滴水學堂：復課在即，這堂硬核公開課請講給孩子聽！

2020-05-19 14:02:44 來源:滴水學堂

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4月19日，科學院院士、西湖大學校長施一公為即將正式返校的中學生們上了“開學一課”，施一公與中學生們分享的，是他從事科學研究近30年來的人生思考。

在課中，施一公送上了想對中學生說的八個字——獨立、思考、尊重、科學，并和大家分享了一個很長的故事，這個故事與我們當下的每個人都息息相關，一起來看。

同學們，大家好，我叫施一公，來自西湖大學，很高興今天有機會給同學們上開學后的首課，今天，我想給大家講4個觀點，其實也就是8個字。

送給同學們8個字：獨立、思考、尊重、科學

今天我首先講的詞就是“獨立”。為什么一開始開學要講獨立，自立，雖然你們還沒有成年，但你們已經應該要逐漸地自立、獨立，用自己獨立的眼光審視世界，在生活中也要一點一點獨立起來，自立起來。沒有獨立，就很難有今后一點一點對世界的判斷，對周圍世界的認識。

第二個詞是獨立“思考”，和獨立還不太一樣。是指自己去用心觀察世界，基于自己的觀察比較作出判讀。獨立思考背后實際上是批判性的思維。無論是教科書、老師、家長、朋友，還是你周圍的小伙伴給你說了一件事，講了一個故事，自己都要在人云亦云之后想一想，這個故事的道理對不對，逐漸形成自己的判斷。

其實任何一個人在獨立思考的過程中，一開始總會有各種標新立異的想法，也許有些觀點不被社會接受，也許有些觀點是錯誤的，都沒有關系，獨立思考的價值是一輩子的，不僅在學習中會受益，將來工作中，走上社會，在任何一個地方，你都會受益于你獨立思考的這樣一種行為和能力。

除了“獨立”和“獨立思考”這兩點之外。我還有兩點特別想和同學們分享。那就是第三點“——尊重”。尊重什么呢，我講兩個方面。

一是尊重自己。任何一個人在成熟過程中，一定是尊重自己的過程。我們可以謙虛，可以謹慎，也可以有時候外圓內方，無論怎么樣，我們都需要做到尊重自己，只有尊重自己才能讓自己在社會中、學習上走下去，但只是尊重自己遠遠不夠，如果只有尊重自己，這個社會會變得很對立。

我想，同學在過去一兩個月中上網課，在網上搜一搜消息，看一看新聞，會有很深的感觸。這個社會是需要包容，需要彼此理解的。而包容和理解的背后是需要尊重別人。你尊重了自己同時尊重了別人，社會自然會有包容，社會自然可以和諧發(fā)展，社會、周圍的環(huán)境自然會讓你賞心悅目，世界會變得。

尊重別人之后，我講第四點，那就是尊重科學。什么科學呢？科學是對自然界客觀的描述，它是近似真理的一些存在。我們有時候會情緒化，對事物的判斷會走一些極端，這些都是和科學相背離的，相信只要大家開始學會尊重科學，很多事情都可能得到比較好的解釋，尤其是在疫情仍然在世界各國蔓延的時候，主宰就是科學，科學是世界前進的動力，也是首要生產力。我們必須尊重科學。

同學們，剛才我給大家講了4個觀點8個字——獨立、思考、尊重、科學?？茖W究竟跟我們有什么關系，我們應該怎么做呢？下面我跟大家分享我自己的一點想法。

一個100多年以前的故事，一直延續(xù)到疫情今天

這個故事很長，可以一直追溯到19世紀。

有一個荷蘭的科學家叫倫琴，他在1895年發(fā)現(xiàn)了X射線，他用X射線給他的夫人拍了一張手的照片，可以清楚地看到婚戒手指，看到骨骼。這是人類已知的首張X射線穿透組織之后留下來的照片，顯示X射線強大的穿透功能。這樣一個科學發(fā)現(xiàn)，我想同學們都很清楚，后來走進醫(yī)學，成為醫(yī)學的一個重要影響基礎。1901年諾貝爾物理學獎就給了倫琴先生。

他后面，一位德國科學家，叫馬克思·馮·勞厄。馬克思·馮·勞厄在上個世紀初，也就是二十世紀初，發(fā)現(xiàn)了氯化鈉晶體可以被X射線折射衍射的現(xiàn)象，他很快意識到，折射之后，衍射之后，在氯化鈉晶體后面的背板上出現(xiàn)的一個一個黑斑，在膠片上出現(xiàn)的黑斑，代表了氯化鈉氯原子和鈉原子相對的位置，以及它們本身的化學物理性質。這個發(fā)現(xiàn)非常重大，所以德國科學家馬克思·馮·勞厄獲得了1914年的諾貝爾物理學獎。

大家可以想象，X射線的出現(xiàn)，從倫琴到馬克思·馮·勞厄，已經開始接過接力棒往前走了。但是，盡管馬克思·馮·勞厄發(fā)現(xiàn)了食鹽晶體，他并沒有發(fā)現(xiàn)衍射的規(guī)律，而這個規(guī)律是由英國父子科學家，也叫布拉格父子，布拉格父子攜手合作，用了很長的時間推理出一個特別簡單的公式，那就是，n倍的波長，等于兩倍的間距乘以入射角θ的sin，就是nλ=2dsinθ。這樣一個非常簡單的布拉格公式，是我們人類現(xiàn)在觀察物質世界重要的理論依據。

布拉格父子1915年分享了諾貝爾物理學獎，當時這位做兒子的，也就是我們說的勞倫斯·布拉格，他只有25歲，是至今迄今為止世界上年輕的諾貝爾科學獎獲得者，我講到這里，我想告訴大家的是，科學需要合作，需要激勵，他在求真，他在尋求自然界的規(guī)律。

無論是倫琴先生，還是馬克思·馮·勞厄和布拉格父子，他們都沒有看到當今X射線給人類生活帶來的巨大的便利。像透視，甚至是在高鐵站，飛機場一些安檢措施其實都跟X射線直接相關。X射線重要的對我們每個人生活的改變，其實并不是在醫(yī)學上，而是讓人類從微觀上看到了從原子、分子它們的排布，它們的規(guī)律，蛋白質的組成，細胞的結構，讓我們看到了每一個重大病癥它的發(fā)病機理，從而我們可以用這些信息，就是原子、分子排布的信息，用來制藥，用來理解世界。

從倫琴到馬克思·馮·勞厄，到布拉格父子，到后面一直到很多科學家，從醫(yī)藥公司到實驗室，這個故事并沒有講完，我們再往前走就到了今年，2020年，疫情在世界大爆發(fā)。

在這個過程中，從西湖大學，到大學，到科學院，到美國，到西歐的一些實驗室，大家先后用X射線的技術，冷凍電鏡的技術，他們都是同一個根本的方向的技術，那就是從微觀上看清，比如蛋白質的空間三維結構，從而給人類以希望，給人類以制藥、疫苗，今后來防控病癥的希望。

比如說在西湖大學，我們的周強研究員，運用冷凍電鏡的技術，和他的團隊一起解析了一個重要結構。那么這樣一個結構代表什么意義呢？同學們可以想象，作為一個病菌，怎么進入你的細胞呢？像是人去開一個門，手去抓把手一樣，你只有人抓住了門的把手才能把門打開一樣，周強研究員他們的工作，他們的空間三維結構，使得我們看清楚了從原子水平，怎么樣進入人體，這個過程以及是如何進行的看得清清楚楚。當然，看清楚了這一步我們就可以想象，就可以做研究，我們怎么樣防止這一步發(fā)生，如果這一步發(fā)生了我們怎么樣來對付這個病菌，等等。

我的這個故事講得很長，從1895，倫琴發(fā)現(xiàn)X射線，一直講到2020年，周強研究員運用結構生物學的手段解析了ACE2和S蛋白的一個復合物結構。整個過程想告訴同學們一個什么樣的觀點呢？那就是，科學發(fā)現(xiàn)，基礎研究，從根本上來講，是決定我們現(xiàn)在和未來根本的力量。我作為老師也特別希望同學們想一想怎么做你可以更多、更好地發(fā)揮你的潛力，給這個世界，給這個社會，給關愛你的人，帶來更加無愧于自己先天的一些貢獻。

我進行科學研究已經三十年左右了，每一次一個重大的科學發(fā)現(xiàn)、科學突破在我實驗室出現(xiàn)的時候，我看到的時候，我的這種愉悅感是難以用語言表達的。它是一種刻骨銘心的愉悅，怎么來描述呢？

我試圖讓同學們理解，在人類歷史，浩瀚的歷史中，在宇宙長河中，你們想一想，我們能留下什么？當你在你的實驗室里，在你的筆記本里，在你的思考過程中，有一個重大的理論突破，有一個核心的實驗觀察，這種愉悅感，你不覺得比中了大獎更加不可思議嗎？這是用你自己的力量，在改變世界，在創(chuàng)造奇跡。

結束的時候，我想再給同學們叮囑幾句。同學們緊張學習之余，一定要注意鍛煉身體，兩天之前我還在杭州的西湖邊上，剛剛跑了半程馬拉松，用時一小時三十八分，我相信在座的同學們有很多可以比我跑得更快。結束的時候想給同學們用一個順口溜鼓勵同學們，讓自己學業(yè)順利。這個順口溜是這樣的：

愛體育、愛科學、

愛鍛煉、愛學習，

教室，一去如故，

操場，常來常新，

學習鍛煉兩不誤，

健康學習工作50年。