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发信人: fgr (乱舞势力), 信区: Science
标 题: 科学革命—昨天、今天、明天(1)
发信站: 紫 丁 香 (Tue Jan 18 23:05:36 2000) WWW-POST
一场关于世纪的夜话从茶室里开始了。
边喝边谈,图的是放松。
一壶茗三分醉,神飞八极梦巡四荒。
时间:2000年1月4日夜晚地点:复旦大学教工茶室人物
:物理学教授倪光炯计算机教授吴立德遗传学教授赵寿元社会学教
授胡守钧胡:说我主持不敢当,喝茶聊天也用不着主持,我就算提
个串联词吧。大家放开了说,夜话漫谈,百无禁忌。
吴:茫茫百年,千头万绪,从哪里谈起呀?
胡:我看这样,不是有种比喻吗,新世纪是生命科学的世纪,
明天即将爆发革命;今天是信息时代,计算机革命正在进行;而物
理学伟大的革命,已经在昨天大功告成。那么,我们就从头谈起,
从物理学谈起,从倪教授谈起,如何?
倪:回顾世纪不易啊,一不小心就会有问题。19世纪末不就
留下了笑柄嘛,那时学术界普遍认为,物理学圣殿已经建成,20
世纪只需要在内部作些修修补补。结果怎样呢,在20世纪,又一
座全新的物理学大厦竣工了。
胡:物理学被公认为人类科学技术发展中一门极为重要的带头
学科,过去如此,20世纪更是如此。现在是世纪之交、千年之际,
各国媒界兴致盎然地历数风流人物,但无论是“世纪英杰”还是
“千年伟人”,20世纪物理学家爱因斯坦的名字赫列榜首,这便
是明证。
倪:如果用简略的语言概述20世纪物理学最伟大的成就,那
么,其一是“相对论”的提出,其二是“量子力学”的创立。人类
由此对物理存在规律的认识大大超越了19世纪,因为了解了就用
起来,飞船上天了、核电站问世了、激光诞生了、光缆出现了,包
括计算机在内的所有电子产品充斥了我们今天的日常生活。很难想
象,如果没有20世纪这两大物理学成就,现代文明会退回到一个
怎样的时代呢。
胡:据我所知,20世纪物理学两大成就起源于19世纪遗留
下来的“两朵乌云”。麦克耳孙—莫雷实验和黑体辐射实验产生的
理论困惑,分别导致了“相对论”和“量子力学”的创立。因此说,
物理学的每一次进步,总是通过实验更换它的理论,它坚决地排斥
教条主义,在相对真理向绝对真理的不断逼近中,也使人类思维不
断地成熟和理智起来。现在请问倪先生,在今天的物理学上空,还
有“乌云”吗?倪:这正是下午我和同事与学生在讨论的问题。
“乌云”永远有,现在也不少。比如原子双缝干涉中原子究竟“走
哪一条路”的问题,如果清楚了,干涉条纹就不见了。这个实验已
经做成功,对于量子力学来说,绝非好消息。另外,EPI实验对
量子力学和相对论都是个挑战,而且这个实验有应用前景,可以发
展出量子密码通信和量子计算机,到一定时候可能成为热门的研究
课题。
吴:我想提一个天体物理的问题,怎样看待“宇宙大爆炸”学
说,既然认为宇宙是由一个“点”而爆炸膨胀形成,那么这个“点”
以前的宇宙是什么?很难想象。
胡:这个问题很有哲学意味。我想爱因斯坦大概是这样来考虑
的,认识真理的一条必要前提是相对性。
倪:我的观点是,现代哈勃望远镜已经能观察到100亿光年
的宇宙存在,这也是人类观察的目前极限,这个范围里的问题已经
够我们去忙了,对“宇宙”之外和“宇宙”之前,我的兴趣就不大
。爱因斯坦认为,不要讨论绝对的时间、空间和运动,而更应当关
注相对时间、相对空间和相对运动。我们日常生活在“三维空间”
想象宇宙应当是无限的,但在“相对论”提出的“四维空间”看,
宇宙也许是有限而无边的。他有一句名言:“宇宙最不可理解的事
物是宇宙可以理解”,这不仅是一种信念而且还是一个认识论和方
法论的问题。某种意义上讲,相对论是“改变世界的方程式”。
胡:物理学许多问题在很大程度上是一个哲学问题,意味深长
。也正是物理学的发展,人类对主体与客体关系、感知与被感知关
系的认识被不断地提升和改造。
赵:那么,我倒要问一下,21世纪生命科学肯定要研究脑是
怎么工作的,这样麻烦就来了:当人脑作为被研究的对象时它是客
体,但研究要靠人脑,它又是主体,现在人脑的工作程序还是一个
谜,是“黑箱操作”,那么我们如何能通过“黑箱”去认识“黑箱”
呢?(众大笑)还有一个问题,现在有种提法,叫作:“物质科学
与生命科学”,这么一划分好象生命运动就不是物质运动了,没有
了共同的“描述语言”,物理学如何介入到生命科学中来呢?也就
是说,能否运用物理学原理来共同攻克包括“脑黑箱”在内的生命
科学前沿堡垒?这是生命科学对物理学和哲学提出的问题。
倪:这是我非常感兴趣的问题。20世纪物理学作战原则是快
速进军、长驱直入,一头奔极大的宏观,一头钻极小的微观,把中
间的原子、分子简单描述后就“拜拜”了,因为精确的计算太过复
杂。现在情况不同了,高速运算的电脑已经出现,而且“两头”的
问题也搞得比较清楚了,再返回来要细细研究绕过去的原子和分子,
这就会和生命科学搭界,问题是在原子和分子领域中,我们互相间
如何实现沟通?生命科学有一个重要概念,就是DNA的信息传递,
我个人认为,信息不是物质。
胡:这个问题非常复杂,十分有趣。信息不是物质,那是什么?
如果是物质,又是怎样的物质?这使我不禁想起了数。“5”
究竟是不是物质?“5”既存在于5个苹果、5朵鲜花、5匹马、
5只羊之中,但“5”又不是苹果、鲜花、马、羊,而且什么也不
是!
倪:好在我们都已经知道了,信息的载体是物质。自己看了一
点有关资料,物理学如果要进入生命科学,已经是非常现实的事了,
那就是通过物理学所发明的诸如激光、加速器、STN、AFN等
最先进的实验手段,以期搞清楚DNA的排序和片断功能,当然也
包括破译人脑这个“黑箱”。物理学要和生命科学合作,赵教授欢
迎不欢迎?
赵:开门恭候,还要接风洗尘!(众笑)刚才说到信息是非物
质概念,让我想起这样一种现象,我们所说的人体致病,一般认为
是外面的细菌入侵影响了体内的细胞,是物质对物质的作用,但是
精神病呢?往往不过是一句话的刺激,一种信息的输入,竟然改变
了整个人的生命状态,千古之谜啊!
倪:只要赵教授欢迎,我们一起来破谜,未来的科研将是各学
科融汇合作,大兵团集群作战,必然会有科学的大突破、大昌明!
胡:好吧,让我们拭目以待。新世纪的科学,看来应该有新的
综合。学科分化是进步,学科综合又何尝不是进步?倪先生说得辛
苦了,现在是否应该把“矛头”转向研究计算机的教授吴先生了?
(鼓掌)
吴:物理学理论的突破推动了计算机技术的发展,微电子技术
是电子计算机和当今信息技术发展的基础。在20世纪后期,计算
机当之无愧地充当了技术革命领头羊的角色。从日常生活到科学研
究以至全球的内政外交,它的应用可谓无所不包、无处不在。回头
看,从1946年第一台真正的计算机诞生至今,不过短短的几十
年。单从技术的角度来讲,计算机运算能力的提高速度是大大地超
出了人们的预计。现在,它的性能每18个月就飞升一倍,并且这
一增长速度至少还能维持5年至10年。硬件越来越小,功能越来
越多,价格越来越便宜,因此应用范围日益扩展。50年,在人类
发展史上不过是白驹过隙的一瞬间,但人类创造了奇迹。一开始,
计算机只能算数。到了50年代左右,它的功能便发展到能够处理
字符。我们最为熟悉的,一个是文字处理功能,另一个就是以数据
库为背景的各种各样的处理系统。到了20世纪80、90年代,
计算机技术又迎来了一场新的革命,那就是多媒体,即除了文本以
外,再加入声音、图像等,使得计算机的世界更加丰富多彩。
胡:让我们来假设一下,如果现在中断计算机的使用,有哪些
事情根本不能进行下去了?
倪:物理学研究绝对会出问题,很多复杂、精密的计算将无法
进行。航天、导弹飞行轨迹的瞬间计算就更不用说了。
胡:在您看来,计算机发展到今天,它的主要贡献在哪里呢?
吴:简单地说,就是提高效率,解放了生产力。它帮助人们完
成许多机械工作,比如,计算机可以在很短的时间内完成天文数字
的计算和字符的搜索处理,为你节省出大量的时间去从事更有创造
性的工作。很多时候,没有速度是可怕的。
胡:人脑和电脑都是脑,但电脑毕竟不是人脑,它们两者之间
本质的差别何在?
吴:电脑长于记忆和计算,这两点,人脑已经没办法与之抗衡
了。人脑的优势就在于创造,这种创造力在今天看来显得尤为重要,
因为很多机械性的工作都可以交给计算机去做了嘛。
(未完,待续)
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看到五代说:"我喜欢的女孩...很会吃醋,任性,爱哭,易怒...但是,她的微笑...
就是我最大的幸福..."
看到响子说:"我只要你答应我一件事;哪怕是一天,你一定要比我活得更久,我再也
不要一个人孤孤单单的活下去了!"
总是很动情。
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