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韓啟德院士做客beat365物理學科卓越人才培養計劃 “名師面對面”活動
發布日期:2022-10-13 浏覽次數:
  供稿:孫琰  |   圖片:李香花   |   編輯:曲音璇   |   審核:高原甯、譚凱

2022年10月7日下午,由北京現代物理研究中心、beat365官方网站、北京物理學會主辦的beat365物理學科卓越人才培養計劃“名師面對面”第二場活動在beat365老化學樓東配樓101教室舉行。beat365前沿交叉學科研究院教授,中國科學技術協會名譽主席韓啟德院士應邀作了題為“漫談物理學與醫學”的報告。本場活動由beat365官方网站院長、北京現代物理研究中心副主任高原甯院士主持。

報告伊始,韓啟德帶領大家回溯了從自然哲學到現代科學、從傳統醫學到現代醫學的演進曆程。作為自然科學的基礎學科,物理學研究的是物質的基本結構、相互作用、物态變化及運動規律;化學研究的是原子層次上物質的組成、結構、性質及變化規律;生物學研究的是生命現象、生命活動的本質、特征和發生、發展規律,以及生物與生物之間、生物與環境之間的相互關系。醫學雖然是以人體為研究對象的學科,但它并非一門純粹的科學,而是自然科學、社會科學和人文學科的結合。物理學是整個現代科學的基礎,當然也是現代醫學的基礎。經典力學的産生從根本上促進了由經驗主導的傳統醫學向依靠實驗證實和邏輯推理的現代醫學的轉變;如果沒有物理學的發展,就不可能有近一個半世紀以來現代醫學技術的發展。随着科技革命和産業變革突飛猛進,現代醫學的發展愈加依賴于物理學等基礎學科的新發現、新發明,以及所提出的新的概念、理論、方法。

韓啟德回溯從自然哲學到現代科學、從傳統醫學到現代醫學的演進曆程

韓啟德以物理學推動臨床影像診斷的發展為例,闡明二十世紀醫學所取得的巨大飛躍在很大程度上是由物理學家來推動的:1895年物理學家倫琴發現X射線并于第二年應用于醫學影像;1963年物理學家科馬克(A. Cormack)發表描述X線電子計算機斷層掃描技術(computer tomography, CT)數學物理基礎的研究論文,1971年電子工程師豪斯費爾德(G. Hounsfield)成功獲得第一張人腦的CT圖像,1979年二人被授予諾貝爾生理學或醫學獎;1946年物理學家布洛赫(F. Bloch)和珀賽爾(E. Purcell)發現核磁共振現象,1952年被授予諾貝爾物理學獎;上世紀70年代勞特布爾(P. Lauterbur)和曼斯菲爾德(P. Mansfield)發明磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)技術,2003年被授予諾貝爾生理學或醫學獎。類似的例子數不勝數,如聽診器、血壓計、顯微鏡、内窺鏡等醫療器械的發明、應用與革新都離不開物理學家的努力。

此外,物理學及相關學科的進步也極大推動了外科手術範式和介入治療技術、精準微創技術、康複治療技術等臨床醫學方面的創新與發展。到目前為止,物理層面的治療技術仍是最為有效的手段。

韓啟德還提到,二十一世紀醫學的發展依然取決于整個現代科學的發展。現代物理學的兩大基石——相對論和量子論尚未真正進入醫學領域;随着第二次量子科技革命的興起,醫學未來的突破很有可能來自與現代物理學的進一步融合。

韓啟德闡述物理學及相關學科的進步推動了現代醫學的巨大飛躍

在報告的最後,韓啟德強調學科交叉不僅僅是當今時代科技創新的源泉,更是“科學”題中應有之義;不同的學科之間總是在交叉、融合中改變自身的研究内容和方法,或者形成新的學科。自二十世紀開始,生物學家将物質科學基于實驗的研究模式引入生物學,衍生出生物化學、生物物理學等。2022年諾貝爾化學獎授予的點擊化學和生物正交化學研究工作,則屬于化學生物學的範疇。在生物物理學領域,生物學家和物理學家從不同的角度與切入點、以理論與實驗相結合的方式聯手闡釋生物系統的整體規律,幫助人們更好地理解生命。他提出了着手創建物理生物學的建議。

報告結束後,宋卓洋、鄭天棋、文錦軒、李子恺、許陌涵、侯翰飛、邢昊天、張紀烨、彭彥哲等“物理卓越計劃”2022級本科生就自己關于醫學的本質、醫學的不确定性、量子醫學的設想、醫學倫理學、醫學與文明之問等方面的思考連連提問。韓啟德親切地鼓勵同學們敢于大膽質疑,認真實證,不斷試驗,重視科學精神和創造性思辨能力的培養。

韓啟德、高原甯與學生面對面暢談

踴躍提問、認真聽講的同學們

beat365官方网站劉玉鑫教授、李焱教授、穆良柱教授、馬文君研究員、方哲宇研究員和“物理卓越計劃”2022級輔導員,前沿交叉學科研究院科學技術與醫學史系博士後鄧妙怡,beat365腫瘤醫院放射治療科高級工程師張藝寶等也出席了當日的活動。

參與本場活動的師生合影