开讲啦杨培东演讲稿：科学是从零到一百的探索

今天我想要讲的是比较高大上一点的，我想讲的就是纳米科技是怎样在改变着我们现在和将来的世界。回过头来先做一些简单的科普，什么是纳米？刚才我们也提到了，纳米这个东西只是一个尺度，肉眼是看不到的，我们通常是要用电子显微镜来做这个东西。我们现在看一下几张图，像这样，大家看到的是一个厘米级跟毫米级的东西。这些蚂蚁，肉眼还是可以看得到的，毫米到微米差了三个数量级，大家的头发大概是几十个微米左右，微米级的结构肉眼已经看不到了，微米下面再小三个数量级就到了纳米级。这样的一个结构，一根纳米导线放大几十、几百万倍以后出现的一个东西，那个白点是什么？原子，材料到最小的单位，它都是由原子构成的。一个原子基本上是零点一个纳米，比纳米还要小，像这样一根导线的话有那么十来个，或者二十个原子排成一个方阵，就形成了一个纳米结构。我们所说的纳米科技就是把这些材料合成出来，研究它的这些性质，然后再把它应用到各种各样的地方。你可能看不到它们，但是真真切切是在被用。

我们做科研通常有人会问：“我们为什么要做这个东西？我们为什么要做这个纳米技术？”在这点上，我想大家都知道爱迪生，他说我首先去发现这个世界需要什么，然后我就去发明它。事实上告诉我们什么？告诉我们科技首先是要服务于社会。

接下来我给大家看一张图，这张图是我女儿画的，她六岁的时候画的。2011年的时候，我带我女儿去欧洲讲学，在飞机上我就跟她讲人工光合作用，我跟她讲这是我做的科研。当然2011年的时候，我们那时候还没有做出来现在的纳米导线跟细菌的一个复合体。所以她当时听了以后，就有这么一个对将来的愿景，有一个手段能够把大气当中的二氧化碳采集下来，做光合作用。将来的加油站，你就可以在现场合成这些东西了，合成汽油、合成天然气，应该说人工光合作用在这方面的应用是越来越可能变成现实。所以这是一个很令人欣慰的事情。今天（录制当天）也正好是我女儿的生日，所以我也在这儿祝她生日快乐。

那么什么是人工光合作用？这跟纳米科技有什么关系？我们来看这样一个公式：二氧化碳加上水，再加上太阳光，一部分我们把它变成氧气了，另一部分我们把二氧化碳里的碳，变成了有可能是燃料、汽油、天然气。我们可以把它变成各种各样的化学品，这是我们想要做的事情。这里有一个关键的东西，就是我们通常所说的催化剂。这个过程应该说对于我自身来说有一个脑洞大开的时刻，我知道在大自然当中有这样那样的细菌，这些细菌能够做到非常非常好的一个催化作用，能够把二氧化碳转化成各种各样的化学品。那么我就说，为什么我们不能把半导体的纳米导线跟这些细菌结合在一块？现在回想起来应该是七、八年前的事情，跟科学界里头的一些人讨论的时候，他们都在说你这个是异想天开，这怎么可能呢？我当时去申请美国的科研基金的时候，他们都说这个是肯定不行的，怎么会想到这两个东西结合在一块来做这个事情。不会给你钱，但是我坚持，我还是想要把这个事情至少要去试一下。经过大概六、七年的时间，第一次真正地把纳米导线跟细菌复合体做出来了，而且第一次真正能够做到从二氧化碳、水、氧气方面，去生产燃料、天然气，能够生产各种各样的化学品，然后一边还产生氧气。所以这在当时的科学界是一个挺大的轰动，人工光合作用真正做起来了。现在大家看到的就是一个从零到一的过程。

我是在1993年从中国科大毕业，去哈佛攻读博士学位。在哈佛那一段时间也是真正意义上我的科研生涯一个开端了。第一年的时候，我的科研项目应该说不是太顺利，作为出国留学的留学生来说，就需要担心我接下来做什么来完成我的博士学位。当时摆在我跟我导师之间就两个选择：一个是你可以随大流，第二个就需要冒险了。1994年的时候，大部分人都在做一种材料叫碳纳米管，非常非常热门，我们决定就是不去做这个东西，发扬一下革命的冒险精神。1994年我们开始做这个东西，第一次引进了半导体纳米导线这个概念。在过去二十年当中，这个领域越来越大，现在全世界大概有几百个研究组都在做这样那样的科研。从现在回头看，这是一个很好的决定。有个思想家叫爱默生，他说了这么一句话：不要去走别人走过的老路，要在还没有路的地方给别人趟出一条道来。所以当时我们做的这一件事情，就是给别人趟出了一条道，这里头就是一个原创精神。如果我们把整个科研过程看成是零到一百的过程，那么这个从无到有，从零到一的过程是非常重要的。从零到一，这是个原创过程，也是一个产生新的知识的过程，也就是说这个过程很多东西是要进课本的。然后接下来就是譬如说从一到九十九的过程，是一个不断优化的过程。九十九到一百，另外一个非常关键的过程，这个阶段是你真正有了看得见、摸得着的产品，产业化了，能够应用到各种各样的地方去了，这就转化成生产力了。

大家有没有看过《火星救援》？还记得马特·达蒙在火星上非常绝望地使用一切办法来生长土豆的故事吗？火星上气体的两个主要成分，第一个主要成分是二氧化碳，第二个是氮气。人类将来如果要移民到火星，我们就可以把它的二氧化碳、水、阳光变成各种各样人类所需要的一些物质，而且还可以给人类提供氧气。火星上还有氮气，氮气就是运用我们这样的概念，我们可以把它转化成肥料。事实上，我们也正在跟美国宇航局讨论这个事情，我们很有可能先在太空站做这个事情，这是完全可行的。

人工光合作用的确是取得了很重大的突破，所以引起了一些很有意思的事情。我有一个朋友，做音乐的，在最近一年开始，我们在做一个事情，把整个人工光合作用的过程编成一个音乐剧。很少有人把一个科研题材转化成一个音乐剧，接下来我想跟大家一块儿()听听其中的一段，讲的是用太阳能把它转化成氢气。好的，我今天就讲到这儿，谢谢大家。

【开讲啦杨培东演讲要点】：

1、纳米科技究竟是个什么东西？

2、为什么要研究纳米技术？它到底有什么用？

3、人工光合作用从无到有，靠的就是“坚持”二字。

4、科研是一个从零到一百的过程。不要去走别人走过的老路，要在还没有路的地方给别人趟出一条道来。

5、人工光合作用让人类移民火星越来越变成可能。

开讲啦周建平演讲稿：我们为什么要探索太空？

同学们，大家晚上好！很高兴来到这个讲台。刚才小朋友们画了几张很好的画，那我也就从这儿开始讲起，我们为什么要搞载人航天？飞天是人类的一个梦想，我们中国人是飞天最早的践行者，就是明朝的万户。虽然失败了，但是他的基本原理，就是我们现在航天，用火箭作为动力，用火箭的反推力，克服地球的引力，进入太空。他手上还举着两只风筝，风筝是用于返回的，喜欢航天的人知道，航天飞机实际上就是依靠它的机翼的升力，来实现精确的定点着陆返回的。所以中国人啊，他不仅是有梦想，而且是最早的践行者，万户也被尊称为航天的始祖。

去年我们庆祝了中国航天六十年，我们经过了一个甲子。当年大家都非常尊敬的钱学森先生，给中央建议要发展航天航空事业。1970年，钱老，还有孙家栋，当时钱老应该是主要的负责人，孙家栋院士是总设计师，领导大家完成了东方红一号卫星的研制，并在1970年4月把它送进了轨道。其实在东方卫星研制的同时，中国就已经开始了载人航天的计划，当时叫“曙光号”，由于当时的历史条件，“曙光号”停止了。到1986年，小平同志亲自批准了王大珩等四位科学家建议的高技术计划，就是后来我们称为的“863计划”，把航天作为“863计划”的重大领域之一，列入了“863计划”。我们“863计划”的专家经过了四年论证，向中央建议搞载人航天。1992年1月，中央同意组织载人航天工程的技术经济可行性论证。那时候我还是个大学教授，我很幸运，当时主管论证的国防科工委，让我们学校推荐一位年轻的科研人员去参加这个论证的工作，我们学校八个系，一个系推荐了一个，当时论证的总体组组长，也就是我们载人航天工程第一任总设计师王永志同志，选了我，因为我的专业接近航天，有幸参加了这个论证。经过半年的论证，论证组提出了载人航天的方案，向中央提出了建议，就三步走的建议，然后得到了中央的批准。

三步走的方案，就是我们现在简单说，载人飞船是第一步，把人送入太空并安全返回；第二步是载人飞船的技术基础上，研制中国的八吨级的空间实验室；那么第三步，就是建造中国的空间站。当然，在研制过程中，我们的航天人根据我们技术发展的程度，在遵循三步走的前提下，我们也不断地优化了我们的方案、完善了我们的方案，提升了我们的技术水平。

大家知道我们现在的质量水平很高，但当时神舟一号，我们神舟一号是艘试验飞船，那个时候我们的底子还真的是比较薄，无论是技术基础，还是质量水平、管理水平。我们神舟一号在这个发射场，出了上百个质量问题，在发射场用了四个月时间，解决这些问题。要问我神舟一号最让我难忘的是什么时刻，就是发射的时候。大家凝神贯注，等着火箭点火，起飞，然后飞行差不多十分钟吧，进入轨道，我当时就在我们火箭的总指挥黄春平和总设计师刘竹生院士边上，他们那时候就六十岁左右吧，我看他们眼泪唰就流下来了，然后两个人拥抱在一起。等我们神舟飞船一天以后返回的时候，着陆场那边报告看到了返回舱，返回舱完好，我们载人航天工程办公室的同志，好多人拥抱在一起，在笑，在哭。

神舟一号是试验飞船，神舟三号的技术状态就比较完整了，但是神舟三号发生了一件事情。我们这个飞船进场以后，飞船要测试，其中有一个叫导通测试，就看每一个线之间是不是导通的，结果发现了有一个焊点不通，怎么办？这个不通，当然意味着信号过不去，但是我们为了可靠性设计，我们同一个线，不管是电源线还是信号线，实际上我们都用的双点双线。就是说，比如这个灯，我拉一个回路就可以让它亮，那我拉两个回路，坏了一个我不怕，断了一个我还是可以亮的。当时说这件事情怎么处理，经过反复地研究，因为这里面有感情问题，大家说我们要是撤场了回去怎么交代，我们航天的发射从来还没有撤过场，但是为了保证成功，保证可靠，后来总指挥部决定撤场，几百人从发射场撤回了各自工作的地方，那是含着眼泪走的。然后集中精力来分析这个插头出了什么问题，改进设计，怎么能使这个插头的连接是可靠的，用了三个月时间，把这个问题解决了，然后把所有的几十个插头全部换了一遍，然后再进场。

我为什么讲这个故事呢？大家知道，航天是个风险很高的事情，这几年国外航天失败的消息也不少，九十年代的时候，我们中国的航天其实也面临过发射失败的困境，这一次的事情，真正使我们树立了质量意识。就是说把航天的安全在任何时候放在第一位，把产品的可靠在任何时候放在第一位，成为我们这支队伍的一个坚强的理念，其实也成为了我们中国航天的一个理念。我说航天承载的就是我们人类进一步拓展自己的生存空间，去探索发现新的科学知识、科学的真理，去探索和发现新的资源，让它为我们人类社会发展和进步服务的一个必然的行动。人类的好奇心的驱使，人类对发展自己、对发展文明、对寻求进步的这种强大的动力，是我们探索和发现的真正的驱动力。它驱使我们人类有冒险精神，有不惜牺牲自己的精神，甚至付出生命代价的这种精神，去探索新的目的地，去造福后人，所以我说我们为什么要载人航天？我们承载的，我想也是同样的使命。

大家知道神舟五号，完成了我们首次载人飞行以后，神舟六号两人五天的飞行，然后我们就开始了出舱活动的研制。神州七号出舱活动，你们当时去看过那个实况的，就会注意到，我们的舱门开了一个缝，然后合上了，然后过了几分钟，最终才把舱门打开。当时发生以后，很多人问过我，你紧张不紧张，我说我稳稳地坐在我的椅子上面，一动不动地在想。首先我在想，会有什么问题吗？我想了想我们的研制过程，想了想我看到的这个图像和数据，我想没有问题。那我底气在哪呢，实际上在于我们的工作，为了这个出舱做了大量的试验，同时呢我们又为了保证这次出舱的成功，我们也做了各种方案和预案。我们工程的副总设计师叫宿双宁，他已经退休了，也是不断地在思考，怎么保证航天员能开开舱门，因为我们知道，不仅仅是我们没有经验，当时我们国家还没有天基测控系统，没有中继卫星，我们的测控弧段还很短。我们放气，就是我们的轨道舱，我们的气道舱放气的时间不是很长，就可能有余压，其实最后也是因为有余压的原因。后来他提出了建议，他说应该再准备一个预案，准备一个助力的装置，在打不开的时候，我们还有一种手段去开这个舱门。所以我当时坐到那儿，看到舱门开开一个缝以后，应该说是能够处事不惊地坐在那，因为我相信，不过就是时间长一点，花一点力气，但还有一个因素，我相信人的作用。我们有两位心理素质很好的航天员，人啊，有人在的环境，我们可以解决很多我们意想不到的问题，实际上这也是为什么要载人的很重要的原因之一。当然大家知道，翟志刚和刘伯明两个人，通力合作完成了我们首次出舱任务。

后来大概电视直播越来越多，有的人说，你们这个交会对接，你们的这个返回，就像演电影大片一样的精确，实际上能够做到精确，它的背后是我们很多航天科技工作者、各级的设计师、各级的管理人员共同的努力。你看到的这么一个片段，这么一个过程，它背后有很多人的努力，才能保证就像是演出一样的精确，就像经过剪辑一样的大片那样的精彩。大家知道有个国际空间站，十几个国家搞的，我们的中国空间站没那么大。我们秉承的方针是，一步一个脚印，有所为有所不为，但是我们中国的空间站，将使得我们全面地掌握大型空间设施的建造和运营技术。我们中国空间站，将是一个三舱结构的空间站，每个舱段二十吨多一些，它可以对接两艘载人飞船、一艘货运飞船。这样的话，它的规模大概是在九十吨到一百吨之间，而且我们中国的空间站，将采用当代的最先进的技术，包括能源技术、环境控制和生命保障技术等等，我们将把它建成一个经济性最好的、信息化程度最高的一个空间站。中国的空间站，将在2020年前后建成。

我们人类的探索步伐，我们中国人的探索步伐，不会仅仅止于空间站，用一句网络上曾经比较时髦的话说，宇宙那么大，我们人类应该去看看，我们中国人更应该去看看，应该走得更远。谢谢大家！

【开讲啦周建平演讲要点】：

1、中国人不仅是有梦想，而且是最早的践行者，万户也被尊称为航天的始祖。

2、载人航天三步走战略如何成形？

3、我当时就在我们火箭的总指挥黄春平和总设计师刘竹生院士边上，他们那时候就六十岁左右吧，我看他们眼泪唰就流下来了，然后两个人拥抱在一起。

4、后来总指挥部决定撤场，几百人从发射场撤回了各自工作的地方，那是含着眼泪走的。

5、我们的舱门开了一个缝，然后合上了，然后过了几分钟，最终才把舱门打开。当时发生以后，很多人问过我，你紧张不紧张，我说我稳稳地坐在我的椅子上面，一动不动地在想。

6、宇宙那么大，我们人类应该去看看，我们中国人更应该去看看，应该走得更远！

开讲啦范瑞祥演讲稿：探索“航天梦”的未来

1、火箭研制一直在挑战极限，一直在追求极致，这就是火箭研制人员的使命。

这次“长征七号”火箭首飞的成功对我们国家未来空间实验室和空间站的建设意义非常重大。我们知道我们国家未来要建设空间实验室，再进一步发展要建设有人长期驻留的空间站，人在上面必须要有地面定期给他发射货用飞船来补给，解决吃喝的问题，还包括上面做科学实验需要的仪器设备等等。补给的话，要求火箭的运载能力必须大于十三吨。可是我们国家以前的运载火箭低轨的运载能力最大也就八吨多，要达到十三吨以上的运载能力需要新研制一些运载火箭。“长征七号”火箭就是在这样的要求下，我们从八年前开始研制的新一代运载火箭，所以这个任务是非常光荣而艰巨的。

新型运载火箭的研制，可以说是挑战极限，把工作做到极致。我们“长征七号”运载火箭捆绑了四个助推器，助推器直径是2.25米。其中助推器的上面有一个液态氧的储箱，这个液态氧的储箱壁厚最薄的地方是1.8毫米，铝合金制造的1.8毫米，比一般厚一点的纸也厚不了多少。火箭整个研制就“斤斤计较”到这个程度，既要满足火箭在加注发射过程中的载荷，同时又要把它的重量做到最轻。大家知道它里面装了多少推进剂吗？液态氧50吨！五万公斤的液态氧，就装在这么一个薄薄的1.8毫米厚的储箱里。我们火箭研制一直在挑战极限，一直在追求极致，这就是火箭研制人员的使命。

2、台上十分钟，台下十年功。十年辛苦付出换取最后600秒的飞行。

对于“长征七号”火箭，我们研制起步是从2006年开始的，全面研制工作是从2008年开始的，经历了8到10年的过程。火箭起飞以后，从飞行表演到最后入轨就10分钟，600秒，但底下是数以千计的研制人员花费10年的时间。这10年的功夫造就了这10分钟、600秒的成功。台上十分钟，台下十年功。

这个火箭我们给上级机关承诺，2014年12月15日从天津港出发。为了做到这一点，我们天津公司总装车间的一百多号人员，在那三四个月每天晚上干到两三点钟以后。他们提出口号“12点之前不叫加班”——晚上12点之前不叫加班。每周工作七天，每天实际上也就是休息几个小时，第二天早上八点上班继续干。我们一天都没有拖，12月15日那天准时把产品送到了天津港，这也是相当不容易的。

去年年底，我们火箭进行最后一个大型试验。这个试验正常情况要做完得九个月到一年的时间。但是我们的研制进度卡在这了，因此我们试验单位在三个月的时间里，每天两班倒，每天一班干十二个小时，二十四小时连轴转，做到了今年的1月10日，经过三个多月的时间完成了过去需要九个月到一年的工作量，拿到了这个数据。我们这个试验有一个负责的同志姓张，叫张永亮。这三个多月过去以后，他们的领导说，（张永亮）走路都有点恍惚了，非常的不容易。还有就是我们在研制过程中，不光是我们领导，每个岗位的人员都承受着非常大的压力。去年四月份，我们在天津做火箭一级结构的联合的静载试验，第一次试验没有达到合格载荷，说明这个产品出问题了。后来我们做了改进，再做第二次试验，第二次做试验的时候，我们的主管设计人员心里知道有风险：有可能也达不到合格载荷。如果做不到合格载荷，这个结构就破坏了，那就需要重新改进、生产、再试验。这个周期最短也需要一年，所以大家的压力非常非常的大，第二次试验能不能过？

我们都在天津，那天晚上做到了十二点以后。当加载人员一级一级加载，最后说加到了合格载荷时，现场一片欢声。我们中有两位，一位设计人员，一位试验人员，两个大小伙子，就在我眼前，紧张地拥抱在一起，长时间地拥抱在一起。非常的不容易。我也在现场，在没有到合格载荷之前，我的心也是提到了嗓子眼。确实是那样，大家心里知道，一旦不成功，意味着后边整个型号的研制进度会推迟多少。我们静载试验的设计负责人是一个小女孩，很年轻，姓张，叫张薇。在到合格载荷之前大家都非常紧张，到了合格载荷以后大家都非常高兴。这个小女孩当时一下就哭了，眼泪汪汪的。那种自己身上沉甸甸的责任，千斤重担实际上远远不止，是千吨的重担，就是这种感受。

3、国家、人民的期待与支持是我们永远的动力。

发射成功以后，我们走出了发射场，到文昌海边转一转。正好有个小店，我们研制团队的同志就在那个小店吃了顿饭。那个店老板姓梅，梅花的梅。梅老板一听说我们是“长征七号”火箭研制团队人员，非常地高兴。他跟我们说，这个火箭很神奇啊，我说怎么神奇了，他说原来说的25号晚上八点发射，你们真是做到按时发射，我说这就是我们应该做的。他说这个火箭有多重啊，我说六百吨。他说很神奇啊，把六百吨的东西一下就托起来，准确地入轨，太了不得了。他说那天发射的时候，他的小店边上坐满了人，周围有好多人进到他的小店里要从海边看火箭起飞的整个过程。他的店边上有两棵椰子树，可能挡了视线，最后老板说我下决心，把两棵椰子树砍掉，让大家能够看见火箭起飞的那个时刻。火箭八点钟准时点火起飞以后，他说周围好多老百姓都在看火箭发射，大家都情不自禁地热烈鼓掌，好多人都在喊“中国万岁”。我一听梅老板这些话，也是非常感动。我们研制团队并不孤独，因为背后有一个强大的祖国，有人民在关心我们，在支持我们。所以回想起来，尽管大家这过去八年的付出很辛苦，但是看到火箭飞行成功了，还是觉得非常值得。

4、“长征七号”让我国中大型火箭的研制技术水平与国际水平接轨，同时也造就了一支有潜力的年轻队伍。

当然这一次，大家也非常关注我们火箭在研制过程中的技术进步，比如这次火箭研制全流程采用了数字化技术，设计、生产制造、试验，整个生产过程中没有一张图纸，都是从计算机中间的三维模型进行生产制造，进行试验验证。这使我们国家中大型火箭的研制技术水平上了一个大的台阶，和国际的水平应该是接轨了。这将来就是作为我们新一代中型火箭的基本型，以这个基本型为构型，通过模块的组合可以形成一个新一代中型火箭的系列，满足我们国家未来一二十年甚至更远的需求，可以发射更大更重的卫星。

通过“长征七号”火箭的研制，我们又带领出了一支年轻的队伍。在发射场的时候，我看了一下我们研制团队的花名册，我们整个研制团队一线的人员绝大部分年龄在30到35岁之间。他们非常幸运，赶上了一个好时代，有这个非常荣幸的机会从头到尾经历了火箭研()制的全流程。我是在上世纪九十年代加入航天队伍的，当时我们也非常幸运，参加了载人航天长征二号f火箭的研制。新一代的航天队伍是我们培养出来的，这是我们最为宝贵的一笔财富。我相信这批人员将来可以再带领新的同志把我们国家的航天技术提高到一个更高更新的水平。

开讲啦潘建伟演讲稿：探索的动机

我在欧洲留学的时候，到阿尔卑斯山山区大峡谷，很少有外国人会到那个地方去游历。我见到一个大概80多岁的满头白发老太太坐在轮椅上。她见到我之后，非常高兴。聊起来她就问我是干什么的，我说我是做量子物理的。然后她进一步问我，你做量子物理的哪一方面？我说我就是在做那个叫做量子信息，量子态隐形传输，用英文就叫做像时空穿越里面的这么一个东西，她说我读过你在《自然杂志》发表的那篇文章。当时我非常感动，一个80岁的老太太，她还是对我们的科学保持着这样一种原始兴趣的初心。我觉得她也许是一个例外。

过了几年之后，因为我的鼻子里面长了些东西。然后我在海德堡大学，做了切除息肉的手术。做完手术，我醒过来之后非常痛苦，正好护士站在我的床前。她说潘教授，你是不是就是研究跟时空穿越类似的东西啊？我说是啊。她说你能不能给我讲讲。但因为我当时鼻子里面插着两个管子，非常痛苦。我说现在我讲不了，我将来送给你点资料吧。我想讲什么呢？我就觉得一个护士也是感兴趣，一个乡村里面老太太也是感兴趣。刚才我在外面的时候听，有多少人在学物理，好像听说只有一个人举手，对吧？那我觉得如果大家对科学没有这种原始的冲动，没有兴趣的话，我们就不可能变成一个真正的创新的国家。

那么下面我想跟大家聊一聊就是探索的动机。就是作为科学家，特别关心的是两个事情。第一，宇宙的规律是怎么样的。他通过规律研究，希望能够知道我们是从哪里来？会到哪里去？也就是说我们非常关心宇宙的生成跟宇宙的命运。

我曾经好多年之前，读过房龙的一本书，叫做《圣经的故事》。那么当然我得宣称一下我不是教徒。大家都在想这个宇宙肯定要有一个起源，上帝当时说要有光，然后要有云，要有天，要有地，这个过程就是想来告诉我们创世纪的过程。所以人类追求的过程当中，一直希望能够理解我们是怎么来？我们的未来是怎么样的？来寻找一种安全感。但是在过去，因为没有科学，只有靠我们种种的想象。那么这个事情经过几千年的知识积累之后，到了1687年其实有非常大的改变。在1687年之前，偶然的一个机遇伽利略把玻璃片做成望远镜去看太空了，他看到了土星环等等。也就是我们开始能够探索整个宇宙是怎么样了，不仅是这个地球怎么样。到1687年，牛顿在很多前人知识的基础之上，发表了一部专着叫作《自然哲学的数学原理》，改变了整个人类的进程。这部书告诉我们，我们的进化通过微积分是完全可以计算的。

这什么意思呢？我们本来觉得上天是非常神圣的。牛顿就表示苹果掉地上，星星在天上转，都可以算出来。这个时候你会感觉原来我可以计算神圣的上天、星星运行的轨道，这在科学上的自豪感是无比巨大的，我们还可以来计算未来。如果你进一步想的话，你就马上会感到非常地失望，完了，我的命运是不是也是在宇宙诞生的时候就已经决定了呢？

比如说潘建伟成为物理学家，撒贝宁成为主持人，其实根本不是我们自己努力的结果。就像是我们今天在这地方开讲，也是在宇宙刚刚诞生的时候，一切事情都已经注定了。为什么呢？牛顿力学告诉我们，可以计算的。所以很多物理学家，有些大科学（家）搞清楚问题之后，他说我们这个世界是宿命的，奋斗是毫无意义的，于是他们就自杀了。真的有这样的事情发生。当然科学还是要进一步发展的。一直到上世纪初，又一个新的革命诞生了，就是量子力学诞生。

量子力学它非常有意思。它跟原来的牛顿力学和我们的经典力学完全不一样。牛顿力学告诉我们，比如像我潘建伟，我今天在北京这个地方做讲演的话，我就不可能在上海。但在量子力学有个概念——作为一个微观客体，当你没在看，他在上海和北京的时候，他可以同时在两个地方，处于一种叠加的状态。我们就把这样一种状态叫作量子叠加态。

（小片）量子，是物理学的概念，作为不再可分割的基本个体，量子用来形容微观世界的一种倾向，物质或粒子的能量都倾向于不连续的变化，即事物不是明确的非此即彼，而是此与彼的某种尚未确定的叠加态。举个例子，潘教授要从德国柏林飞到中国北京，飞机有两种飞行路线，一条是柏林-中转莫斯科-到北京，另一条是柏林-中转新加坡-到北京，如果潘教授在飞机上睡着了，那么他不知道飞机到底是从莫斯科中转还是在新加坡中转，这时，用量子力学看世界的潘教授会说“我现在同时在莫斯科和新加坡”，也就是量子的叠加态；而当潘教授睁开眼睛看的时候，他才知道到底是从莫斯科中转还是从新加坡中转，这也正是量子力学的积极哲学，“看到即改变”，当你把视线关注到量子的运动轨迹，其状态就会随之发生。

这就告诉我们，你睁开眼睛去看一下，你对我们整个世界的演化，是会有影响的。这也是说量子力学，从哲学上讲它是一种非常积极的概念。它说我们个人的奋斗，对这个世界是有影响的。量子力学不仅可以来了解宇宙的历史，也可以推动一个新的学科的发展。

那目前我们在从事的一个比较具体的研究就叫作量子信息科学。利用所谓的量子叠加原理可以来做量子通讯。那么量子通讯又可以解决信息安全的问题。其实量子力学还有一种所谓量子纠缠的概念。因为我刚才讲了一个粒子可以处于零加一，就是两个状态的叠加。两个粒子的话它也可以处于一种非常奇怪的状态的叠加。比如我今天来，假定我给撒贝宁一个纠缠粒子在他的手里面，然后我回到合肥去了，然后我让撒贝宁把他手中的粒子一扔。它会随机得到零和一，这个结果里面的某一个。但是我在合肥看一看我手中粒子的状态，我就可以把他手中的结果猜出来。

我们把这样一种现象叫作量子纠缠。或者从不太严格的意义上讲，甚至可以把它叫作“遥远地点之间的心电感应”。利用这个，我们就可以来构造一种非常强大的量子计算机，可以让我们通过量子计算，在大数据爆炸时代，把有效的知识给提取出来。所以从这个角度上讲，我觉得科学不仅能给你带来心灵的自由和安宁，而且科学是非常有用的。随着电动力学和量子力学的发展，我们整个世界就已经变成一个地球村了。

所以说人类的进化是跟我们信息的共享和互相的互动紧密地联系在一起的。同时，还有一个非常重要的东西是需要我们进一步去珍视和加以保护的。就是每个人都需要有心灵的自由，和他的独立的思想。正因为我们从古到今，保证了我们思想的独立性，我们才能够保证，我们想法的千变万化。

我为什么把今天的题目叫作探索的动机。其实是我照搬了爱因斯坦的题目，它叫作探索的动机。他说今天有三类人是在科学的殿堂里面。第一类人他只要有机会，也许会成为企业家，也许会成为政治家，也许会成为诗人。他只要是干哪一个能够让自己得到荣耀，得到名利。他干什么都可以，很有才华。

还有一类人完全是一种兴趣驱动的。他只是觉得好玩，他才不管对大家有没有好处，有没有什么坏处。

第三类人是什么呢？他确实希望能够对这个宇宙进行探索，进行凝视，进行思索，能够找到这样一些先天和谐的规律。只有这一类人才能够很静心地，去从事长久的科学的研究。那么爱因斯坦说当然我们不能把前两类人给驱逐出去，因为这些人可能对科学是做过很多，也许是主要的贡献。把他们给驱逐出去的话，我们这个殿堂就倒塌了，对吧。但是也可以肯定的是如果没有第三种人的话，这个殿堂就不会成为殿堂，只能是一些蔓草，就不会成为森林。

所以说到科学家的探索的动机，作为一个真正的科学家，他（应该）是很有责任心的，他是会用无穷的耐心，去理解这个宇宙是怎么样的？但现在我们不能解释为什么我们会有爱？为什么我们会有爱情？但我想随着将来科学的发展，也许到某一天我们也许()能从方程里面给我们非常好的解释。这就是探索的动机。

谢谢大家。