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集思广益

单打独斗已经成为过去时?研究人员指出当下越来越需要一种全新的协作方式。为了解决诸如疾病和气候变化等问题,他们求助于集体的智慧、公民科学观察,甚至在竞争对手之间分享知识。

这位正在换牙的女孩笑起来很有感染力,大概只有六岁的孩子才能发出这般笑声。但是,突然间,就像被恶魔推了一把,Kamiyah 一个踉跄,然后摔倒了。幸运的是,她的母亲在一旁接住了她。这位女孩来自美国南达科他州,每天她都要经历几十次神秘的晕厥和瘫痪发作,她对此再熟悉不过了。在几百公里外的马里兰州,神经科学家 Andrea Meredith 会在她的 iPad 上看到 Kamiyah 发病的视频。她很了解这些症状。Meredith 会写一封电子邮件,她最终成为多方联动实验的一员。正如 Meredith 所说,“这样的实验翻天覆地般改变了这个孩子的生活,也改变了我作为研究人员的生活”。

2019 年之前,Meredith 的职业生涯主要在实验室中度过。作为一名教授,她研究细胞之间的钾离子交换,以及这种交换的中断如何扰乱大脑进程。只有少数研究人员在从事这个专业领域的研究。她说:“在模型中,我们已经很好地阐述了可能引发神经系统疾病的基因缺陷,但我们几乎无法了解这对患者的真正影响。”

Portrait of Andrea Meredith. Image caption reads: Professor Andrea Meredith uses crowdsourcing as a part of her research. there is also a portrait of Kamiyah Morgen. The image caption reads: Kamiyah Morgan lives with a very rare illness that suddenly paralyzes her for short periods. The wisdom of the crowd helped to diagnose it.

这位研究人员浏览《纽约时报》网站时,偶然看到 Kamiyah 的一段视频,她被深深地吸引住:“我知道,现在我能够把我所知道的关于这种疾病的一切拼凑在一起了”。Meredith 与该报社取得联系,报社与 Netflix 流媒体服务一起合作,在网上向民众征集诊断神秘疾病的建议,为 Kamiyah 的病例提供线索。

“多方联动从本质上改变了我作为研究人员的生活。”

Andrea Meredith 教授
美国马里兰大学医学院

Netflix 纪录片播出后,世界各地的回应纷至沓来,“我们就像收集和汇总信息的巨大天线”,Meredith 说。来自世界各地的患者伸出援手,彼此连接,同时也与 Meredith 的研究团队建立联系。得益于多方联动模式,患有罕见疾病的单一个体变成具有巨大行动力的庞大群体。“患者们团结起来,成为调查自己病例的医学侦探。一个家庭发现某种药物可以抑制突然瘫痪的诱因。他们在社交媒体上分享自己的发现,帮助其他患者几乎完全阻止这些发作。”她说。Meredith 成立了一个组织,获取世界各地传播的知识,并将其用于更多以患者为中心的研究。她说:“如今,家庭、科学家和医生可以共同了解这种罕见的遗传缺陷如何起作用,以及如何应对这种缺陷。”

 

多方联动,即利用群体智慧来解决棘手问题,这一概念似乎非常适合这个时代,因为挑战往往过于复杂,单靠个人的力量无法找到解决问题的妙方。专家们敞开心扉,希望集体的智慧——或者集体中某个人——能够为他们指明方向,或者至少为他们提供一个全新视角。在巨大的挑战面前,联合行动的理念确实让我们有理由乐观面对问题。

竞争思维?过时了!

化工行业还面临着一项艰巨的任务:向气候友好生产转型。为此,化工行业正朝着开放的方向发展。巴斯夫已在多个领域进行开放式创新,以推广低排放工艺。该公司正与竞争对手、供应商和客户一起,通过实验来开发新的可持续发展技术,例如,在那些成本过高且结果不确定的工艺中,仅靠自己的力量是无法解决的。

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Portrait of Andrea Haunert with an image of a cityscape behind her. The image caption reads: BASF technologist Dr. Andrea Haunert is working with partners SABIC and Linde on a project for electrically heated steam cracker furnaces.

“我们有兴趣分享知识并共同获得新的启发。”

Andrea Haunert 博士
巴斯夫石油化学品业务部技术经理,德国路德维希港

电加热蒸汽裂解炉试点项目就是这种情况。未来,它们将以环保的方式被用于大型生产装置的加热,这些装置在价值创造过程的初期对化工行业非常重要。将石脑油分离成烯烃和芳烃的基本条件是需要高达850摄氏度的温度。到目前为止,这一过程都是通过燃烧天然气来实现。巴斯夫石油化学品部项目负责人兼技术经理 Andrea Haunert 博士说:“这将导致高碳排放,该装置是化工行业的排放大户之一。几年来,巴斯夫一直在深入研究用可再生能源代替天然气,为裂解装置提供电力。一套大型示范装置将于2023年投产,与目前常用的技术相比,该装置将减少至少 90% 的工艺碳排放。该装置将完全整合到巴斯夫位于德国路德维希港的一体化生产基地里现有的蒸汽裂解装置中。

 

“最初,我们必须投入大量资金”,Haunert说。是的,巴斯夫正在承担相当大的风险,她补充说,“就像任何研究最初的构思一样,我们的想法是否正确尚不确定。这项技术最终能否在市场上取得成功仍是未知数。”她表示,只有“拥有志同道合的盟友”,我们才敢这样冒险。为了实现这一目标,巴斯夫与技术合作伙伴林德公司和沙特化工巨头沙特工业基础公司(SABIC)联手合作,SABIC 是巴斯夫的直接竞争对手,在蒸汽裂解装置的运营方面也拥有多年经验。

 

对于巴斯夫来说,该试点项目的意义在于平等分享知识,共同获得新启发。Haunert 说:“该装置的运营成果将属于所有三个合作伙伴。”该项目得到了德国联邦经济事务和气候行动部“工业脱碳”资助项目的支持。如果一切顺利,从 2030 年起,第一批蒸汽裂解炉将大规模地从天然气转换为可再生电力。“得益于我们的紧密合作以及三个合作伙伴带来的专业知识,我们将成为世界上第一个成功实现这一目标的企业。”

Am Anfang werden wir viel Geld investieren müssen“, sagt ­Haunert. Und ja, BASF gehe beträchtliche Risiken ein: „Ob unsere Idee die richtige ist, ist wie immer bei einer Forschungsidee natürlich nicht sicher. Ob sich die Technologie letztlich am Markt durchsetzen wird? Auch das ist keineswegs klar.“ Einlassen könne man sich auf ein solches Wagnis nur, „wenn man gleichgesinnte Mitstreiter hat“. BASF holte dafür den Technologiepartner ­Linde sowie den saudischen Chemie­riesen SABIC mit ins Boot – eigentlich ein direkter Wettbewerber der Ludwigshafener, der ebenfalls über langjährige Erfahrung im Betrieb von Steam­crackern verfügt. 

 

Es gehe BASF bei dem Projekt darum, Wissen unter Gleichen zu teilen und gemeinsam neue Erkenntnisse zu gewinnen. „Ergebnisse aus dem Betrieb der Anlage gehören allen drei Partnern“, betont ­Haunert. Gefördert wird das Projekt vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz im Rahmen des Förderprogramms „Dekarbonisierung in der Industrie“, um die Entwicklung der neuartigen Technologie zu unterstützen. 

 

Wenn alles gut läuft, könnten ab 2030 erste Steamcracker-Öfen im großen Maßstab auf Strom aus erneuerbaren Energien statt Gas umgestellt werden. „Wir könnten dank unserer engen Zusammenarbeit und der Expertise, die die drei Partner in das Projekt einbringen, weltweit die Ersten sein, denen das gelingt“, so die Technologin hoffnungsvoll.

A golden quantum computer with text about the 'quantum leap' underneath. the text describes the use of quantum computers as key technology for the future.

便衣市民灭杀蚊虫  

Joaquín Cochero 也亲身经历过前沿研究人员的工作如何通过网络产生广泛影响。这位年轻生物学家来自布宜诺斯艾利斯,正在利用群体智慧寻找成群的蚊子。他是研究埃及虎蚊的专家。蚊子是迄今为止世界上最致命的生物。它们传播疟疾、登革热或寨卡病毒等病原体。Cochero 说:“在阿根廷,登革热不断暴发。登革热病群从北部热带地区向南迁徙。得益于 Caza Mosquitos 应用程序提供的数据,我们基本上能够实时监测这种迁徙。”为了追踪这些有问题的物种,以便将传染病的暴发消灭在萌芽状态,昆虫学家依赖于一群公民科学家。他们将 Cochero 开发的应用程序带入生活。

Portrait of Joaquín Cochero with an image of a mosquito behind him. The image caption reads: Biologist Joaqín Cochero takes action against dangerous mosquitoes with an early-detection app and a crowd of Argentine citizen scientists.
Portrait of Joaquín Cochero with an image of a mosquito behind him. The image caption reads: Biologist Joaqín Cochero takes action against dangerous mosquitoes with an early-detection app and a crowd of Argentine citizen scientists.

“用户最初下载该应用程序是出于自身利益:他们想知道家里的蚊子是否危险。他们想从我们这里了解到更多关于这些生物及其生活条件的信息。通过这种方式,他们体验到自己是合作项目的一员,这促使他们更积极地参与其中。”得益于他们的数据,埃及伊蚊和其他蚊虫传播地图上的盲点逐渐被照亮。Cochero 和他的团队现在发现了一个令人震惊的现象,他指出:“由于气候变化,我们在越来越多以前不常见的地区发现病原体的携带者。”蚊子群找到了理想的繁殖地,尤其是在不断发展的城市,那里人口过多,卫生条件差,水和土壤受到污染的地方。

“用户感受到自己是公民合作项目的一员。”

Joaquín Cochero
生物学家,阿根廷布宜诺斯艾利斯

他认为,预防登革热和其他流行病是一项共同任务。该应用程序至今的下载次数已超过1万次,它只是为此作出了初步贡献。Cochero 说:“特别是在阿根廷这样一个以智能手机为导向的社会,它可以成为一个分散的预警系统。”此外,它还是普及教育和信息的重要工具。学校、地方和地区当局正逐步开始使用 Caza Mosquitos。他总结说:“只有管理者和决策者与公民携手合作,我们与这些疾病的斗争才能取得成功。”

女性的力量——包容性城市规划

当政府将城市的发展托付到居民手中时会怎样?在世界另一端,帕纳吉(Panaji)就是一个典型例子。印度果阿邦的首府正在变成一个城市生活实验室——一个现实生活中的城市发展实验室。年轻的城市规划师 Bhavya Bogra 说,仔细观察这座旅游大都市,会发现它是一座存在典型城镇问题的城市。这里的道路交通混乱不堪,“一些社区群体,尤其是女性的需求被忽视”。Bogra 很快意识到,只有通过以市民为中心、自下而上的方式,与合作伙伴携手,才能解决这一城市问题。

Portrait of Bhavya Bogra in front of an image of a group of women walking through a street. The image caption reads: City planner Bhavya Bogra turns her city into a real-life laboratory: In Panaji, India, women walk along roads together to build an inclusive city.

“女性的想法总是零零散散,最后却拼凑出包容性道路。”

Bhavya Bogra 
帕纳吉城市规划师,印度

安装在汽车上的智能手机拍摄了1.7万多张照片,并提供详细洞察。“然而最重要的是,我们从大约30名来自各行各业的女性那里获得全面信息,我们跟随她们走过其经常走的路线。这是个很好的学习经历。”她说。印度妇女谈及路沿破损或过高问题,推婴儿车时根本无法通过。她们也必须在黑暗中穿过这个可怕区域。

 

Bogra说:“女性的想法拼凑出包容性道路。”一个行动计划就此应运而生,它提供照明良好的道路,畅通无阻和行人友好的横道,以及为女性专设的紧急电话。她承认,尽管新冠病毒带来的封锁延缓了将帕纳吉打造成全民包容社会的进程,但当许多人的创造潜力与专家知识以及强大动力相结合时,没有什么能阻挡其发展动力。共同事业的“许愿精灵”已经破瓶而出了。