滴水學(xué)堂：復(fù)課在即，這堂硬核公開課請講給孩子聽！

2020-05-19 14:02:44 來源:滴水學(xué)堂

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4月19日，科學(xué)院院士、西湖大學(xué)校長施一公為即將正式返校的中學(xué)生們上了“開學(xué)一課”，施一公與中學(xué)生們分享的，是他從事科學(xué)研究近30年來的人生思考。

在課中，施一公送上了想對中學(xué)生說的八個(gè)字——獨(dú)立、思考、尊重、科學(xué)，并和大家分享了一個(gè)很長的故事，這個(gè)故事與我們當(dāng)下的每個(gè)人都息息相關(guān)，一起來看。

同學(xué)們，大家好，我叫施一公，來自西湖大學(xué)，很高興今天有機(jī)會給同學(xué)們上開學(xué)后的首課，今天，我想給大家講4個(gè)觀點(diǎn)，其實(shí)也就是8個(gè)字。

送給同學(xué)們8個(gè)字：獨(dú)立、思考、尊重、科學(xué)

今天我首先講的詞就是“獨(dú)立”。為什么一開始開學(xué)要講獨(dú)立，自立，雖然你們還沒有成年，但你們已經(jīng)應(yīng)該要逐漸地自立、獨(dú)立，用自己獨(dú)立的眼光審視世界，在生活中也要一點(diǎn)一點(diǎn)獨(dú)立起來，自立起來。沒有獨(dú)立，就很難有今后一點(diǎn)一點(diǎn)對世界的判斷，對周圍世界的認(rèn)識。

第二個(gè)詞是獨(dú)立“思考”，和獨(dú)立還不太一樣。是指自己去用心觀察世界，基于自己的觀察比較作出判讀。獨(dú)立思考背后實(shí)際上是批判性的思維。無論是教科書、老師、家長、朋友，還是你周圍的小伙伴給你說了一件事，講了一個(gè)故事，自己都要在人云亦云之后想一想，這個(gè)故事的道理對不對，逐漸形成自己的判斷。

其實(shí)任何一個(gè)人在獨(dú)立思考的過程中，一開始總會有各種標(biāo)新立異的想法，也許有些觀點(diǎn)不被社會接受，也許有些觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的，都沒有關(guān)系，獨(dú)立思考的價(jià)值是一輩子的，不僅在學(xué)習(xí)中會受益，將來工作中，走上社會，在任何一個(gè)地方，你都會受益于你獨(dú)立思考的這樣一種行為和能力。

除了“獨(dú)立”和“獨(dú)立思考”這兩點(diǎn)之外。我還有兩點(diǎn)特別想和同學(xué)們分享。那就是第三點(diǎn)“——尊重”。尊重什么呢，我講兩個(gè)方面。

一是尊重自己。任何一個(gè)人在成熟過程中，一定是尊重自己的過程。我們可以謙虛，可以謹(jǐn)慎，也可以有時(shí)候外圓內(nèi)方，無論怎么樣，我們都需要做到尊重自己，只有尊重自己才能讓自己在社會中、學(xué)習(xí)上走下去，但只是尊重自己遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，如果只有尊重自己，這個(gè)社會會變得很對立。

我想，同學(xué)在過去一兩個(gè)月中上網(wǎng)課，在網(wǎng)上搜一搜消息，看一看新聞，會有很深的感觸。這個(gè)社會是需要包容，需要彼此理解的。而包容和理解的背后是需要尊重別人。你尊重了自己同時(shí)尊重了別人，社會自然會有包容，社會自然可以和諧發(fā)展，社會、周圍的環(huán)境自然會讓你賞心悅目，世界會變得。

尊重別人之后，我講第四點(diǎn)，那就是尊重科學(xué)。什么科學(xué)呢？科學(xué)是對自然界客觀的描述，它是近似真理的一些存在。我們有時(shí)候會情緒化，對事物的判斷會走一些極端，這些都是和科學(xué)相背離的，相信只要大家開始學(xué)會尊重科學(xué)，很多事情都可能得到比較好的解釋，尤其是在疫情仍然在世界各國蔓延的時(shí)候，主宰就是科學(xué)，科學(xué)是世界前進(jìn)的動(dòng)力，也是首要生產(chǎn)力。我們必須尊重科學(xué)。

同學(xué)們，剛才我給大家講了4個(gè)觀點(diǎn)8個(gè)字——獨(dú)立、思考、尊重、科學(xué)。科學(xué)究竟跟我們有什么關(guān)系，我們應(yīng)該怎么做呢？下面我跟大家分享我自己的一點(diǎn)想法。

一個(gè)100多年以前的故事，一直延續(xù)到疫情今天

這個(gè)故事很長，可以一直追溯到19世紀(jì)。

有一個(gè)荷蘭的科學(xué)家叫倫琴，他在1895年發(fā)現(xiàn)了X射線，他用X射線給他的夫人拍了一張手的照片，可以清楚地看到婚戒手指，看到骨骼。這是人類已知的首張X射線穿透組織之后留下來的照片，顯示X射線強(qiáng)大的穿透功能。這樣一個(gè)科學(xué)發(fā)現(xiàn)，我想同學(xué)們都很清楚，后來走進(jìn)醫(yī)學(xué)，成為醫(yī)學(xué)的一個(gè)重要影響基礎(chǔ)。1901年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)就給了倫琴先生。

他后面，一位德國科學(xué)家，叫馬克思·馮·勞厄。馬克思·馮·勞厄在上個(gè)世紀(jì)初，也就是二十世紀(jì)初，發(fā)現(xiàn)了氯化鈉晶體可以被X射線折射衍射的現(xiàn)象，他很快意識到，折射之后，衍射之后，在氯化鈉晶體后面的背板上出現(xiàn)的一個(gè)一個(gè)黑斑，在膠片上出現(xiàn)的黑斑，代表了氯化鈉氯原子和鈉原子相對的位置，以及它們本身的化學(xué)物理性質(zhì)。這個(gè)發(fā)現(xiàn)非常重大，所以德國科學(xué)家馬克思·馮·勞厄獲得了1914年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

大家可以想象，X射線的出現(xiàn)，從倫琴到馬克思·馮·勞厄，已經(jīng)開始接過接力棒往前走了。但是，盡管馬克思·馮·勞厄發(fā)現(xiàn)了食鹽晶體，他并沒有發(fā)現(xiàn)衍射的規(guī)律，而這個(gè)規(guī)律是由英國父子科學(xué)家，也叫布拉格父子，布拉格父子攜手合作，用了很長的時(shí)間推理出一個(gè)特別簡單的公式，那就是，n倍的波長，等于兩倍的間距乘以入射角θ的sin，就是nλ=2dsinθ。這樣一個(gè)非常簡單的布拉格公式，是我們?nèi)祟惉F(xiàn)在觀察物質(zhì)世界重要的理論依據(jù)。

布拉格父子1915年分享了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，當(dāng)時(shí)這位做兒子的，也就是我們說的勞倫斯·布拉格，他只有25歲，是至今迄今為止世界上年輕的諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)獲得者，我講到這里，我想告訴大家的是，科學(xué)需要合作，需要激勵(lì)，他在求真，他在尋求自然界的規(guī)律。

無論是倫琴先生，還是馬克思·馮·勞厄和布拉格父子，他們都沒有看到當(dāng)今X射線給人類生活帶來的巨大的便利。像透視，甚至是在高鐵站，飛機(jī)場一些安檢措施其實(shí)都跟X射線直接相關(guān)。X射線重要的對我們每個(gè)人生活的改變，其實(shí)并不是在醫(yī)學(xué)上，而是讓人類從微觀上看到了從原子、分子它們的排布，它們的規(guī)律，蛋白質(zhì)的組成，細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，讓我們看到了每一個(gè)重大病癥它的發(fā)病機(jī)理，從而我們可以用這些信息，就是原子、分子排布的信息，用來制藥，用來理解世界。

從倫琴到馬克思·馮·勞厄，到布拉格父子，到后面一直到很多科學(xué)家，從醫(yī)藥公司到實(shí)驗(yàn)室，這個(gè)故事并沒有講完，我們再往前走就到了今年，2020年，疫情在世界大爆發(fā)。

在這個(gè)過程中，從西湖大學(xué)，到大學(xué)，到科學(xué)院，到美國，到西歐的一些實(shí)驗(yàn)室，大家先后用X射線的技術(shù)，冷凍電鏡的技術(shù)，他們都是同一個(gè)根本的方向的技術(shù)，那就是從微觀上看清，比如蛋白質(zhì)的空間三維結(jié)構(gòu)，從而給人類以希望，給人類以制藥、疫苗，今后來防控病癥的希望。

比如說在西湖大學(xué)，我們的周強(qiáng)研究員，運(yùn)用冷凍電鏡的技術(shù)，和他的團(tuán)隊(duì)一起解析了一個(gè)重要結(jié)構(gòu)。那么這樣一個(gè)結(jié)構(gòu)代表什么意義呢？同學(xué)們可以想象，作為一個(gè)病菌，怎么進(jìn)入你的細(xì)胞呢？像是人去開一個(gè)門，手去抓把手一樣，你只有人抓住了門的把手才能把門打開一樣，周強(qiáng)研究員他們的工作，他們的空間三維結(jié)構(gòu)，使得我們看清楚了從原子水平，怎么樣進(jìn)入人體，這個(gè)過程以及是如何進(jìn)行的看得清清楚楚。當(dāng)然，看清楚了這一步我們就可以想象，就可以做研究，我們怎么樣防止這一步發(fā)生，如果這一步發(fā)生了我們怎么樣來對付這個(gè)病菌，等等。

我的這個(gè)故事講得很長，從1895，倫琴發(fā)現(xiàn)X射線，一直講到2020年，周強(qiáng)研究員運(yùn)用結(jié)構(gòu)生物學(xué)的手段解析了ACE2和S蛋白的一個(gè)復(fù)合物結(jié)構(gòu)。整個(gè)過程想告訴同學(xué)們一個(gè)什么樣的觀點(diǎn)呢？那就是，科學(xué)發(fā)現(xiàn)，基礎(chǔ)研究，從根本上來講，是決定我們現(xiàn)在和未來根本的力量。我作為老師也特別希望同學(xué)們想一想怎么做你可以更多、更好地發(fā)揮你的潛力，給這個(gè)世界，給這個(gè)社會，給關(guān)愛你的人，帶來更加無愧于自己先天的一些貢獻(xiàn)。

我進(jìn)行科學(xué)研究已經(jīng)三十年左右了，每一次一個(gè)重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)、科學(xué)突破在我實(shí)驗(yàn)室出現(xiàn)的時(shí)候，我看到的時(shí)候，我的這種愉悅感是難以用語言表達(dá)的。它是一種刻骨銘心的愉悅，怎么來描述呢？

我試圖讓同學(xué)們理解，在人類歷史，浩瀚的歷史中，在宇宙長河中，你們想一想，我們能留下什么？當(dāng)你在你的實(shí)驗(yàn)室里，在你的筆記本里，在你的思考過程中，有一個(gè)重大的理論突破，有一個(gè)核心的實(shí)驗(yàn)觀察，這種愉悅感，你不覺得比中了大獎(jiǎng)更加不可思議嗎？這是用你自己的力量，在改變世界，在創(chuàng)造奇跡。

結(jié)束的時(shí)候，我想再給同學(xué)們叮囑幾句。同學(xué)們緊張學(xué)習(xí)之余，一定要注意鍛煉身體，兩天之前我還在杭州的西湖邊上，剛剛跑了半程馬拉松，用時(shí)一小時(shí)三十八分，我相信在座的同學(xué)們有很多可以比我跑得更快。結(jié)束的時(shí)候想給同學(xué)們用一個(gè)順口溜鼓勵(lì)同學(xué)們，讓自己學(xué)業(yè)順利。這個(gè)順口溜是這樣的：

愛體育、愛科學(xué)、

愛鍛煉、愛學(xué)習(xí)，

教室，一去如故，

操場，常來常新，

學(xué)習(xí)鍛煉兩不誤，

健康學(xué)習(xí)工作50年。