對話李開復、汪華:公共偶像與預言家的投資十年
深度、坦誠的採訪,談創新工場10年
本文來自晚點團隊 晚點LatePost
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創新工場創立十年,搬家三次,從清華科技園、第三極大廈到今天的鼎好大廈,都沒有離開過中關村。從創業搖籃、大公司高地到技術陣地,中關村的變遷像一個隱喻詮釋著創新工場的發展。
2009年,人們因為李開復知道創新工場,他“創業導師”的偶像身份,扮演著創新潮中的聚光點角色,他們孵化新項目、投天使輪。2014年李開復生病休整一年多後,創新工場開始走向覆蓋早期到後期的技術型基金。
如今,創新工場管理資金規模超過20億美元,投資項目超過350個,包括VIPKID、曠視科技、米未傳媒、美圖、知乎等專案,其中70餘家公司估值超1億美元,獨角獸17家。
在中國短暫的VC發展史中,VC承擔著複雜的角色:從創業導師、貴人,到資本推手,他們能快速搞熱一個行業、又能快速燃盡一個行業。但從某種程度上說,VC的九死一生或許比創業更加殘酷——它決策金額更大、組合更為豐富、結果更為隨機,但驗證週期非常長。
因此,多數人對VC的評價,總是後驗的。多數投資人看趨勢、忽略週期;看風口、忽略時間點;靠運氣、忽略沉澱。因此,研究一家VC的難點在於,你需要找到正確的時態,並且在這個時態的當下來動態觀察這家VC——他們是如何看待過去時的單個案例,如何討論未來時的大趨勢,以及貫穿始終的、關於基金本身思考的更迭。
在創新工場成立的第十年,《晚點LatePost》採訪到了創新工場創始人李開復和汪華。他們錯失過、也踩對過,創新工場是少數見證過十年週期、創業者代際和環境變化的基金,這讓他們的思考更有價值。
李開復和汪華,一個是公共偶像,一個是預言家。兩人極為互補,李開復擅長面對公眾,汪華長於思考分析;李開復更願意開拓新的領域,汪華負責決定投資的大方向。中關村的輝煌面臨著新的挑戰,他們的角色和創新工場的定位也將迎來一系列變化。
┃談投資:
《晚點》:創新工場十年,你如何評價工場的投資業績?
李開復:不夠快、不夠感性,嚴謹是我們的強項,也是我們的弱項。需要當場看人快速做的決策,我們不會做,因此我們會錯過一些能量很大,但不是最嚴謹的創始人;第二,看到巨大的風險且(創始人)當時沒有解決方案,我們會謹慎。
汪華:2009年我們可以把移動互聯網趨勢精確預測到第一二三階段,分別對應軟體、和社交、娛樂相關的使用者平臺、商業交易,事實也是如此。趨勢瞭解得挺好,投得也不錯,但從結果上來講,並沒有成為最大的受益者。
《晚點》:做投資以來,犯下過最大的失誤是什麼?
李開復:我們的基金不夠大。這不叫失誤,只能說是一個很大的挑戰。
汪華:還是執行層面上的問題:募投管退的執行跟不上市場變化的速度。我們在移動互聯網第一階段、第二階段投得挺好的,但移動互聯網最值錢的公司很多出現在第三階段:2013年底到2014年初的商業和交易階段。第二階段幾個工程師就可以做起來一家公司,但第三階段需要投幾千萬美金,這中間也只有一年時間。那時趕上開復生病,投資收縮持續了一年多時間。到2014年底的時候,我們的基金規模和當時的狀況是投不動當時估值和燒錢都很厲害的交易性公司。
《晚點》:為什麼在對商業趨勢的判斷上你們花了很多時間,而在做基金最基礎的募投管退上,你們花的精力卻不夠多?
汪華:這是個很有意思的話題。在這個行業做得最靠譜的VC,天天都在投創新、在看商業模式變更。但基金這個生意本身,不論是決策裡的科技含量,還是商業模式創新、管理、激勵等各個層面,這十多年的變化是很小的。唯一一個大變化就是大型基金的出現。
在整個金融行業,VC一直是邊緣領域,也不該站在舞臺主流的領域,錢不多人不多,根本就不能支撐大規模的投資。只是因為移動互聯網的出現,VC從後臺走到前臺,參與到巨額的投資當中,超級基金開始出現,才開始有了足夠多的錢和足夠大的規模。
過去VC並不是一個有持續性的生意,上一個基金做得再好,和下一個基金之間也沒有任何的延續性。VC高度依賴老中醫式的個人判斷,導致無論是組織架構還是整個基金的能力建設都很難。所以VC採用合作制也是這個原因,不規模化,手工作坊制和合作制本質上是最好的。尤其是過去八年,在機會非常多的情況下,VC們去當槍手,而不是打陣地戰——成了最好的抓住過去八年機會的方式。
《晚點》:你理解的陣地戰是什麼?
汪華:可以長期、延續性地積累核心能力;不斷擴展規模和邊界,不依賴具體的個人;持續提升和改善效益,並且擁有不斷擴張、無邊界的投資能力、投資工具和投資規模。
《晚點》:中國最好的VC紅杉資本是否某種程度實現了規模化的陣地戰作戰?
汪華:紅杉是規模化的遊擊隊槍手。
大部分基金合夥人,有的是出於個人興趣,有的是想掙一些錢,他們有什麼動力把自己弄成雷軍和任正非呢?
過去八年的投資機會,本質是移動互聯網提供了新的交易界面和通訊界面。很多領域裡原來有老大的可以換掉老大,沒老大的可以造個老大。
但最重要的是在新界面層出來時,你第一個沖上去佔領位置。過去之所以短短五年就可以產生百億美金級別的公司,並不是公司內生的自然增長,而是公司迅速佔領界面層之後,對上游和下游的價值體現,本質是在杠杆社會已有的價值。
這種環境下,投資的核心要點是迅速覆蓋、迅速補槍,這時候做投資,對精確度的要求比對覆蓋的要求要低得多。我們很多單子回報在30倍、50倍,即使有5個失敗、10個失敗都沒有太大問題,關鍵只要能贏,一切都可以pay off。在這種情況下,陣地戰壓根就不是什麼明智的做法。
但往後不一樣,小而美、槍手式的VC時代會逐漸過去。從2018年往後,界面層的機會已經沒有多少了。這種情況下,公司如果能掙到錢,很大程度是內生價值創建,而不是外延價值轉移。這個時代裡面,投資本質上需要打價格戰,而且大家都不約而同把基金規模擴大,包括我們自己。
《晚點》:所以孫正義在兩年前就做了1000億美元的願景基金還是有其創新之處的。
汪華:有,也沒那麼多,它從基金量的角度實現了陣地戰,但我覺得整個VC領域沒有誰真正做到這一點。
擴大基金規模是最容易做的,執行層面的陣地戰要難得多。我覺得第一步要做的不光是規模擴大,而是做成全階段、全能力的基金。
比如高瓴,拋開二級市場部分,它把VC加上PE,都在做大規模的產業化投資。紅杉也是一樣,無論幣種、階段,紅杉還想做二級市場的事。企業的增長週期在變長,需要VC以完整的投資鏈條工具去保證cover這個增長,而不像以前一樣,企業核心增長可以在兩三年之內發生。
《晚點》:你們很早就認知並預測了移動互聯網的幾次浪潮,但你們並沒有成為收穫最大的基金。為什麼?
汪華:有客觀原因、主觀原因、能力原因。還有很多理想主義的成分也需要被時間洗刷,理想主義是要體現在目標上,而不是在執行上。
最好的基金是去人性化的——我希望在將來不要把投資弄得像“中醫”一樣。
投資像“中醫”,指的是把對未來的東西更多判斷成信仰、隱忍、堅持、熱情這些主觀情緒化,在投資裡面做自增強、自我感動。
投資去人性化的原理是,第一,你對未來的判斷和對當下的判斷必須要接近真理,越接近真理你才越有可能成功;第二個,你雖然接近真理,但你接近的真理是眾所周知的真理,也賺不到一分錢,所以你不但要接近真理,而且必須跟其他99%的人的認知不一樣,但是在大部分情況下,跟其他99%的人認知不一樣的,真的就是錯的事。
《晚點》:在你眼裡,算得上少有人看到的真理是什麼?
汪華:比如我們當時決定投線上教育的時候,沒有人看好線上教育,而我們認為教育線上化是接下來幾年最大機會的時候,可以從本質上提高教育的供給、教學的效率。
《晚點》:你把這些稱為真理?為什麼不換一個謙虛點的詞?
汪華:為什麼要換謙虛點的詞?投資的本質就是一個求真的過程。我們對未來變化的真實情況和真理的把握,越接近它,我們的投資收益就會越好。
┃談人類:“刷抖音和造金字塔、登月、工業革命、大型戰爭本質是一回事”
《晚點》:過去十年有什麼事情最出乎你的意料?
李開復:中美關係。
汪華:沒什麼特別意外的。所有這些政治問題本質上都是經濟問題。貿易摩擦之類只是表像,包括全世界各地保守主義的上臺,這些都是表像,實際上是經濟結果,只要這個原因不被修正,貿易摩擦就不會結束,保護主義就不會結束。
而修正並不是通過貿易摩擦來修正,也不是通過一次經濟危機,而是要通過各個國家再重新建立法律、分配、社會權力再制衡的體系,這些體系真建立起來了。或者我們人類運氣特別好,找到下一個增量,通過繼續做大蛋糕來解決分配問題。
《晚點》:AI是否可以做大全人類蛋糕?
李開復:AI是像電一樣的平臺,會促成所有傳統行業變革,變革的下一階段是它會取代重複性工作。從人類的歷史可以看到,工業革命帶來最大的壞處就是把我們洗腦成為了重複性工作的奴隸,如果失去重複性的工作,有人認為是人類一種價值的喪失,所以才有人覺得AI時代存在失落感。
但實際上我的觀點是,人存在的本質,是創造力和愛。最終我們會感謝AI時代的來臨,因為我們會從重複性工作中解放,反而可以做最擅長的事情,無論是創造還是關愛。
汪華:AI理論上也可以做大一部分蛋糕,但是它提升效率的速度會比做大蛋糕的速度更快,會進一步加劇集中化和把大量的人口踢出生產交易的環節。
《晚點》:你曾經說,未來只會剩下兩類公司,一類是充分解放人類雙手的AI公司,一類是讓人獲得低成本娛樂的公司。
汪華:世界上全球化、自動化已經把一部分人踢出了生產消費的經濟迴圈,所以財富和權力都往少數公司聚攏。第一,過去十年是人類有史以來貧富分化最劇烈的十年;第二,從廣義來說,這些互聯網公司造成的影響比日韓巨頭對當地的壟斷影響更深刻。
大量的生產經濟部門消失,同時又沒有新的經濟部門被建立,這在過去幾年沒問題,因為互聯網、全球化還在不斷創造增量,當這個增量差不多快結束,同時又沒有新的增量被創造的時候,這件事就快崩潰了。
《晚點》:地球上還有什麼可以做大蛋糕的方法?
汪華:“地球上”這個字眼出來就很沒意思了。傳統上做大蛋糕是指大量低經濟體的人口加入到經濟迴圈裡來,那是純粹的消費創造,但已經接近尾聲了。即使做大蛋糕,剩下可以加入經濟迴圈的也沒有特別多。
所以要改變收入分配制度,讓多出來的生產力有匹配的消費,這可以解決一部分問題,但不能解決根本的問題,還有就是必須找到全新的產業消化生產力。
《晚點》:你認為現在的主要矛盾是生產關係跟不上生產力的發展。
汪華:如果從馬克思主義政治經濟學的角度是這樣,當然我認為也不只是這樣。
最主要的是現在暫時沒有新的增量,當然還有一種方式,就是把大量生產力投入到某個消耗的事情上去。類似于當年的互聯網、當年的工業革命、服務業革命,吸收大量生產力誕生新的需求。傳統的例子是金字塔、登月、大型戰爭,它們雖然不產生正迴圈,起碼可以消耗過剩的生產力,最理想的狀況是大航海時代。
《晚點》:所以你認為大航海、金字塔、登月、工業革命、互聯網是同一個維度的事情?
汪華:對。
《晚點》:下一個可以吸收大量生產力誕生新需求的產業可能是什麼?
汪華:自動化提高了生產力,但必須要有一個全新的東西去容納多出來的生產力。在中國抖音之類的其實已經算是很不錯的例子了。
比如改變分配制度我認為可以緩解這個問題,但是還不夠。創造一個全新的產業理論上是更好的。將來可能會出現消耗大量人口的第四產業。抖音可能是一個雛形,如果再過10年,大部分物理勞動都自動化之後,第四產業可能是純粹滿足人的精神愉悅需求的某種形態,抖音就是向人提供精神滿足的產品。但目前像抖音這樣的產品,依然還不能承接這麼多的人口。
如果現在的工業服務業只要佔用人類20%的人口,剩下80%的人口幹什麼?
《晚點》:騰訊和位元組,誰更靠近第四產業的發展?
汪華:理論上來講騰訊占一個先手,騰訊的核心資產是關係鏈,騰訊商業價值的本質就是佔有用戶時長。但第四產業廣義來說也很泛,娛樂只是一部分,比如說廣義的教育,包括廣義的健康,可以產生新的大規模用戶生產消費相關的東西都算。這個事還早,阿裡等公司也不是沒機會。
《晚點》:YC美國有一個實驗,即在滿足人們基本工資後,這些人會做什麼?研究表明這些人可以去做更有創造力的事情,比如說畫畫。
汪華:但必須是產業化的、必須能形成生產消費迴圈的事情才行,所以抖音是比畫畫更好的例子。
《晚點》:除了改善收入分配制度,以全新產業去消化生產力,還有沒有第三個更高維度的事可以承接大量生產力?
汪華:那就是擴充人類的邊界,把大量的生產力投入到馬斯克說的,投入到星球大戰計畫裡面去,投入到核聚變發電上去,投入到粒子加速器裡面去。
與其給所有人類都發基本工資,讓人類都躺在那裡都玩抖音,還不如把這些生產力投入到有可能擴充、拓展人類邊界的巨額投資裡去。當然這個是現在的經濟社會制度也是做不到的。
第四產業如果真的只是以抖音為代表逐漸發展出來,純粹以滿足人的精神娛樂為目標的產業,如果這個是未來的出路,我肯定會很失望。
《晚點》:你是對人類失望,還是對創造這些產業的企業家失望?
汪華:這樣的話會形成類似於中世紀一樣的場景:人類邊界沒有被擴充,而是停滯在一個自我滿足的狀況,80%的人就活在互相自我滿足的經濟迴圈裡。
《晚點》:有人認為人們如果不去刷抖音,他們就有可能性去探索其他事情;而另一些人的觀點是,這些人即使不刷抖音,他們也不會去自我創造和實現。
汪華:從現在的事實來看,對各個國家來講,讓這些人去刷抖音是最好的選擇。
┃談創新工場:“全世界唯一的模式”
《晚點》:創新工場回報最好的基金是哪一期?
李開復:投AI項目最多的回報最好。其實每支基金都能進第一梯隊,因為我們有很多超高回報的項目,比如曠視回報400倍、VIPKID回報1200倍。
《晚點》:什麼時候確定要做Tech VC的戰略?
李開復:工場最早是做孵化器,後來我們慢慢淡化孵化器,在2010-2013年慢慢轉型成投A、B輪的VC。在專注做基金之後,我們一直把自己定位成技術型VC。
中國結構性的變數就是傳統行業。我們在籌畫一個更大的基金來支援投資傳統行業。中國人工智慧所帶來的GDP,到2030年較今天會有50萬億的增長,這50萬億並不來自AI公司,而是傳統行業用AI找到切入點從而產生價值。這個時候我們要做他們的AI導師,同時連技術代碼、人和錢一起投進去。
汪華:Tech VC換一種說法是,中國很多產業前端集中,後端分散,效率低下,有以萬為單位的服務商或者流通商。Tech VC一方面要覆蓋最前沿的技術,另一方面要覆蓋中國最底層的產業。VC投資要陣地戰,不像以前那樣去抓一兩個最大的機會,而是需要系統化。
《晚點》:整個創新工場運轉的商業模式,對標全球,和哪一家VC比較像?差別是什麼?
李開復:跟Google Venture有點像,它的做法就是投資之後,會調一些Google工程師給被投資公司。最大差別在於工程師,工場工程師的KPI不是幫你賺錢,而是想嘗試新的事物,但Google Venture是要投資賺錢,Google又有自己的戰略目標,這三者會有利益衝突。但我們的目標是把我們的技術和人才,賦能給傳統公司,我們跟他的利益百分之百一致,因為我們投資了他。
工場現在的模式是全世界唯一。沒有其他基金的工程師又做醫療又做教育,還做投資。工場工程師有三塊,一個是立項了,做好了就出去創業,第二種是三四個頂級科學家,帶團隊做科技探索到場景應用。第三個AI賦能團隊正在建立,去傳統公司幫他們解決問題。
《晚點》:工場投的幾百家公司裡,哪家公司的發展曲線最讓你意外?
李開復:VIPKID,我沒有見過一家公司,每年實際資料都超過前一年預測的好幾倍,這持續了好幾年。
汪華:給我帶來最大意外的,往往是表現不好的項目,或者是我沒投但最後變得非常好的專案。如果任何事情能改變你的判斷體系和執行體系,它的價值都很高。
比如說位字节跳動,沒投,第一是考慮新聞監管性因素;第二是理論上來說,流量和搜尋引擎應該把這件事做得最好。結果無論是百度、騰訊,還是其他公司,表現差得出乎我意料,而頭條表現好得出乎我意料。
《晚點》:錯過頭條的不止你們,無數基金都在後悔。這是否是個還能接受的錯誤?
汪華:頭條是移動互聯網時代最重要的幾家公司,而且我當時還看過這家公司,並且跟創始人聊過。移動互聯網裡最重要的幾家公司,如果你沒投,你就會損失大筆投資收益,而頭條是裡面最重要的一家。
┃李開復談個人:“如果你想要影響一個人或一批人,你要挑最容易普及的”
《晚點》:你認為自己一直以來的角色是投資人還是創業導師?
李開復:早就不是導師了,創業和導師,是彼此互斥的兩個詞,強大的創業者都有自信,他可以參考你的觀點,但會拒絕你是他的導師。
《晚點》:什麼時候意識到中國創業者是不需要導師的?
李開復:我們把孵化器轉型成VC的時候就意識到了。最開始做創新工場,是看到很多創業者被欺負,很多投資規則在中國並沒有被大家瞭解,我希望來幫助他們,後來出現了很多天使投資人,創業者面臨的條款隨之公平,加上雙創熱潮,我覺得我們(孵化器)的歷史任務完成了。
《晚點》:最早成立創新工場,為什麼選擇汪華來做合夥人,最看重他什麼品質?
李開復:Google中國業務三分之一都是他魔術變出來的,當時Google總部不允許買流量,汪華能找到非常划算的流量。在一個規則很多的公司,他能有創意地把事做成。
《晚點》:你最不能忍受汪華哪一點?
李開復:汪華是愛因斯坦型的人,他腦子的轉速超過大部分人耳朵能聽進去的速度,好的地方是幫我們想了很多很棒的點子;不好的地方是別人跟不上,我們都插不上話。
但只要汪華一天在我們這裡,我們就要創造一個讓他不用彌補自己短板的環境。
《晚點》:在你生病的一年,汪華的狀態如何?他有找你尋求如何管理基金的建議嗎?
李開復:所有工場的人十七個月幾乎沒問我任何事情。我每次看到他,他臉上就多一點痘痘,最後全部都是痘子,其中鼻子上長了一顆,大得像衣服上的扣子。他的壓力太大了,壓力不只是說開復不在我要做所有的決定,還有萬一開復不能回來,我們還能不能再融到資,而且答案可能是融不到資。
《晚點》:你從人類歷史的角度看AI,這個視角是從什麼時候開始有的?
李開復:生病以後。因為我的生病讓我瞭解了人類真正生存的意義,不是重複性的工作,而是愛。從這個角度看AI我就會完全不同。
《晚點》:每天兩億多的人花60多分鐘不停地刷機器推薦過來的資訊、短視頻,如何理解這個現象背後的技術價值觀?
李開復:千人千面背後的AI技術,是一個讀取了海量資料的目標函數,但人的時間不能只被這麼膚淺的一個目標函數來控制,我們應該有更好的目標函數。我美國一個朋友提出,AI應該要從衡量時長,轉變到time well-spent。
《晚點》:但創業者會告訴你,我現在需要這樣的手段來讓我生存、上市。
李開復:然後出了問題再被要求整改,這可能就是我們的劣根性導致的,只看到這樣一個路徑。我想紮克伯格會不會給出一樣的答案。
《晚點》:你現在最大的熱情在哪裡,寫書嗎?
李開復:當然不是了,最大的熱情在發揮我的創意和愛。
《晚點》:你想普及正確的AI價值觀,為什麼不先從創業者開始?從這些大公司的CEO開始?
李開復:因為我覺得人還是要專注他能影響的事情。
我寫書能發揮的對社會的影響,超過說服紮克伯格,我不覺得我跟他們談,會讓他們做不同的事情。
但我寫了書以後,很多中國傳統企業家會說,開復老師,我們要做AI,你來教教我們;很多LP會說,我們可不可以投資你的基金;還有很多國家來找我,李博士你可不可以幫我們策劃國家的AI策略。
過去這六個月,我大概接到了七八個國家元首或者是總理的邀請,我在幫他們做AI的一些建議和策劃。如果你想要影響一個人或一批人,你要挑最容易普及的。
《晚點》:你覺得誰能影響這些企業家?或者什麼事情能影響他們?
李開復:只有出了事情之後才能影響他們。至少紮克伯格是這樣的,但現在只有他出事情了。
┃汪華談個人:“如果成功被解釋成天賦是一種失敗”
《晚點》:你曾有過創業的衝動嗎?
汪華:投資能滿足我的追求,我對未來會發生什麼樣的變化挺好奇的。2009年,我就假定所有人都用手機,這世界會發生什麼變化?但當時很多結論,很多人都覺得不可能。包括手機能不能買東西,要知道2000年的時候,別人還覺得無法在PC上買東西呢。
《晚點》:你是如何比別人都早看到、意識到這些?
汪華:有很多很客觀的東西,幫助你精確地推出一些趨勢。第一階段我們劃在2012年到2013年,我們相信這期間性能夠用的手機價格能降到1000塊錢,我們做出這個預測是在2009年,而當時所謂的智慧手機價格基本在3000元左右。這實際上通過供應鏈是可以做出判斷的。
《晚點》:站在今天,你認為最應該向未來5到10年提出的問題是什麼?
汪華:第一,我怎麼保證5到10年之後,創新工場擁有終極門票;第二,未來基金應該是什麼樣子的?它肯定不應該是現在這個樣子。
《晚點》:如何評價開復?
汪華:開復其實是挺有勇氣、挺有決斷力的一個人,無論從微軟離開去到Google,到探索中國的早期科技,每次變化都是放棄之前的很多東西,開復對於未來也是很敏感的,有自己的觀點。以前大家總把他當作公共偶像來看,所以看不到他的很多閃光點。
《晚點》:很多見過你的人都評價你極聰明,很多人誇你是天才,你認為自己的天賦是什麼?
汪華:沒覺得有什麼天賦。以創新工場為例,如果在這個基金裡,所有我以前的投資能力和投資成功的案例,只能被解釋成天賦,而不能把它歸結成任何的方法論的話,這在我的眼裡是一件非常失敗的事情。
粒子加速器原理 在 婷婷看世界 Facebook 八卦
【世界最強:中國上海實驗室實現10拍瓦超強超短激光放大輸出,相當于全球電網平均功率的5000倍,可用于核聚變點火】
10月24日晚,中科院上海光機所和上海科技大學超強激光光源聯合實驗室傳出喜訊:上海超強超短激光實驗裝置(SULF)的研制工作取得重大突破,成功實現了10拍瓦激光放大輸出,這是目前已知的世界最高激光脈沖峰值功率,達到國際同類研究的領先水平。
超強超短激光的科技前沿應用極為廣泛,故國際上多個國家投入巨資開展10拍瓦級大型超強超短激光裝置的研制,展開激烈的科研競爭,這是一場國際競賽,中國走在了最前面!
超強超短激光,一般是指峰值功率大于1太瓦(1太瓦=1萬億瓦),脈沖寬度小于100飛秒(1飛秒等于1千萬億分之一秒)的激光。此次成功實現的10拍瓦激光放大輸出,則等于1億億瓦,相當于全球電網平均功率的5000倍。100飛秒是怎樣的瞬間呢?100飛秒相當于十萬億分之一秒,即使每秒飛行30萬千米的光,在這么超短的時間內也只能走一根頭發絲粗細的距離。此次激光脈沖寬度經過脈沖壓縮器壓縮后僅僅為21飛秒。
去年3月,我國科學家首次利用超強超短激光產生反物質。這還只是超強超短激光應用的冰山一角。超強超短激光能在實驗室內創造出前所未有的超強電磁場、超高能量密度和超快時間尺度等綜合性極端物理條件,這是之前只有在核爆中心、恒星內部、黑洞邊緣才能找到的極端物理條件,可用于研制激光質子刀以治療癌癥;制造臺式化電子加速器和產生超快X射線源對蛋白質探測成像;研究天體物理和宇宙起源,將來還可能用于真空結構和暗物質的探測等。
超強超短激光研究推動著激光科學、原子分子物理、等離子體物理、高能物理與核物理等一批基礎與前沿交叉學科的開拓和發展。
同時這也將為相關戰略高技術領域的創新發展,如高亮度新波段相干光源,超高梯度高能粒子加速器、強場激光核醫學、聚變能源、精密測量等提供原理依據與科學基礎,對其有著不可替代的強大推動作用。
一場國際競賽
正是因為超強超短激光在臺式化加速器、超快化學、阿秒科學、材料科學、激光聚變、核物理與核醫學、實驗室天體物理等領域具有重大應用價值,國際上多個國家投入巨資開展10拍瓦級大型超強超短激光裝置的研制,展開激烈的科研競爭。
歐盟10多個國家的近40個研究院所和科研機構聯合提出Extreme Light Infrastructure(ELI),2012年以來,ELI計劃陸續啟動了3個子項目的研究,投入經費8.5億歐元,計劃于2017年研制數臺10拍瓦超強超短激光并建成用戶裝置,同時為下一步研制200拍瓦級超強激光大科學裝置打下基礎,ELI下設四大研究裝置,分別為捷克布拉格束線裝置(ELI-Beamlines Facility),匈牙利賽格德阿秒裝置(ELI-Attosecond Facility),羅馬尼亞默古雷萊的核物理裝置(ELI-Nuclear Physics Facility),以及尚未定址的超強場裝置(ELI-Ultrra High Field Facility)。
然而,今年3月有報道稱,由于ELI分散的結構以及經費問題,200拍瓦級的“巨星”裝置研發已經擱淺。負責當時選址的專家主席、意大利米蘭理工大學的Sandro De Silvestri表示,沒有哪個國家能夠承擔6億歐元的建設費用。
在2016年11月的ELI顧問委員會上,委員們建議,在3臺10拍瓦級的激光裝置完成并正常運轉前,不再考慮“巨星”的選址問題。而這一拖很可能就要等到2022年。布加勒斯特的ELI監督和發展委員會的副總干事Catalin Miron表示認可這一決議:“這將會促使ELI聯盟更加專注于我們現階段的任務。”
巴黎綜合理工大學的物理學家、中科院愛因斯坦講席教授杰哈?莫羅(Gérard Mourou)認為暫停200PW激光器的提議是錯誤的,他認為,這種超高能量密度的激光將會在基礎研究領域帶來開創性的突破。在這種能量強度下質子將會接近甚至達到光速,“破壞”真空,從而能夠利用它研究量子力學揭示的真空中各種虛粒子。雖然Mourou理解完成其他三個激光裝置的需求,但是他認為推遲發展更先進的高功率激光技術將會把這個領域的領先地位拱手相讓給其他國家。他說:“這正是我所擔心的。”
當時,莫羅教授還指出了其他國家的進步,他說,2016年8月,中國上海的一個裝置打破了5.3PW的最高激光脈沖峰值功率記錄,他們也計劃2019年完成10PW的激光裝置建設,另外100PW的激光裝置也在籌劃當中。日本、俄羅斯、美國等國也在進行超高功率裝置的研制。美國科學家計劃升級其位于紐約羅切斯特大學的OMEGA EP激光器,使其功率達到75PW。
參與設計HAPLS裝置的勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室科學家Constantin Haefner聲稱:“這就是一場競賽。”
現在ELI聯盟需要將分散于三個國家的建設項目轉變成一個獨立完整的面向國際用戶的大科學裝置,進而從其他國家吸納基金支持用于補充其約8千萬歐元的年運行經費。ELI顧問委員會主席De Silvestri說道:“整合并啟用現有的三個裝置當前更為緊要,我們并沒有忘記200PW的第四個裝置,只是我們需要一步一步地來。”
一些估算表明,歐洲的200PW激光器項目將會耗資約10億歐元。但是Mourou正在進行一項技術研究,通過縮短激光脈沖將10PW激光器改造成100PW激光器,他表示自己這項研究僅需花費3千萬歐元。他說:“我們之前認為這第四套裝置將會造價高昂,但是如果我們足夠聰明,我們能夠用少得多的經費完成目標。”
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#Q博展知識
在德國科學家倫琴發現X射線以前,醫生診斷病患體內的情況在手術前都只能依據觸診或是病患自己的描述,這樣的診斷方法常會造成誤診,以致拖延治療進度
現代醫學造影技術的發展,使病患經過掃描後就能夠很清楚的知道體內發生的問題,協助醫生更了解病患的狀況。
就讓Q博來簡單的介紹醫學影像技術吧!
【3D影像醫學及手術】
1970年代發展的電腦斷層(Computed Tomography,簡稱CT)及磁振造影(MRI),經過數代的進階,時至今日的21世紀,不僅速度飛快、解析度高清、更進入從二維(2D)重建三維(3D)接近人體解剖的虛擬實境(Virtual Reality簡稱VR)的軟體發展。 VR虛擬實境已經運用在遊戲、媒體、室內設計、建築等各行各業,透過這樣技術將是未來融合虛實世界的重要設備,同樣運用於外科手術,三維(3D)的VR更可以做治療前計畫、教學及微創手術前的模擬操作。
所謂的AR擴增實境(Augmented Reality)的定義就是將3D重建的VR與實際的即時影像重疊結合,讓醫師在手術時更清楚病灶及周圍器官的相關性,特別是血管,使手術避免出血,視野更清楚。 目前至少已經有三個器官突破挑戰AR,即是眼睛、手與腦部(Augmented Eye, Hands and Brain),這個確定性的進步不僅是醫療科技的創新更是人民的福祉。
https://scitechvista.nat.gov.tw/UrlMap?t=fG8
【核子醫學科技】
大自然中有氮、氫、氧、碳……等多種元素,這些元素分別有不同的原子序數與質量數。凡原子序數相同、質量數不同的元素都稱為同位素,各同位素的化學性質仍相同,只是物理性質不一樣。例如:氫有三個同位素,氫一叫氫,氫二叫氘,氫三叫氚,原子序都是1,但其質量數,氫是1,氘是2,氚是3,質量數的不同,使物理性質也不同。若從物理上觀察:氫的個性穩定,不會釋出放射線,稱為氫的「穩定同位素」;氚的個性不穩定,會釋出β負粒子放射線,稱為氫的「放射性同位素」。
當我們需要放射線的時候,可以先製造一個不穩定的放射性同位素,由於它會釋出不同能量的粒子與放射線,也因此,放射性同位素成為人造放射線的主要來源之一。
核醫科技結合放射性同位素藥物及放射線示蹤性,協助醫生診斷或追蹤病情;利用X光的穿透性,讓體內器官組織病變在底片上顯示;紫外光與物質作用時具有殺菌力;醫院為癌症病患做放射線治療,即是一種透過鈷-60加瑪(γ)射線或電子加速器產生X射線殺死癌細胞的治療方法。
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【磁振造影】
要說明磁振造影的原理,必須先解釋什麼是「核磁共振」。可以想像一個原子的結構,是在中心有一個很小的原子核,週圍有電子。不同的元素,它的原子核裡,會有不一樣數目的質子與中子,質子與中子數量的總和,稱為「質量數」。一個原子,只要原子核的質量數是奇數,比如是1, 3, 5, 7……的時候,當原子在強力磁場的作用下,原子核外圍電子的「磁矩」的「總向量和」,就會順著磁場方向來排列。這個時候,如果向原子照射適當的電磁波,原子核就會吸收其中的特定波長或能量的電磁波,被激發到比較高的能階,這個過程稱為「核磁共振」。
原子核會自然從高的能階掉回低的能階,此時它會放出電磁波,於是就產生了核磁共振的信號,也就是用來做磁振造影的信號。我們可以用儀器偵測這些信號。比方說,生物體內含有許多水,水分子是由氫原子和氧原子組成的,氫原子的質量數是1,我們就可以使用核磁共振的設備,讓它產生信號,並且偵測。醫學界發現,利用這個方法,不必動手術接觸人體,就可以獲取體內水分子分布的資訊,從而精確繪製人體內部的結構,這就叫做磁振造影。
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