宇宙那么大 还不去探索!施一公教授一席人类文明与宇宙发展的良言预知

医疗健康 来源:未来论坛 作者:施一公
2015
10/29
13:33
未来论坛
作者:施一公
医疗健康

非常感谢组织者给我这个机会,我打头炮,下面由我的朋友饶毅和晓东分别讲生命科学。我接到邀请之后毫不犹豫接受了邀请,未来论坛,“未来”这两个字对我来说是非常有吸引力,小时候读未来预测的科普文章觉得都是很激动人心,所以我想在我接下来的十分钟里,我所能做以我的眼光告诉大家我对未来如何思考,我自己觉得这样一个未来论坛应该是集中在对未来的思考上,人类未来会面临什么,我们面临什么麻烦和困难,我们该怎么对付。我作为一个科学家,从事了二十年的科学研究,也有一些可能是更深层次的思考,今天跟大家一起思考。

告诉大家我的想法之前,我还是准备了一个幻灯片,我想让大家看一看,大家看几个数字,这是我的原创。宇宙的年龄到现在已经138亿年,但是你可能想象不到,我们宇宙的半径是465亿光年,也就是说宇宙的形成,空间速度远远大于光在138亿年可以距离两的倍,这是不可思议。到现在为止只有爱因斯坦广义相对论可以解释,这138亿年宇宙长河中,太阳系只存在46亿年,大概三分之一的时间,其中地球上的生命大约是35亿年,如果我们从最简单的生命开始算起,但是这里35亿年里,恐龙居然统治地球长达将近2亿年,很了不起,我们人类如果看着像人,长的像人,直立行走只有40、50万年。出去你把宇宙史缩短一个月,太阳史十天,恐龙统治地球长达8小时,人类看着像人,长着像人只有一分钟,人类文明一秒钟,这一秒钟人类给这个世界造成了不可思议的变化。我们不用举600多年前郑和下西洋的故事,这个当时很了不起,这个例子不用再这儿仔细讨论,1977年美国发生了两颗宇宙探测飞行飞船,飞行了36年已经到了太阳系周围。

大家不要以为我在忽悠你,这是2010年欧洲空间组织公布的,宇宙的第一张全景图,这张全景图中间有一条白线,左边起三分之一处有一个白点,那就是我们所在的,所谓的银河系,你知道宇宙有多浩渺?宇宙中有2000亿银河系中星系,每一个银河系有2000个像太阳系的星系,在太阳系中地球是微不足道,我们占的不到0.05%,在这个星球我们试图理解这个宇宙和世界,我们试图谈论未来,我们试图理解我们周围看到的是什么,讲我们的IT和生命科学。太阳,用特殊照相机拍摄下来的太阳,蓝绿色高达1000万摄氏度,我觉得这都是未来需要解决的。慧星,我们在去年第一次人类登上慧星,当然不是人类亲自上去,是机器人上去,是慧星探测器上去。宇宙深空给北冰洋照相。这幅图象很美好,是阿波罗八号飞船,略过远地点,从月亮另一侧给地球照相,你看到地球在冉冉升起,在一片白色的月球表面,这个照片有一个名字叫“地出”。其实来自细胞和蛋白的美也非常美好。

大家看到夏威夷海滩,完全用各种颜色的绿色荧光蛋白传染大肠杆菌用细菌画出的图象,我们可以标志细胞。这里我们标志果蝇,研究药物代谢,绿色荧光蛋白空间三维结构,因为它发光集团来自三个氨基酸缩写正好是施一公,在高度舒适的情况下,三个氨基酸产生人类第一个非外源性有机发光基团。我预测在地球上存在不少于100万种有机发光基团,我们只知道不到十个。我们很难发掘出来,你不需要听饶毅的脑科学,我们在已知世界用已知手段探索未知,我们所有未知是在已知世界没有看到的。你可以用绿色荧光蛋白画出人类进化树,可以做一些图像,可以给爱因斯坦照相不是画像。你也可以再往前走一步,我演讲之前的幻灯片很精彩,原子、电子之前是什么,你可以想一想。这样一个慢慢黄沙照片你可能觉得是撒哈拉大沙漠,这是高度沉淀蛋白剂遇到沉淀下来的蛋白。溶菌酶40毫克每毫升在PH4.6条件下快速结晶,我们每两分钟照一幅像,这个晶体有强大演示X射线,它只不过是可见光电磁波,跟我们眼睛能感受到的东西是一类东西。

我们可以有各种各样蛋白晶体形式存在,所有照片是自然的照片,我的学习管这幅像叫“凤凰涅盘”,我们把零棱柱晶体放在图像中央,通过计算机分析可以得到大家前面看到电子与密度图,也就是我们看到空间,每一个元子周围电子如何分布,以此我们搭建一个模型,一个漂亮分子模型就是这样产生的,这个过程就是我们所说的结构生物学。

我们人类第一次看到所有遗传物质根本的基本单元,核小体,在座每一位基本遗传单位是146个简级,包括八个组蛋白形成的核小体。我自己的实验室,再回到清华以后第一次看到一个小体在死亡之前形成的结构,这里不做科普了,也不讲我们人类如何改变世界,通过一些药物的发现,让人类的寿命得到延长,也没有时间讲干细胞,我想我的时间已经到了。最后两张幻灯片我给你发挥一下,我多用两分钟的时间讲一讲,我们人类为什么很难,甚至不可能了解已知世界之外的东西,因为我们现在用的手段的问题。

我也告诉大家,我们现在了解的世界不是客观的,大家一定觉得说施一公怎么在台上胡说八道,我告诉这样。我首先跟你说几个大家已经知道的事实,第一条,你用眼睛能看到的东西,能感受到的能量存在形式加在一起,只不过是我们这个宇宙空间4%的存在形式,也就是说96%你既看不到也感觉不到,但都是是客观存在。这96%里,绝大部分是能量存在形式,但是有23%是叫暗物质。你知道我给你一个不是预测,是事实,当我在这儿演讲你坐在下面听,大量纯吨重暗物质穿过你的身体,穿身而过,你觉得我在瞎说,是事实。你想这和我们物理原理是违背的,物理说两个物质不可能在同一个空间存在,暗物体跟我们人没有强相互作用,没有电磁力,它只有弱相互作用,还是预测的,它只有无由引力,如果没有电磁力我们失去世界所有的感知,包括你看到我是电磁相互作用。我们所谓五种感官,你想想我们靠什么感知世界?我们靠三种跟嗅觉、触觉、味觉、听觉和视觉,我们地球中有声波,我们感知视觉最主要是靠的视觉,眼见为实。蜜蜂很了不起,可以看到紫外,你以为蜜蜂采密看到是鲜花,它看不到鲜花,而是看到的紫外线。这些生物跟我们感知完全不一样。

我们看到是主观世界,没有客观世界,你可以想象一下,我们凭借这么简单的,加在一起步超过100种蛋白的生物体感知世界,哪来的客观世界?你告诉我?我们如何感知到很有限已知手段有限的方法,探索已知世界之外的东西我们如何做?我在讲我们人类五种感官的限制,我最后一分钟说一说时空定义形式的限制和信息的限制,我告诉你,我今天在这儿演讲,你认为我演讲完了信息消失了吗?没有,因为很简单,如果光天化日我在大街上走道,超光速追踪,十年之前你一定可以看到我的演讲。加了屋顶这个形式存在,信息一定不会消息。怎么存在形式,这种存在形式是什么?我不知道,我觉得我们需要探讨,这是未来。我认为很可怕的,包括时空,我们有时间吗?你说有,对不起,我觉得一定是没有的,其实没有时间概念,宇宙中从来不存在时间,时间就是运动。我们现在地球上定义,一年地球围绕太阳公转一圈,它是运动,不是时间。地球是自传一圈24小时我们叫时间,这根本不是我们现在想象虚幻飘渺的纬度,时间其实就是空间。爱因斯坦在一百年前之前已经理解的很精深,我现在还在试图理解爱因斯坦怎么想的,我认为很精彩。

我最后想说的是,我们必须要热情洋溢的专注于未来的发展,我希望未来论坛取得圆满成功。谢谢!

注:本文为施一公于2015年1月20日未来论坛(Future Forum)创立大会上所做的主旨演讲。

医谷链

饶毅:大脑科学研究与未来的关系

来源:未来论坛   作者:施一公

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