例子。它们在自然、科技和社会中随处可见。它们的共同特点：它们的行为变化丰富，往往接近于混沌的界限，并且无法通过研究单个组成部分来理解全部。一只鸟不会显示群鸟行为，一辆车不能造成交通堵塞，一个神经元不能发展意识，只有通过它们之间的相互作用才能形成这些新特性——科学家将其称为呈展现象。通过对这些复杂系统的研究，研究人员可以学到很多关于自然界的基本准则——这些原理既普遍适用，又在很大程度上塑造了我们对当今世界的认知。

大脑——我们的大脑与我：脑中的世界

在大脑中，极为多样的操作同时运行。有些我们知道，但大多数是无意识的，但它们同等重要。一个巨大的挑战是，理解各种并行的运作步骤是如何协调的，以实现统一的感知和行动。只有如此才可研究导致神经和精神疾病的大脑功能障碍。研究人员研究大脑感知过程，了解其功能原理。研究结果将会影响社会各方面，如文化教育、儿童教育和我们的法律体系。寻找遗失和选择自由的起源，可能产生对个体的全新认识。

健康——人体的测量

人类基因组被测序已超过十年。然而，生命之书的秘密才刚刚显露。清楚的是：几乎所有的疾病都直接或间接与基

因型有关，许多疾病目前正在分子层面进行分析。对于某些疾病，如自闭症、抑郁症、心脏缺陷，研究人员已经取得了某些成功。其他疾病，如癌症被证明是极其复杂的调节过程的干扰所致。尽管遭受挫折，但在今后的几十年，正如我们今天所知，医疗保健正通过知识拓展和技术创新从根本上发生转变。四个概念：可预测、预防、个性化、参与性，阐明了新医学的特征。

能源——将太阳搬到地球上

能源带来增长和繁荣——没有它什么都行不通。未来的能源应该具有可持续性、经济实惠且每人都可获取的特征。到2100年全球有超过100亿人时，当煤炭、石油和天然气消耗殆尽时，应从哪里得到未来的能源？马普学会的基础研究已在着手新的选择：人工光合作用、能源植物和核聚变技术具有未来可持续发展的潜力。

社会——世界在变迁之中

文化多元性将如何发展，如何保存过去的传统和财富？在一个联系日益紧密的世界中，宗教与科学之间、信徒和非信徒之间的关系有什么特点？这对它们在都市群中的共存有什么影响？为了更好地理解人类文化，重构世界历史的发展路线，马普研究人员正在研究语言谱系、知识全球化和文化空间的发展。同时他们想知道，文化和宗教的多样性将如何影响社会，或是哪些因素决定了国家的繁荣。

来源：中国科学院科学传播局