潘建偉在清華經(jīng)管學(xué)院2018畢業(yè)典禮上演講
闡釋科學(xué)的價(jià)值
來源:“清華大學(xué)經(jīng)管學(xué)院”微信公眾號(hào)

潘建偉
清華經(jīng)管學(xué)院2018屆畢業(yè)班的同學(xué)們,老師們,,朋友們:
下午好,!
非常榮幸受錢穎一院長的邀請(qǐng),來參加今天的畢業(yè)典禮,,向同學(xué)們表示祝賀,!榮幸之余,我也誠惶誠恐,,因?yàn)楸救藦氖碌氖俏锢硌芯?,并不懂?jīng)濟(jì)管理,今天到底應(yīng)該說些什么呢,?后來我想,,中國科大的很多畢業(yè)生,原本是物理,、數(shù)學(xué)專業(yè)的,,轉(zhuǎn)行經(jīng)濟(jì)、金融后都很成功,,這給了我不小的信心,;而且,由于偶然的原因,,我研究過Black-Scholes期權(quán)定價(jià)模型,,發(fā)現(xiàn)里面用到了類似分子布朗運(yùn)動(dòng)的Ito積分。當(dāng)時(shí)我覺得這個(gè)模型很妙,,大膽斷言這一工作應(yīng)該得諾貝爾獎(jiǎng),,果不其然。既然自然科學(xué)與經(jīng)濟(jì),、金融有如此緊密的聯(lián)系,,我又覺得自己的鑒賞力還不錯(cuò),所以今天我大膽地來到這里,,希望同大家交流和分享一下自己人生的感悟,,談一談科學(xué)的價(jià)值。
說到科學(xué)的價(jià)值,,我并不想介紹一些艱深的原理,,告訴你某個(gè)定理、定律多么厲害,。在我看來,,科學(xué)的首要價(jià)值,對(duì)于個(gè)人而言,,在于它是賴以達(dá)到內(nèi)心寧靜的最可靠途徑,。為什么這么說,?內(nèi)心寧靜的最大敵人,其實(shí)就是恐懼和憂慮,。人為什么會(huì)感到恐懼,、憂慮?皆源于未知,,找不到自己的歸宿,。所以人始以來,我們就一直在追問“我們從哪里來,?到哪里去,?”我的童年是在農(nóng)村度過的。我仍然記得,,一個(gè)晚上我母親帶我到鄰村去看電影,,看完電影回來的路上,天特別黑,。我很害怕,,因?yàn)閭髡f這條路上有鬼,會(huì)出來抓人,。我母親就給我講,,不用害怕,人死了會(huì)重新去投胎,,哪怕萬一被鬼給抓了,,也沒什么關(guān)系。我當(dāng)時(shí)感到特別安慰,,哦,,原來是這樣子,人是可以永生的,!
其實(shí),,在科學(xué)發(fā)展到一定程度之前,對(duì)于宇宙起源,、人類歸宿等大問題,我們只能在宗教的范疇來解決,。有一段時(shí)間,,我特別希望搞清楚,為什么基督教會(huì)得到如此廣泛的喜愛和接受,,尤其在西方,;我專門去讀了《圣經(jīng)》,并沒有真正搞明白,。后來,,偶然看了一本書,,美國作家房龍寫的《圣經(jīng)的故事》,我開始明白了,。當(dāng)時(shí)的社會(huì)分“奴隸”,、“平民”和“貴族”等幾個(gè)階層,奴隸就是奴隸,,平民就是平民,,貴族就是貴族。于是,,奴隸就以為因?yàn)樽约菏桥`,,永遠(yuǎn)不如貴族,被欺壓是命中注定的,??墒牵妒ソ?jīng)》卻告訴你:其實(shí)我們所有的人都是平等的,,不管你是貧賤富貴,,黑人白人,我們都是兄弟,,都是上帝的子民,,宇宙萬物和人類都是由上帝創(chuàng)造的!這樣一來,,你就會(huì)覺得我們?cè)谶@個(gè)世界上并不是孤零零的,,這個(gè)世界是有秩序的,有上帝在關(guān)懷著我們,;而且,,因?yàn)樾欧钌系郏怂篮筮€可以進(jìn)入天堂,,你心里就會(huì)感到特別的平和安寧,。正因?yàn)榇耍瑦垡蛩固乖谏倌陼r(shí)代深深地信仰宗教,。但在他12歲那年,,他的這種信仰突然中止了,由于讀了通俗的科學(xué)書籍,,他很快明白《圣經(jīng)》里的故事有許多不可能是真實(shí)的,。
隨著科學(xué)的發(fā)展,到了上個(gè)世紀(jì),,相對(duì)論和量子力學(xué)的誕生,,終于從現(xiàn)實(shí)上而不僅僅是從精神上解釋了宇宙的起源和演化,當(dāng)然也包括我們?nèi)祟?。相?duì)論和量子力學(xué)告訴我們,,在大概一百幾十億年前,,由于量子漲落,一個(gè)“奇點(diǎn)”發(fā)生了爆炸,,“炸”出了時(shí)間,、空間和構(gòu)成萬物的基本粒子。最初宇宙中只有氫和氦兩種元素,,在引力的作用下聚集在一起,,形成了第一代恒星。恒星在核聚變的過程中逐漸形成碳,、氧,、鐵等各種更重的元素;當(dāng)核聚變的原料耗盡后,,恒星由于抵抗不了引力而坍塌,,發(fā)生劇烈的爆炸,這一過程中形成了重金屬元素,。有這些重元素才有了能夠形成行星和生命的物質(zhì),,最終在大約45億年前形成了地球,又通過億萬年的進(jìn)化才有了我們?nèi)祟?。所以在座諸位身上的每一個(gè)原子,,都是來源于許多億年前某顆恒星的爆炸。那么,,大家是否覺得,,宇宙演化出人類這樣的智慧生命已是殊為不易,而蕓蕓眾生之中大家又能相遇,,該是多么大的緣分,!所以,愛護(hù)這個(gè)世界,,珍惜你身邊的人和事,,這也是科學(xué)能夠告訴我們的。
我們現(xiàn)在可以體會(huì)到,,在宇宙面前,,人類確實(shí)是非常的渺小,;但人類又是偉大的,,以人類脆弱的個(gè)體,居然還可以仰望星空,,去窺探宇宙的奧秘。有人認(rèn)為,,科學(xué)的價(jià)值體現(xiàn)在現(xiàn)實(shí)世界,,它可以讓我們生活得更好,,但對(duì)于精神的啟示,就不如宗教了,。但是我覺得并非如此,。面對(duì)浩瀚的宇宙,人們自當(dāng)心存敬畏,;但人類又并非僅僅只能敬畏,。在自然界的規(guī)律面前,所有人都是平等的,,不會(huì)因?yàn)槟愕匚坏母叩秃拓?cái)富的多寡而改變,;而自然界的規(guī)律更是可以被理解和掌握的,認(rèn)識(shí)自然,、改造自然,,正是人類作為萬物之靈的標(biāo)志。這種自豪感,,是宗教所不能給予的,。所以,愛因斯坦在放棄了宗教的天堂后,,又找到了另一個(gè)“天堂”,,他說:“在我們身外有一個(gè)巨大的世界,它離開我們?nèi)祟惗?dú)立存在,,它在我們面前是一個(gè)永恒的謎,。對(duì)這個(gè)世界的凝視深思,就像得到解放一樣吸引著我們,。通向這個(gè)天堂的道路,,并不像通向宗教天堂那樣舒坦和誘人,但它已經(jīng)證明是可以信賴的,。”
同樣,,大家終于能夠明白,科學(xué)已經(jīng)使人類登上了萬物之靈的頂峰,,所以人降生在這個(gè)世上,,總要做點(diǎn)什么,讓這個(gè)世界更加美好,;但又不能強(qiáng)求,,自然的規(guī)律無法改變,再怎么強(qiáng)求,,人類對(duì)于自然界而言仍然是渺小的,。其實(shí)回想起來,我自己一路走來,,確實(shí)是有意無意地在踐行這樣的原則,。我小的時(shí)候,,生活在一個(gè)非常和睦的家庭,父母的感情非常融洽,。我至今仍然記得,,一個(gè)夏天的晚上,一家人圍坐在一盞小小的煤油燈旁,,父親給我釋講《聊齋》的故事,,母親在一旁傾聽,一幅溫馨的場(chǎng)景,。在這種溫馨的環(huán)境下,,父母對(duì)我的要求也很寬容。我喜歡放學(xué)后把作業(yè)帶到山上去寫,,父母也不會(huì)把我抓回家去,。高中畢業(yè)后考大學(xué),我記得當(dāng)時(shí)有過猶豫,,本來我是可以保送到一所著名大學(xué)學(xué)習(xí)經(jīng)濟(jì)管理的——我曾有機(jī)會(huì)成為大家的同行,,當(dāng)然這樣的話就不知道是否還有機(jī)會(huì)被錢院長邀請(qǐng)來到這里了——但我又非常喜歡物理,在跟我父母親散步的時(shí)候我說,,我想報(bào)考物理專業(yè),,又怕學(xué)物理養(yǎng)不活家人。我父母說,,沒關(guān)系,,我們都有退休工資,按照你自己的興趣來就可以了,。所以那時(shí)候我忽然發(fā)現(xiàn),,排除了功利的想法,抉擇其實(shí)很簡單,,只要遵從自己的內(nèi)心就好,。
后來我到歐洲留學(xué),接著又繼續(xù)在歐洲搞合作研究,。有一年春天,,我在奧地利維也納的實(shí)驗(yàn)做完了,本該盡快趕到德國海德堡去籌建自己的實(shí)驗(yàn)室,,可我很留戀在多瑙河邊采摘薺菜的那一份愜意,,擔(dān)心到海德堡就再也采不了薺菜了,于是就在維也納多待了一段時(shí)間,。結(jié)果,,在海德堡的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃被延后了,后續(xù)的一個(gè)重要實(shí)驗(yàn)被別人先做了出來。當(dāng)時(shí),,我感到有些懊惱,,尤其是后來我發(fā)現(xiàn)在海德堡的內(nèi)卡河邊其實(shí)也有薺菜。但是,,我很快就釋然了:工作是做不完的,這個(gè)實(shí)驗(yàn)未能如愿,,下個(gè)實(shí)驗(yàn)再努力就是了,,沒有必要給自己施加那么大壓力,相對(duì)悠閑一點(diǎn),,回到實(shí)驗(yàn)室的效率反而會(huì)更高,。我非常喜歡德國哲學(xué)家叔本華的一句話:人可以做他想做的,但不能要他想要的,??茖W(xué)研究其實(shí)正是如此,你費(fèi)了大把力氣,,可能什么也發(fā)現(xiàn)不了,;有的猜想可能一輩子都驗(yàn)證不了;也有可能像我剛剛講的那樣,,努力了半天,,結(jié)果被別人捷足先登了,但是探索和努力的過程本身,,已經(jīng)是科學(xué)帶來的最大樂趣.
我想說的是,,從容不迫的環(huán)境,其實(shí)是更加重要的?,F(xiàn)在中國的學(xué)生,,真的很辛苦,但是辛苦的目的是什么呢,?不應(yīng)該把求知變成了解難題,、考高分,上好學(xué)校也不應(yīng)該僅僅為了以后能夠找一個(gè)好工作,。這種外在的,、功利的氛圍,會(huì)讓青少年變得越來越現(xiàn)實(shí),,難以靜下心去鉆研,。
有一次,我到阿爾卑斯山脈的一個(gè)大峽谷去旅行,,在當(dāng)?shù)剜l(xiāng)村碰到一位80多歲,、坐輪椅的老太太。她了解到我是從事量子隱形傳態(tài)研究的時(shí)候,脫口而出:“我知道你的研究工作,,我讀過你們?cè)凇蹲匀弧飞习l(fā)表的論文,,我盡力了,但是沒看懂,。”一個(gè)坐輪椅的老太太,,可能生活都無法自理,但仍然保持著對(duì)科學(xué)的興趣,,這樣一種文化氛圍真是滋生大師,、滋生深層次發(fā)現(xiàn)的極好土壤。
說了這么多,,我想表達(dá)的科學(xué)或教育的價(jià)值,,其實(shí)早在將近100年前梁啟超先生就已經(jīng)告訴我們了。他說,,為什么要上大學(xué),?他認(rèn)為,教育應(yīng)分為知育,、情育,、意育三方面,知育要教到人不惑,,情育要教到人不憂,,意育要教到人不懼。那么我們現(xiàn)在來看,,其實(shí)科學(xué)正是達(dá)到不惑,、不憂、不懼的最好方法,。
以上我講的是科學(xué)對(duì)于個(gè)人的價(jià)值,。接下來,我想談一談科學(xué)對(duì)于社會(huì)的價(jià)值,。大家也許會(huì)說,,“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”,早就知道的,。但我想說的是,,科學(xué)對(duì)于社會(huì)的價(jià)值,可能更重要地是在觀念的變革上,。
大家知道,,人類物質(zhì)文明的迅速發(fā)展始于近代,大約是在16世紀(jì),。那么近代以前的漫長歲月里,,為什么發(fā)展這么緩慢呢?雖然這涉及到多個(gè)因素,但觀念的束縛無疑是相當(dāng)重要的原因:面對(duì)自然界不敢甚至不愿去探究其背后的根源,,反而認(rèn)為一切都是上天的意志,。近代以來的科學(xué)發(fā)現(xiàn)逐漸改變了這一切,尤其是1687年牛頓發(fā)表了巨著《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》,,將一切力學(xué)規(guī)律都統(tǒng)一為一個(gè)簡單的公式F=ma,,再結(jié)合萬有引力定律,人們忽然發(fā)現(xiàn),,原來神圣星辰的運(yùn)行,,居然都是可以計(jì)算的!觀念的改變帶來的是思想的解放,,思想的解放帶來了生產(chǎn)力的解放,直接導(dǎo)致了以蒸汽機(jī)為代表的第一次產(chǎn)業(yè)變革,,而英國在這次變革中成為了世界的頭號(hào)強(qiáng)國,。
后來到了19世紀(jì),在法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)效應(yīng)等的基礎(chǔ)上,,麥克斯維爾在1864年建立了電動(dòng)力學(xué),,將一切光、電,、磁的現(xiàn)象都統(tǒng)一為一個(gè)方程組,。至此,人們能夠親身體會(huì)到的絕大多數(shù)現(xiàn)象都可以得到科學(xué)的解釋,,科學(xué)終于戰(zhàn)勝了迷信,,而隨之而來的,是以電力技術(shù)為代表的第二次產(chǎn)業(yè)變革,,德國和美國在這次變革中相繼成為世界強(qiáng)國,。
那么,經(jīng)典物理學(xué)已經(jīng)如此的成功了,,是不是一切問題都可以解釋了呢,?其實(shí)經(jīng)典物理學(xué)自身就蘊(yùn)含著一個(gè)巨大的哲學(xué)困境,只要學(xué)習(xí)了高中物理就可以想到,,不知道大家有沒有去思考過,。牛頓力學(xué)告訴我們,只要確定了粒子的初始狀態(tài),,按照力學(xué)的方程一算,,所有粒子未來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)原則上都是可以精確預(yù)言的。那么,,構(gòu)成世界甚至人類本身的原子,、分子,它們?cè)谖磥淼倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài),是否也是早已預(yù)知的呢,?一切事件,,包括今天的典禮,都是在宇宙大爆炸時(shí)就已經(jīng)確定好的嗎,?這種觀念上的沖擊顯然是巨大的:原來就算科學(xué)已經(jīng)如此發(fā)達(dá),,人們努力了半天,結(jié)果還是回到宿命論,。所以當(dāng)時(shí)就有幾位科學(xué)家自殺了,,說我不相信宿命,我今天就要自己決定一下命運(yùn),。當(dāng)然,,后來的科學(xué)發(fā)現(xiàn)表明,其實(shí)他們完全沒必要自殺,,人一定擁有主觀能動(dòng)性,,如同霍金所說:即使是相信一切都是上天注定的人,在過馬路時(shí)也會(huì)左右看,,以免被車撞到,。
那么如何打破這種機(jī)械決定論?這還要?dú)w功于量子力學(xué),。在日常生活中,,一只貓要么是“活”,要么是“死”,,只能是這兩種狀態(tài)之一,。而在在量子力學(xué)所描述的微觀世界里,這只貓不僅可以處于“活”或“死”兩種狀態(tài)之一,,還可以同時(shí)處于“活”和“死”的疊加狀態(tài),。量子疊加告訴我們,一只貓到底是“活”還是“死”原理上無法預(yù)先得知,,而是依賴于通過何種方式去觀察它,。更確切地說,量子客體的狀態(tài)會(huì)被測(cè)量所影響,,因此量子力學(xué)立即帶來了一種革命性的觀念:觀測(cè)者的行為可以影響體系的演化,!這種更加積極的觀念,終于使人們意識(shí)到,,微觀粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律完全不同于經(jīng)典物體,,人們大可不必糾結(jié)于是否是決定論了;而對(duì)像電子這樣的微觀粒子規(guī)律的深入認(rèn)識(shí),,最終催生了現(xiàn)代信息技術(shù),,導(dǎo)致了第三次產(chǎn)業(yè)變革,,在這個(gè)過程中,日本抓住了機(jī)會(huì)成為了工業(yè)強(qiáng)國,。
遺憾的是,,由于歷史的原因,這三次產(chǎn)業(yè)變革,,我們國家都沒有占到先機(jī),。我1996年在中國科大理論物理專業(yè)碩士畢業(yè),在系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了量子力學(xué)的理論之后,,非常希望能夠在實(shí)驗(yàn)上加以驗(yàn)證,。但在當(dāng)時(shí),我國在這個(gè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)比較薄弱,,尤其在實(shí)驗(yàn)條件上相比發(fā)達(dá)國家差距很大,,所以我選擇了出國留學(xué)。
我在德國工作時(shí),,我家樓下有個(gè)賣菜的鋪?zhàn)?,大概只有二十幾個(gè)平米。平時(shí),,我們買菜做飯都很方便,但是有一天忽然發(fā)現(xiàn)那個(gè)店鋪關(guān)了門,,告示上寫著店主去旅游度假三周,。在中國,我們印象中的菜農(nóng),,應(yīng)該是過著每天勞碌奔波的辛苦生活,,但就是這樣一個(gè)很普通的德國菜農(nóng),他每年卻可以兩次雷打不動(dòng)去度假,,我覺得這就是因?yàn)?,在德國科學(xué)技術(shù)的高度發(fā)展已經(jīng)真正地惠及大眾了。所以我就想著,,一定要把科學(xué)技術(shù)搞好,,有一天能讓我們國家的所有勞動(dòng)者,也過上這樣的生活,。
很幸運(yùn),,我回國開展工作時(shí),正趕上了國家經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的時(shí)期,。隨著工作的推進(jìn),,國家對(duì)量子信息的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究也可以有較大強(qiáng)度的支持;我們也不負(fù)所托,,終于在量子通信領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了國際領(lǐng)先,。最近大家也一定很關(guān)注,,美國在限制對(duì)我國的芯片出口,影響很大,?;剡^頭來看我們?cè)诹孔油ㄐ蓬I(lǐng)域的發(fā)展歷程,之所以能夠做到領(lǐng)先,,是因?yàn)樵谡麄€(gè)領(lǐng)域起步的階段,、暫時(shí)還看不到實(shí)用價(jià)值的階段,我們就趕上了世界的先進(jìn)水平,,一步步積累下來,,到今天量子通信已經(jīng)進(jìn)入了實(shí)用化階段,如果別人再想要限制我們,,就很難了,。
但是,我們也決不可以一直樂觀下去,。美國作為當(dāng)今最發(fā)達(dá)的科技強(qiáng)國,,有一套非常完備的促進(jìn)創(chuàng)新的體制,尤其是經(jīng)濟(jì)金融和科學(xué)技術(shù)的結(jié)合方面,,有很多值得我們借鑒之處,。就拿我們這個(gè)領(lǐng)域來說,企業(yè)的參與程度其實(shí)也非常高,。像谷歌,、IBM、微軟,、Intel這些巨頭,,都投入了大量人力物力開展量子計(jì)算研發(fā)。通用量子計(jì)算機(jī)的實(shí)現(xiàn)還比較遙遠(yuǎn),,我估計(jì)也許需要20到30年,。這樣一來,我國的金融界和企業(yè)界對(duì)量子計(jì)算的熱情,,就大不如美國,。我國現(xiàn)在的形勢(shì)其實(shí)是很嚴(yán)峻的,因?yàn)樵谖鞣?,資本一旦介入前沿研究,,對(duì)創(chuàng)新活力的釋放要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過我們這樣主要依靠國家經(jīng)費(fèi)支持的模式。幾年前,,我打算將一位在美國留學(xué)的校友引進(jìn)回來,,開展超導(dǎo)量子計(jì)算的研發(fā)。本來一切都談妥了,,到了最后時(shí)刻他接到了谷歌的錄用通知,,年薪是我們能為他提供薪水的近7倍,。所以在這里我特別呼吁,在座的諸位,,今后都有可能成為國家經(jīng)濟(jì)金融領(lǐng)域的決策者和管理者,,抑或是成功的商界精英;雖然大家并不直接從事科學(xué)研究,,但通過經(jīng)濟(jì)金融的手段對(duì)科學(xué)進(jìn)行支持,,特別是對(duì)基礎(chǔ)科學(xué),于國于民都將是長期的福祉,。
最后,,我愿意引用諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者康普頓的一句話:“科學(xué)賜予人類的最大禮物,是相信真理的力量,。”大家之中,,有的即將走出校園,面對(duì)更加精彩也更加復(fù)雜的社會(huì),,也有的將繼續(xù)深造,。愿這種力量能為大家?guī)順酚^的心態(tài)、堅(jiān)持的毅力,,還有敏銳的眼光,。再次祝賀大家順利完成學(xué)業(yè),邁向更加寬廣的天地,!
嘉賓簡介
潘建偉,,1970年生于浙江東陽。1992年和1995年先后獲中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲理論物理專業(yè)學(xué)士和碩士學(xué)位,。1996年赴奧地利學(xué)習(xí),1999年獲維也納大學(xué)實(shí)驗(yàn)物理博士學(xué)位,。2001年起任中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授,,2011年當(dāng)選為中國科學(xué)院院士,2012年當(dāng)選為發(fā)展中國家科學(xué)院院士,。主要從事量子光學(xué),、量子信息和量子力學(xué)基礎(chǔ)問題檢驗(yàn)等方面的研究。作為國際上量子信息實(shí)驗(yàn)研究領(lǐng)域的先驅(qū)和開拓者之一,,他是該領(lǐng)域有較重要國際影響力的科學(xué)家,。利用量子光學(xué)手段,他在量子調(diào)控領(lǐng)域取得了一系列有重要意義的研究成果,,尤其是他關(guān)于量子通信和多光子糾纏操縱的系統(tǒng)性創(chuàng)新工作使得量子信息實(shí)驗(yàn)研究成為近年來物理學(xué)發(fā)展最迅速的方向之一,。由于他在量子通信領(lǐng)域的開創(chuàng)性貢獻(xiàn),潘建偉教授獲得2017年未來科學(xué)大獎(jiǎng)物質(zhì)科學(xué)獎(jiǎng),,并入選《自然》雜志2017十大科學(xué)人物,。近日,,潘建偉教授及其團(tuán)隊(duì)首次實(shí)現(xiàn)18個(gè)光量子比特的糾纏,刷新了所有物理體系中最大糾纏態(tài)制備的世界紀(jì)錄,。
(清華新聞網(wǎng)7月20日電)
編輯:華山 審核:襄楠