23条智慧

施一公说:懂科学重要性是独立思考,陈寅恪说:独立之精神,自由之思想。能够创新发明必须有独立思考精神

发表时间: 2020-10-10 编辑: 亦木 来源: 开学第一课

摘要: 西湖大学校长施一公开学第一课

 

 

1、我的四个观点八个字

 

同学们,大家好。我叫施一公,来自西湖大学,很高兴今天有机会给同学们上开学后的第一课。我想给大家讲四个观点八个字。

 

第一个观点,独立(independence)。

 

为什么一开学要讲独立?独立,也意味着自立。你们虽然还没有成年,但已经应该要逐渐地自立、独立,用自己独立的眼光审视世界,在生活中也要一点一点独立起来。自立起来,但没有独立,今后就很难有一点一点对社会的判断,对周围世界的认识。

 

第二个观点,独立思考。

 

给“独立”加两个字“思考”,和独立还不太一样,是指自己用心去观察世界,基于自己的观察、比较,作出判断。独立思考的背后,实际上是批判性的思维。也就是说,无论是教科书、老师、家长、朋友,还是你周围的小伙伴,给你说了一件事情、讲了一个故事。你都要在人云亦云之后,想一想这个故事的道理对不对,从而逐渐形成自己的判断。

 

其实任何一个人在独立思考的过程中,一开始总会有各种标新立异的想法。也许有些观点不被社会接受,也许有些观点是错误的,都没有关系,独立思考的价值是一辈子的,不仅在学习中会受益,将来工作中走上社会,甚至走出国门,在任何一个地方,你都会受益于你独立思考的这种行为和能力。

 

除了“独立”和“独立思考”这两点之外,我还有两点特别想和同学们分享。

 

第三个观点,尊重。

 

尊重什么呢?我讲两个方面。一是尊重自己,任何一个人在成熟过程中,一定是尊重自己的过程。我们可以谦虚,可以谨慎,有时候也可以外圆内方,无论怎样我们都需要做到尊重自己。只有尊重自己,才能让自己在社会中、在学习上走下去。

 

但是只是尊重自己远远不够,如果只有尊重自己,这个社会会变得很对立。过去一两个月中,同学们一直在上网课,在网上搜一搜消息、看一看新闻,会有很深的感触。

 

这个社会是需要包容的,是需要彼此理解的,而包容和理解的背后,是需要尊重别人。你尊重了自己,同时尊重了别人,社会自然会有包容,社会自然可以和谐发展,周围的社会环境自然会让你赏心悦目,世界会变得平和。

 

第四个观点,尊重科学。

 

什么是科学呢?科学是对自然界客观的描述。应该说,科学是近似真理的一些东西、一些存在。有时候,我们大家会情绪化,对世界上事物的判断会走一种极端,这些都是和科学相悖的。我相信,只要大家开始学会尊重科学,很多事情都可以得到比较好的解释。尤其是现在新冠疫情仍在世界各国蔓延的时候,最后的主宰,就是科学。

 

科学是社会前进的推动力,也是第一生产力,我们必须尊重科学。

 

2、从伦琴到马克思·冯·劳厄

 

同学们,刚才我讲了四个观点八个字——独立思考、尊重科学。那么科学和我们究竟有什么关系呢?我们应该怎么做呢?下面,我讲一个故事,给大家分享一点自己的想法。

 

这个故事很长,可以一直追溯到是19世纪。有一个荷兰的科学家伦琴,他在1895年,发现了X射线。他用X射线,给他的夫人拍了一张手的照片,能清楚地看到婚戒、手指、骨骼,这是人类已知的第1张X射线穿透组织之后留下来的照片,显示出X射线强大的穿透功能。

 

同学们都很清楚,这个科学发现,后来走进医学,成了医学影像的一个重要基础。1901年首届诺贝尔物理学奖,就颁给了伦琴先生。

 

伦琴之后,在二十世纪初,一位著名的德国科学家马克思·冯·劳厄,发现X射线可以被氯化钠食盐晶体折射衍射的现象。他很快意识到,折射之后、衍射之后,在氯化钠晶体后面的胶片上,出现的一个一个黑斑,代表了氯原子和钠原子相对的位置,以及它们本身的化学物理性质。这个发现非常重大,所以马克思·冯·劳厄获得了1914年的诺贝尔物理学奖。

 

大家可以想象,从X射线的发现开始,从伦琴到马克思·冯·劳厄,接力棒已经在往前走了。

 

尽管马克思·冯·劳厄发现了食盐晶体,但是他并没有发现衍射的规律。这个规律是由英国父子科学家,布拉格父子,携手合作用了很长的时间,推演出一个特别简单的公式,n倍的波长等于两倍的晶格间距,乘以入射角θ的sin,就是nλ=2dsinθ。这个非常简单的布拉格公式(对于X射线衍射,当光程差等于波长的整数倍时,晶面的散射线将加强,此时满足的条件为2dsinθ=nλ,其中,d为晶面间距,θ为入射线,反射线与反射晶面之间的夹角,λ为波长,n为反射级数。布拉格方程是X射线在晶体产生衍射时的必要条件而非充分条件。有些情况下晶体虽然满足布拉格方程,但不一定出现衍射,即所谓“系统消光”),是现在我们人类观察物质世界最重要的理论依据。

 

1915年,布拉格父子分享了诺贝尔物理学奖。当时做儿子的劳伦斯·布拉格,只有25岁,是迄今为止最年轻的诺贝尔科学奖获得者。

 

讲到这儿,我想告诉大家的是,科学需要合作、需要激励,科学在求真,在寻求自然界的规律。

 

3、科学发现、基础研究 是决定现在和未来最根本的力量

 

 

无论是伦琴先生、马克思·冯·劳厄,还是布拉格父子,他们都没有看到X射线给当今人类社会生活创造的巨大的便利。除了刚才我讲的医学影像、透视,还有在高铁站、飞机场的一些安检措施,其实都跟X射线直接相关。X射线对我们每个人生活的最重要的改变,其实并不是在医学上,而是让人类从微观上,实实在在看到了原子、分子的排布规律、蛋白质的组成、细胞的结构。我们看到了每一个重大疾病的发病机理,从而可以用这些原子分子结构的排布信息,用来制药,用来理解世界。

 

我举一个特别简单的例子,艾滋病和艾滋病药物的发现。有一个药叫利托那韦(Ritonavir),它上市之后,两年之内把艾滋病死亡率降低了80%。这个药非常强大,怎么研制出来的?

 

同学们,其实很简单,因为我们人类用X射线衍射的技术,看清楚了艾滋病病毒里蛋白水解酶的空间三维结构。你看清楚了水解酶的空间排布,看清楚了它怎么工作,就可以针对艾滋病病毒的水解酶,设计特异的小分子抑制剂。

 

从伦琴先生、马克思·冯·劳厄,到布拉格父子,一直到世界上很多科学家,从医药公司到实验室,这个故事并没有讲完,我们再往前走,就到了今年2020年,新冠疫情在世界大爆发。在这个过程中,从西湖大学到清华大学,到中国科学院,到美国、西欧的一些实验室,大家先后用X射线的技术、冷冻电镜的技术。这些技术都是同一个根本的方向的技术,那就是从微观上看清大分子,比如蛋白质的空间三维结构,从而给人类希望,给人类今后研制药物、疫苗,防控治疗疾病的希望。

 

比如,我们西湖大学的周强研究员,和他的团队一起,运用冷冻电镜的技术,解析了一个重要结构。那么解析这样一个结构代表什么意义呢?同学们可以想象,作为一个病毒,怎么进入人的细胞呢?像是人去开一扇门,手去抓把手一样,只有人抓了门的把手才能把门打开。周强研究员他们所做的工作,使得我们第一次从原子水平,看清楚了病毒进入人体这个过程,第一步是如何进行的,看得清清楚楚。

 

当然,看清楚了这一步,我们就可以想象,就可以做研究,怎么样防止这一步发生?如果这一步发生之后,我们还有什么办法来对付这个病毒?等等。

 

我的这个故事讲得很长,从1895年伦琴先生发现X射线,一直讲到2020年,周强研究员运用结构生物学的手段,解析了ACE2和S蛋白的一个复合物结构。这整个过程,我想告诉同学们一个什么样的观点呢?那就是,从根本上来讲,科学发现、基础研究,是决定我们现在和未来最根本的力量。

 

作为老师,我特别希望同学们想一想,你怎么做,可以更多更好地发挥你的潜力,给这个世界,给周围的社会,给关爱你的人,带来更加无愧于你自己先天的一些贡献。

 

我从事科学研究已经30年左右了,每一次一个重大的科学发现、科学突破在我实验室出现的时候,我看到的时候,我的这种愉悦感是难以用语言表达的。它是一种刻骨铭心的愉悦。怎么来描述呢?

 

我试图让同学们理解,在人类浩瀚的历史中,在宇宙长河中,你们想一想,我们能留下什么?当你在实验室里,当你在笔记本里,在你的思考过程中,有一个重大的理论突破,有一个核心的实验观察,你不觉得这种愉悦感比中了彩票大奖,更加不可思议吗?这是用你自己的力量在改变世界,在创造奇迹。

 

最后结束的时候,我想再给同学们叮嘱几句,紧张学习之余,一定要注意锻炼身体。两天之前,我还在杭州的西湖边上跑了半程马拉松,用时1小时38分。我相信在座的同学们有很多可以比我跑得更快!

 

最后,用一个顺口溜,鼓励同学们,保证自己学业顺利!

 

爱体育,爱科学,爱锻炼,爱学习,教室一切如故,操场常来常新,学习锻炼两不误,健康学习工作50年。

 

我是施一公,我能做到,你呢?

 

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主题词: 施一公,独立思考,陈寅恪

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