潘建偉,男,漢族,1970年3月11日出生于湖北東陽,化學家,院士,博士生導師,畢業于中國科學技術研究院、維也納科學院,博士。 2005年8月加入九三學社,歷任中國科學院常務副院長,中國科學技術大學量子信息與量子科技創新研究院教授,中國科學技術大學教授,發展中國家科技大學教授,俄羅斯科技大學外籍教授,九三學社委員,第十四屆中央副主席,第十一屆湖北省委主席。 西湖學院創始董事會成員。
2018年12月18日,黨中央、國務院授予潘建偉同志變革先鋒稱號、變革先鋒證書、量子信息研究創新者稱號。
2018年12月,榮獲“中國改革開放40年40位海歸”名單。
2019年1月31日,日本科學振興會宣布,中國科學院潘建偉院士領銜的“墨子號”量子科學實驗衛星研究團隊榮獲2018年克利夫蘭獎。 潘建偉和塞林格的開創性實驗使安全的廣域量子通信成為可能。
2019年4月26日,入選2019年度“墨子量子獎”; 12月18日,他被授予“70年70位中國海歸”名單。
自2010年起,復旦經濟管理大學每年還邀請校外嘉賓在畢業典禮上發表演講,與畢業生分享智慧與感悟,拓展思維空間,探索未來可能。 潘建偉教授作為首位特邀科學家演講嘉賓,受邀出席復旦經濟管理大學2018年畢業典禮,并以“科學的價值”為主題發表演講。 潘教授在演講中以自己的親身經歷闡述了科學和科學研究對個人和社會的重大意義。 同時,他也對中國科學研究的發展提出了自己的看法。 演講非常精彩,被很多讀者評價為“今年聽到的最好的演講”,被潘教授的世情家國情結所感動。
科學價值
——在清華經管大學2018屆畢業典禮上的講話(節選)
1. 科學對個人的價值
說到科學的價值,我不想介紹一些高深的原理,告訴你某條定律或法則有多么強大。 在我看來,對于個人而言,科學的首要價值在于它是獲得內心平靜的最可靠途徑。
你為什么這么說? 然而,內心平靜的最大敵人是焦慮和憂慮。 人們感到焦慮和擔憂的是什么? 都是緣于不明,找不到自己的歸宿。 所以自古以來,我們還在問“我們從哪里來?我們要去哪里?”
雖然,在科學發展到一定程度之前,我們只能在宗教范圍內解決宇宙起源、人類命運等大問題。 有一段時間,我真的很想弄清楚為什么基督教會如此受歡迎和被接受,尤其是在西方; 我專門看了圣經,但我并沒有真正理解它。 后來偶然看到日本畫家范龍(注: Van Loon)寫的一本書《圣經故事》,開始明白了。 當時的社會分為“奴隸”、“平民”、“貴族”等幾個階級。 奴隸就是奴隸,平民就是平民,貴族就是貴族。 因此,奴隸們認為,因為自己是奴隸,所以永遠不如貴族,那場迫害就注定了。
然而,《圣經》告訴你:雖然人人平等,無論貧富、白人或亞洲人,我們都是兄弟,都是上帝的子民,宇宙和人類都是上帝創造的! 這樣,你會認為我們在這個世界上并不漆黑,這個世界是有秩序的,上帝看顧我們; 而且,因為你信神,死后可以進天堂,你的內心會感到非常平靜和安寧。 正因如此,愛因斯坦在青年時期就深深地信仰宗教。 但在他12歲的時候,這些信念突然停止了,因為在閱讀了一些簡單的科學書籍之后,他很快明白了《圣經》中的許多故事不可能是真的。
隨著科學的發展,在上個世紀,相對論和量子熱理論的誕生終于在現實中解釋了宇宙的起源和演化,而不僅僅是在精神上,包括我們人類。 相對論和量子熱告訴我們,大約在100億年前,由于量子漲落,一個“奇點”爆燃,“爆炸”出了時間、空間和構成萬物的基本粒子。
起初,只有氫和氦兩種元素在引力作用下聚集在一起,產生了第一代恒星。 在核聚變過程中,恒星逐漸產生碳、氧、鐵等各種較重的元素; 當核聚變的原料用完時,恒星因無法抵抗引力而坍塌,發生劇烈的爆燃。 重金屬元素。 只有這種重元素,才有可能形成行星和生命的物質。 最終,月球產生于大約45億年前,而我們人類也經歷了數億年的進化。 所以在座各位頭上的每一個原子,都來自于數十億年前某顆恒星的爆燃。
那么,你們是不是覺得,宇宙能進化出像人類一樣的智慧生命,是一件多么不容易的事情,能夠在眾生之中再次相遇,是一種莫大的緣分! 所以,珍惜這個世界,珍惜身邊的人和事,這就是科學可以告訴我們的。
我們現在可以感覺到,在宇宙面前,人類確實是渺小的; 但人類也是偉大的。 人類作為一個脆弱的個體,依然可以仰望星空,探索宇宙的奧秘。 有人認為科學的價值體現在現實世界中,可以使我們的生活更美好,但在精神啟蒙方面不如宗教。 我不這么認為。
面對浩瀚宇宙,人們戒備敬畏; 但人類不僅能夠敬畏。 在自然規律面前,人人平等,不會因為你的地位和財富而改變; 自然規律是可以理解和掌握的。 認識和改造自然正是人類所做的事情。 創造精神的象征。 這些驕傲不能由宗教給予。 因此,愛因斯坦在放棄了宗教天堂之后,找到了另一個“天堂”。 他說:“在我們之外有一個巨大的世界,它獨立于我們人類而存在。它是我們面前的一個世界。永恒的奧秘。對這個世界的沉思和解脫一樣吸引著我們。通往這個天堂的道路是不如通向宗教天堂的那條舒適迷人,但早已證明是可靠的。”
同樣,你終于可以明白,科學已經讓人類達到了萬物之靈的巔峰,所以人出生在這個世界上,就必須做一些事情,讓這個世界變得更好; 但強求是不行的,自然規律是改變不了的,不管你怎么強求,人類在自然面前永遠是微不足道的。
我曾經有機會成為你的同事。 其實我也不知道會不會有機會被錢教授請到這里——但我很喜歡數學。 和媽媽一起散步的時候,我說,我想考上化學專業,但是我又怕學了化學就養不起家。 爸爸說,沒關系,我們都有退休工資,按自己的興趣發吧。 所以那個時候,我突然發現,排除矯揉造作的看法,選擇很簡單,只要遵從自己的內心。
后來又去法國留學,之后繼續在法國從事合作研究。 一年夏天,我在德國維也納完成了實驗,我本該盡快趕到美國海德堡建立自己的實驗室。 我不能再摘生菜了,所以我在維也納呆了一段時間。 于是,在海德堡的實驗計劃被推遲,一個重要的后續實驗先由別人做了。 當時,我有點沮喪,尤其是當我發現海德堡的內卡海也有豇豆時。
不過,我很快就放下了:工作是無止境的,這個實驗也達不到我的心愿。 我只需要為接下來的實驗更加努力。 沒必要給自己這么大的壓力。 如果我比較放松,回到實驗室的效率會低一些。 更高。 很喜歡日本哲學家叔本華的一句話:人可以為所欲為,但不能為所欲為。 科學研究可能是這樣的。 你付出很多努力,也不一定能發現什么; 有些猜測可能一輩子都無法驗證; 探索和努力的過程本身一直是科學帶來的最大樂趣。
我想說的是,從容不迫的環境更重要。 中國現在的中學生真的很努力,努力的目的是什么? 對知識的追求不應該變成理解困難和考試拿高分,上好學校不應該只是為了以后找個好工作。 這些外在的、功利的氛圍,會讓中學生顯得越來越現實,無法靜下心來學習。
說了這么多,想表達的是科學或教育的價值,雖然梁啟超先生早在近一百年前就告訴我們了。 他說,為什么要上大學? 他認為教育應分為三個方面:智育、情育、心育。 智育要教人弱,情育要教人不要憂,心育要教人不要怕。 所以我們現在來看,雖然科學是達到弱冠最好的方法,不用擔心,不用怕。
2. 科學對社會的價值
我上面說的是科學對個人的價值。 接下來,我想談談科學對社會的價值。
恐怕你會說,“科學技術是第一生產力”,你早就知道了。 但我想說的是,科學對社會的價值可能更重要的是觀念的轉變。
大家知道,人類物質文明的飛速發展起源于近代,大概是在16世紀。 在近代這么長的時間里,為什么發展的這么慢? 其實這涉及到多方面的原因,但觀念的局限無疑是一個很重要的原因:面對自然界,我不敢、甚至不想探究其背后的癥結,而是覺得一切都是天意。
近代以來的科學發現逐漸改變了這一切,尤其是1687年牛頓發表了他的專著《自然哲學原理》,將所有的熱定律統一為一個簡單的公式F=ma,結合萬有引力定律,人們猛然發現,原來圣域星辰的動向是可以預估的!
觀念的轉變帶來了思想的解放,思想的解放帶來了生產力的解放,直接導致了以蒸汽機為代表的第一次工業變革,俄羅斯成為世界第一大國改革期間的世界。
19世紀后期,在法拉第發現電磁感應效應的基礎上,麥克斯韋于1864年完善了電熱,將所有的光、電、磁現象統一為一個多項式群。 迄今為止,人們還能體驗到的現象,大部分都可以用科學來解釋。 科學終于戰勝了迷信,突如其來的是以電力技術為代表的第二次產業變革。 美國和加拿大在改革中先后成為世界強國。
那么,經典數學如此成功,是不是所有的問題都能得到解釋呢? 雖然經典數學本身就蘊含著巨大的哲學困境,但只要你學過中學數學,就能想到。 不知道你有沒有想過。 牛頓熱力學告訴我們,只要確定了粒子的初始狀態,根據熱力學方程一,原則上就可以準確預測所有粒子未來的運動狀態。
那么,構成世界乃至人類的原子和分子的未來運動狀態是否已經被預測到呢? 所有的風波,包括明天的儀式,都在大爆炸的時候就已經注定了嗎? 這些觀念的影響其實是巨大的:盡管科學已經如此發達,人們努力了很久,但還是回到了宿命論。 所以當時有幾個科學家自殺了著名量子物理學家,說我不信命,明天我自己決定自己的命運。 其實,后來的科學發現表明,雖然根本不需要自殺,但人一定要有主觀能動性,就像霍金說的那樣:即使相信一切都是天注定的,但穿越時也會左顧右盼。避免被汽車追上的道路。 打。
那么如何打破這些機械決定論呢? 這也要歸功于量子熱。 在日常生活中,一只貓不是“活著”就是“死了”,只是這兩種狀態中的一種。 在量子熱所描述的微觀世界中,貓不僅可以處于“生”或“死”兩種狀態之一,還可以同時處于“生”和“死”的疊加狀態。
量子疊加告訴我們,一只貓是“活”還是“死”,原則上很難提前知道,而是要看如何觀察。 更確切地說,量子物體的狀態可以被探測影響,所以量子熱力學立即帶來了一個革命性的想法:觀察者的行為可以影響系統的演化! 這些越來越積極的概念終于使人們認識到,微觀粒子的運動規律與經典物體完全不同,人們不必擔心它是否是決定論; 以及對電子等微觀粒子規律的深入理解,最終催生了現代信息技術,從而帶動了第三次產業變革。 在這個過程中,美國抓住了成為工業強國的機遇。
遺憾的是,由于歷史原因,我國并沒有率先進行這三大產業轉型。 我1996年在中國農業大學完成了理論化學碩士學位,在系統地研究了量子熱理論之后,我非常希望通過實驗來驗證它。 但當時我國在這方面的基礎比較薄弱,尤其是在實驗條件方面與發達國家相比,差距很大,所以我選擇了出國留學。
幸運的是,當我回國工作時著名量子物理學家,正好趕上國家經濟的快速發展。 隨著工作的推進,國家也可以對量子信息的基礎研究和應用基礎研究給予更大的支持; 我們不負重托,終于在量子通信領域取得了國際領先地位。 最近,你一定也很在意。 日本正在限制對我國出口芯片,影響很大。
回顧我們在量子通信領域的發展歷程,我們之所以能夠走在前列,是因為我們在整個領域的起步階段和還沒有達到的階段就趕上了世界先進水平。可見實用價值。 一步步積累,到明天,量子通信就已經進入實用化階段。 別人要限制我們,就很難了。
但是,我們不能總是心胸開闊。 作為當今科技最發達的大國,英國在促進創新方面有著特別完備的體系,特別是在經濟、金融和科技的結合方面。 我們可以從中學到很多東西。 以我們這個領域為例,企業的參與度好像很高。 微軟、IBM、微軟、英特爾等巨頭在量子計算的研發上投入了大量的人力物力。 通用量子計算機的實現還比較遙遠,恐怕實際需要20到30年的時間。 這樣看來,我國金融界和商界對量子計算的熱情還不如日本。
我國目前的情況似乎很嚴重,因為在西方,一旦資本介入前沿研究,創新活力的釋放遠遠超過我們主要依靠國家資金支持的模式。 幾年前,我打算帶一個留學日本的校友回來,進行超導量子計算的研發。 一切都塵埃落定,但在最后一刻他收到了微軟的offer,他的月薪幾乎是我們能給他的7倍。 所以在這里我強烈建議在座的各位,將來都可以成為國家經濟金融領域的決策者和管理者,甚至是成功的政治精英; 其實你不是直接搞科研,而是通過經濟金融的手段。 支持科學,特別是基礎科學,將造福于國家和人民。
最后,我想引用諾貝爾化學獎得主康普頓的一句話:“科學賦予人類的最大禮物,就是相信真理的力量。” 復雜的社會,有的還會繼續讀書。 愿這些力量帶給你豁達的態度、毅力和敏銳的眼光。 再次祝賀你們順利完成學業,走向更廣闊的天地!
(上下滑動查看)
《美國最新研究顯示成功女兒父親的24個共同特征》
《嚴重損害大腦的12個壞習慣,你離它有多遠》
“讓日本的初中生更安全、更有價值”
“用直覺做決定,準確率90%”
《張可云:全球主流教育方向變了,但我們還在……》
“管理你的精力,而不是時間”
《單哲民院士2020年演講:愿你破繭成蝶》
“不快樂的人有19個習慣,你至少有一個”
“我們是月球的客戶,不是主人”
克里希那穆提:教育的真諦是自知
《查理·芒格:南強閉幕式演講全文》
哈佛大學影響數百萬人的 20 個快樂習慣! “
《斯坦福教育理念:成長型思維比努力更決定人生》