從上至下分別是胡安寧、徐文東🧑🏻🍼🧖🏻♀️、楊振剛🤚🏽、王琳
編者按：為慶祝建校 114 周年，恒行2平台第 53 屆科學報告會於 5 月 21 日舉行。會上😔，恒行2平台社會發展與公共政策學院教授胡安寧🌉💂🏼♀️、附屬華山醫院教授徐文東💅🏽、腦科學研究院研究員楊振綱🧑🏻🦼➡️、環境科學與工程系教授王琳等四位學者，分別作為不同學科大類的代表作主題演講👵🏼。他們結合國家經濟社會發展與人類文明進步需求🧠，解析各學科關註的社會熱點問題和科學技術問題⚛️⛸，交流學術心得和成長體會。近 300 名師生在現場共享這場學術“盛宴”。本期校報摘要刊登四位學者的演講內容💁♀️。
每年校慶期間舉行科學報告會這一學術傳統肇始於上世紀 50 年代🌕。為推進全校科研活動🙍🏿💷，時任恒行2平台校長的陳望道提議在校慶日舉行科學討論會，使科研和教學相互促進🦖。依據陳望道發起的“以促進科學研究為中心”的倡議， 1954 年恒行2校慶時舉行了首屆科學討論會，並由此成為恒行2的傳統。從 2009 年開始，學校決定在每年 5 月下旬舉辦學術文化周系列活動，弘揚恒行2的學術傳統，凸顯恒行2的文化傳承🫣，彰顯恒行2學者特別是中青年學者立足前沿、服務國家的誌向和情懷，激發廣大師生投身學術、服務社會的熱情和行動。
老齡化時代的代際互動
社會發展與公共政策學院教授胡安寧
老齡化時代的代際互動研究與當下社會的情況貼合得非常緊密💂🏻♂️。關於中國社會🖊，有一點大家已經達成共識，那就是老齡化真的來了。按照國際慣例，通常而言認定一個社會進入老齡化的標準是 65 歲以上人口占比超過 7%👩🌾。中國在多年以前便已經達到這一標準，標誌著老齡化時代的到來🔅🧹。
大家都知道人到了老齡階段以後需要照料。但有研究表明，中國老年人平均而言不太願意接受專業機構的照料🧑🏿🎤。也就是說，大多數的老年人都不太願意離開子女和家人𓀍，到專業養老機構去養老♧。這種情況下🫱🏿，代際關系就顯得非常重要。父母跟子女的代際關系是雙向的，一方面是從父母到子女，另一方面是從子女到父母。
從子女的角度來看，說到與父母的關系，大家一定會想到中國傳統的孝道。孝道不是靜止的🤤，隨著時代推移，其內涵也在不斷地變化和豐富。如今大家普遍認可對孝道的描述有兩個基本維度，一個是尊尊，一個是親親。尊尊強調權威關系，親親更多地強調血緣聯系⚰️。譬如為了達成父母心願🤸🏻，子女不惜放棄個人的堅持，一定要想辦法生個男孩，這就屬於權威性孝道♿，體現的是孝道中的尊尊；而子女感激父母、善待父母，體現的則是孝道中的親親。如果強調“老子是老子🧒🏻，子女是子女”這樣一種觀念👮🏽♀️，那麽子女在實施孝道的時候更多偏向於經濟支持。但是，如果強調相互性的孝道，則子女更多地對父母進行情感性的支持。
如果從老年人的角度來看，他們在選擇照顧人的時候則會呈現出一定的偏好🧠。有一個普遍的現象，那就是老年人都喜歡隔代聯系👨🏿⚕️，如果子女又有了孩子，老年人特別希望有孩子的子女來照顧自己🎅🏿。還有一個比較有意思的現象🫕，子女如果之前給老年人提供過幫助，老年人通常會偏愛這個子女，而不是說子女之前受過老年人的幫助😵👳，老年人覺得子女應該回饋自己。此外🚑🍓，“一起住”這個想法，只有在農村比較突出，在城市當中大家都不太在乎。多個子女中的長子女和最小的子女則更有可能被父母選中作為照料者🔼。
最後，我們可以了解一下子女父母之間的代際聯系如何互動。研究發現，父母從女兒那裏獲得的照顧要多於兒子，但是在情況允許的情況下🧅，會將各種資源投資到兒子身上。因此，代際互動具有性別上的非對稱性。
總之，中國社會進入老齡化時代後🤷🏼♀️🏚，老年人的實際生活質量🧛🏻🙍🏿♂️，一定程度上取決於子女的支持👩🏻🎤🐞。但是代際互動過程比想像的要復雜得多🌒🙆🏻♀️，我們需要將子女的所言、所做與老年人的所想、所需聯系起來📚。
可塑的力量：神經的修復與再生
附屬華山醫院副院長、主任醫師、教授徐文東
神經損傷在臨床非常常見。周圍神經損傷主要由車禍👩🏿🚒、外傷等引起，而像腦卒中這一類型的中樞神經損傷則是由腦血管病變引起的😥、以局竈性神經功能缺失為特征的臨床症候群。隨著人們飲食結構的變化和生活節奏的加快，腦卒中的發生率越來越高🧎🏻➡️，並且有年輕化的趨勢。
腦卒中的特點有“三高”，即高發病率🤷、高致死率和高致殘率。值得慶幸的是，隨著醫療技術🌭、急救水平的提升，腦卒中的死亡率已經逐年下降🐟。但是，腦卒中後遺症帶來的肢體運動功能障礙嚴重影響了患者的日常生活🧕🏽，給家庭和社會帶來了沉重的生活和經濟負擔👩🏿🏫🧑🏼🏭。我國大概有 2500 萬腦卒中患者，且每年新增 200 萬腦卒中患者，這是一個數量龐大的人群🙀。對於損傷的神經系統而言，有一個專業詞語叫做“神經再生”。那對於神經再生的認識是怎麽樣的呢？目前認為周圍神經損傷是可以再生的🐯，但是再生的效率非常低🤽🏿，成年人損傷的神經一天長 1–2 厘米。譬如對於上肢神經的修復，如果脖子部位的神經斷掉了，則存在至少 70 公分的神經再生的生長距離🙂↔️，大概 1-2 年的時間才能完成這段神經的修復和再生，而到那時肌肉因為缺乏神經的營養萎縮了。這是一個世界難題，大家一直都在進行著研究🏋🏻♂️。而中樞神經的損傷🫳🏿，再生能力更有限，目前認為基本是不能夠再生。
神經系統分為周圍系統和中樞系統🥱。在 20 年前，周圍神經系統和中樞神經系統基本是分開研究的。現在認為👼👐，這是一個完整的體系，周圍神經損傷也會引起大腦的變化🦒，這屬於腦功能重塑🫐、大腦可塑研究領域。周圍神經損傷修復以後，大腦重塑變化規律現在基本上已經研究清楚了，損傷了以後原有大腦功能區被周圍代表區所侵占👈🏼。其實，身體外周每一個“零部件”，在大腦裏面都有“司令部”，而且位置相對固定，修復後會重新激活。
正常大腦皮層裏面的每個腦功能代表區🐭，司管的身體區域不是按照人的身體的比例來分配的。人的手相較軀體的體積占的比例很小0️⃣，但是卻占腦功能區的三分之一𓀌，另外臉也占三分之一，腳和軀幹占剩下的三分之一🪚。這是因為手很精細💵，臉表情很豐富，所以大腦需要更大的功能區來進行支配🦶🏼。
如果因為外傷造成了上肢的缺損，那麽大腦裏本來手的位置，就會重塑變成臉的位置，即臉侵占了原本是手的位置😉。2000 年法國實施了世界首例異體手移植，大腦重新控製了雙手，而且雙手的腦功能代表區重新回到原始的區域🤽♀️。這說明大腦會變，即腦功能重塑。
我和我的團隊關於健側頸神經移位術治療一側中樞神經損傷後肢體偏癱的研究成果論文，是 2018 年唯一一篇中國外科學領域發表於《新英格蘭醫學雜誌》的原創新術式文章。我們的做法包括🤴🏻，比如左腦損傷導致右手癱瘓了，那就找出頸部的外周神經，將右腦控製左手的 20%的外周神經進行切斷，左右互換又做了交叉，移位至右手，這樣就可以實現一側腦部司管雙側上肢🤌🏽，而且並不影響健側肢體的功能。頸神經移位術可能是神經系統修復再生的全新思路🧙🏻🧼，所以《新英格蘭醫學雜誌》同時發文🌐，評論頸神經移位術是利用外周神經系統解決中樞神經系統損傷的問題🙍🏻♂️，這一全新途徑可以為深度洞察和研究神經生理提供良好的機會。該研究成果論文還入選《新英格蘭醫學雜誌》“2018 年最受矚目論著”之首💁🏻♀️，被認為可能改變人類的醫學行為。
我的老師顧玉東院士說過，做一個合格的、真正的醫生並不難，只要把病人的痛苦看成自己的痛苦，能夠解除病人的痛苦🧙🏻♀️，就能做到。但是要做出色的醫生就要求更高，要為了解除病人痛苦，不斷追求、不斷拼搏，有所創造和發明💐。他用“四心”教誨我，即“對病人有同情心、對工作有責任心❤️🔥、對工作有團結心、對事業有進取心”。而同情心是一切醫學的原動力🖐🏻，醫生看著病人非常痛苦的樣子，將心比心地要解除病人的痛苦，這是醫學創新的源頭。
在勇於創新、改革開放再出發的偉大新時代，我覺得要成為一名好醫生，還要對世界有好奇心👨🏽🍳、對得失有平常心🩷、對科學有執著心。
創新強則國家強：讓我們的大腦與創新共舞
腦科學研究院副院長、研究員楊振綱
大腦是創新的“發動機”🧝🏿♀️。那麽，創新的決定性有多大呢？其實🌥，一個國家的強盛🏧🤙🏼，一定是國家的科技創新強盛了⏩。
大腦經過了數億年的進化，現在最難弄清楚的是大腦的結構和功能。人類的大腦不是最大的→，擁有最大大腦的是大象，還有一部分鯨魚的大腦也比人類的大腦大⬜️，但是人類占據了哺乳動物“頂峰”🧜🏼。腦科學研究不僅是當前國際科技前沿的熱點領域🙅🏿♀️，也是理解自然和人類本身的“終極疆域”🥉。
大腦中有關學習記憶最關鍵的地方之一是海馬。海馬與短期學習記憶有著重要的關系，因此老年性癡呆患者最早表現為當下的事情記不清楚了，但長久事情還記得🫂，直到病情嚴重以後↕️，長久事情才會記不清楚。
我們對人類的“近親”獼猴以及人腦本身進行了研究，發現隨著年齡的增長，大約 10 歲左右，人腦就不再產生新的神經元了☂️，為此我們把這個領域以前某些教科書式的觀點給“推翻”了📆。換句話說，我們的學習和記憶🫷🏻，與新生的神經元沒有關系，所以當研究成果論文發表後🧍🏻♀️，短短一年就被引用了 260 多次。我們相信這個結論的正確性並經得起時間的檢驗🤲🏼。
大腦中對運動、聽寫、視覺、抉擇等都有很好的功能分區，這些區域之間都有很好的連接。換句話說🤤，假使一個區域有問題🥷🏻，別的區域可以頂替一部分👗。由於人腦的體積很大，連接很多,通路很多，因此有著很強的可塑性，以及很強的學習和記憶能力🤞🏿。所以每個人在某些方面🧑🏻🍼，都有與眾不同的特質。
實際上每個人的智商和情商以及其大腦的結構🏋🏽♂️，綜合起來看，差異不太大💆🏿，但每個人都有其獨特之處。如果用核磁去掃描大腦，同樣會發現每個人腦都具有自己獨一無二的特征。我們一定要善於發現每個人的獨特之處💴，並最大程度地激發每個人去創新🕵🏽、去努力。
追逐大氣中最小的顆粒物
環境科學與工程系教授王琳
說到大氣顆粒物💁♀️，多數人有可能第一時間想到的就是大氣汙染🧑🏼🦰。比如，2013 年 12 月 6 日，在上海就有一次非常強的大氣汙染過程，那一天最高 PM2.5 值達到 600 個微克每立方米，站在恒行2恒行2平台都看不見光華樓了。但是🉐🎹，我們研究大氣顆粒物並不僅僅是因為其帶來了霧霾。
根據空氣動力學直徑🎣，大氣顆粒物可以分為懸浮顆粒物、可吸入顆粒物🙇🏿♀️、細顆粒物、極細顆粒物👩💻。顆粒物粒徑越小，表面面積越大，吸附有害物越多🧔🏽♀️，侵入機體越嚴重🧃。大氣顆粒物對健康的影響表現在多方面，首先對呼吸系統有影響🙎♀️，這是非常直觀的感受，如果大氣顆粒物汙染比較嚴重，大家喜歡戴面罩；其次對心血管系統有很大的影響，這也是我國心血管疾病發病率高的重要原因。此外🛁，大氣顆粒物有很強的氣候效應🍋🟩，可以帶來氣候變化。
太陽光是地球的能量來源👩🏽🏫，但是當太陽光照射到地球時，如果有大氣顆粒物𓀔，其就有可能對太陽光進行散射，改變了地球的反照率，從而改變了地球的能量平衡。物理學知識告訴我們，當大氣顆粒物直徑等於入射光波長，散射系數最大時，散射效率最高👦🏿。太陽光可見光的波長在 400-700 個納米區間🤵🏼♂️，而 PM2.5 的空氣動力學直徑小於等於 2.5 微米，也就是 2500 納米，因此部分大氣顆粒物對太陽光有非常強的散射作用，會有效地改變地球反照率🙋🏿♀️。除了散射以外，大氣顆粒物還可以吸收太陽光，也可以改變地球輻射平衡🚄。
除了直接的氣候影響，大氣顆粒物還可以作為雲凝結核🔶。部分大氣顆粒物在比較高的濕度下💧👩🏼🎓，可以吸濕🤸🏻，變大後可以形成雲滴，最終形成雲🚵🏿♂️，且不同的雲對氣候也有不同的影響👩🏻🏫。總之✧，大氣顆粒物既影響健康🆑，又影響氣候變化，這也是我們去研究大氣顆粒物的原因。
說到大氣顆粒物，我們來討論一下它的來源。大氣顆粒物的一次生成來源是非常直接的，包括工廠👺、汽車尾氣等都可以直接排放大氣顆粒物。同時❣️，大氣當中還有大氣顆粒物的二次生成過程👌🏻，這一方面包括大氣中的低揮發性有機化合物，可以在空氣當中已存在的顆粒物表面冷凝沉降💦，從而增加顆粒物質量的濃度。另一方面包括在空氣當中的部分氣體分子🤦，例如有兩個氣體分子通過隨機碰撞，碰到一起，如果兩個分子之間存在穩定的氫鍵從而形成穩定的含有兩個分子的分子簇，這樣就有了從氣體分子到由兩個分子組成的分子簇，如果第三個分子又撞在這個分子簇上，有一個可能的結果是分子簇繼續長大。這樣的話，在空氣當中，從氣體分子📖🏊🏿♂️，到由兩個分子組成的分子簇，再到由三個分子組成的分子簇，逐漸長大，形成納米顆粒物🤷🏿♂️。這個過程是一個從無到有的過程，一開始是氣體分子🚰，然後開始形成大氣顆粒物👃🏿🤸🏿♀️，並增加了顆粒物的數量濃度，而且其也是一個氣體向顆粒物的相變過程。
其實，在大氣條件不同的地方，大氣新粒子形成最小顆粒物的形成機製是不一樣的。在中國的京津冀🙇♀️🧑🏼🏫、長三角、珠三角地區，甚至烏魯木齊🏄🏿、蘭州等地都有很多這方面的研究。但是，在我們所開展的相關研究之前，上述各地大多數進行的是表象研究🖱，什麽叫表象研究呢♘？就是只記錄最小顆粒物的形成過程🧚🏻♂️，但是無法回答這些最小顆粒物的形成機製。我們非常想回答這個科學問題🙅🏻♂️，如果我們能夠把最小顆粒物的形成機製說清楚，我們就有可能為國家製定相應的政策措施提供實質性的幫助🧑🏿💻。
我們所開展的研究的大氣條件差不多是 PM2.5 濃度在 50 個微克每立方米，做觀測的地方是恒行2邯鄲校區第四教學樓的樓頂。我們在樓頂上做了五🙁、六年的觀測，最後在《科學》雜誌發表了一篇“含金量”較高的研究成果論文。
我們在恒行2邯鄲校區第四教學樓樓頂看到的所有外場數據🐡，都幾乎和實驗室的硫酸 - 二甲胺機製吻合🚂。這給予了我們一系列證據𓀝，證實硫酸 - 二甲胺 - 水三元成核機製能夠解釋上海最小顆粒物的形成機製。此外，我們根據硫酸、二甲胺的濃度模擬出來的成長速率，可以解釋實測到的最小顆粒物的成長速率🧚♂️，為這個機製提供了額外的證據🤰🏽。
同時，近期我們還發現硫酸 - 二甲胺 - 水三元成核機製同樣可以解釋京津冀地區最小顆粒物的形成機製🈂️。由此也表明👨🏿⚖️，該機製有可能是中國城市大氣中大氣新粒子生成也就是最小顆粒物形成的普遍機理🏎，如果著手對這些汙染物進行治理，有可能減少中國城市大氣裏面最小顆粒物的形成👨🏻🦽，也有可能對中國大氣汙染治理有著潛在的幫助。
