施一公：人类文明给世界带来不可思议的变化

演讲者：施一公（清华大学副校长，中国科学院院士）

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：本文是施一公于1月20日未来论坛创立大会上做的主旨演讲。