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嘉宾

直播全文

  李嘉文:曾经,我站在海边的沙滩上,陷入了这样的深思:

  潮起潮落

  无法计数的分子

  各自孤独地运行

  相距遥远却又息息相关

  泛起和谐的白浪

  旷代久远

  在尚无生物的上古

  眼睛还未出现

  年复一年

  惊涛拍岸如今

  为了谁,为了什么?

  在一个死寂的星球

  没有为之欣悦的生命

  永无休止

  骄阳弥散着能量

  射向无垠的宇宙

  掀动着大海的波浪

  大洋深处

  分子重复不变

  忽然,萌生新的组合

  它们会复制自身

  由此演出了全新的一幕

  愈变愈大

  愈变愈复杂

  生物,DNA,蛋白质

  它们的舞蹈愈加神奇

  跃出海洋

  走向陆地

  站立着

  具有认知力的原子

  具有好奇心的物质

  凭海向洋

  一个好奇者在好奇

  我一个原子的宇宙

  一个宇宙中的原子

  主持人:谢谢,诗和远方,是多么地美妙,谢谢演员李嘉文为我们读诗,谢谢您,掌声可以热烈一点的。正在收看视频和音频直播的朋友们、现场的朋友们,下午好,我是戏剧导演叶逊谦。今天,我其实不是一个简简单单的主持人。如理查德·费曼在刚刚那首诗歌里所说,我今天,其实也是有角色的,我今天扮演的,是科普宇宙中的一个小小的原子。

  一个拥有知识的人,是科普的基本单元。科学的发展,离不开科学家不断的研究;这些研究结果,经过不断地分享,在不断地更新我们的知识库,推动社会的进步。

  我曾经也念过牙科,我也曾经做过科普跨界戏剧,深深感到把一个知识,用有趣的方式进行演绎一次,并不难。这些年,科普这个词儿广受年轻人喜爱。同时科学的声音在社会中越来越流行,传播越来越广泛。

  但是,如果我们继续深入。向不同的维度,用不同的方式,在不同的语境下做科普,它就像在做科学研究。它也需要系统的搭建,需要发现规律,需要去积累经验,甚至也会创造新的知识。

  “我是科学家”这个舞台,正是这样一种难能可贵的创造。今天的重头戏是有四位科学家老师为我们带来他们四位的经验分享,首先,我们有请郝蕾老师就从科学的诗与远方说起。这个舞台交给您了。

  郝蕾:我是郝蕾,来自上海天文台。很高兴今天能来和大家分享我的科研心得。我演讲的主题是“科学的诗和远方”。对于我而言,天文科研和“诗”、“远方”的确有相通的地方!它带给我们一种清澈、辽远的感觉,同时它关注生活的本质,探索事物的“真”、“善”、“美”,而且能给人们在探索中带来 “心动、激情、热情、安静、平和、动力”。所以经常有人问我,学天文有什么用?其实这个问题要想一想,跟我们日常的柴米油盐相距甚远,但其实和我们为什么关注“诗和远方”性质上是一样的。

  我最开始踏上科研道路,就被宇宙的可读性给打动了。我们人类都那么渺小,怎么就可以称出银河系的大小,也能称出它有的质量。我们每个人寿命最多也就是百十年,可知道这个宇宙大约有100多亿年的年纪。而我们解读宇宙的语言,其实就是物理规律。有了这些规律人就变得特别强大,可以在浩瀚的宇宙中漫步,可以信手拈来都是故事。

  比如说我常用到的一个科研工具——光谱,就是一个很强大的、可以解读宇宙的工具。光谱是光的长度在不同波长上的变化,比如说箭头所示,看上去和银河系里面普通行星一样的天体呈现一组很特别的发射线,这一组发射线用我们已经知道的物质很难解释。但是根据多普勒效应,就说明发出这些光的天体,正在离我们飞速的远去,也就是说它退行速度很快。同时根据哈勃定律,这个速度离我们有26亿光年,看上去却比较亮,就说明它本身的光度很大,是银行系的100倍,这是当时发现光度最大的一个天体。这是故事的一个部分。

  故事的另一个部分——这样的天体,它的光随着时间的变化也很快,快速光变意味着发出这样光的区域来自一个非常小的趋势。举个例子,想象太阳系突然在一瞬间灭掉了,我们会看到什么?在前八分钟里面我们可能什么也不会看到,什么也没有改变,但是从八分钟以后我们会发现太阳的中心开始黑了,这个黑色的圆在两秒钟内迅速膨胀,两秒的时候整个太阳就变黑了,所以说这个两秒的延迟实际上是因为太阳的中心和我们的距离相比于太阳大概要近了2个光秒,由太阳的大小决定的,假如太阳的尺度越大,延迟的时间就会越长,所以说我们看到一个天体它光变化的时间就可以判断发出这些光的物体的尺寸。

  同样原理放在天体上,根据光随时间变化快慢的原理,我们可以分析出发出光的区域,基本上只有一个太阳系大小。这样一个天体发出很强的光,但是发出这些光的区域,却只有太阳系那么大。想象你要在一个太阳系里面放一些东西,让它能发出超过整个银河系100倍的光强。通过计算,这样巨大的能量只有是超大质量黑洞,大量物质掉入超大质量黑洞所发出的光。所以回过头我们看到,发现黑洞存在其实就用了两个关键的工具,一个是光谱,光谱就是光强随着波长的变化,一个是光变,就是光强随着时间的变化。简单的例子,其实很多天文研究就是这么做出来的。

  刚才说的是星系中的一种,我对星系的研究特别有感觉,情有独钟。因为我觉得星系很丰富,你看不同星系形态各异,颜色各异,每一个都可以看做一个生态系统,里头有恒星和气体。银河系就是一个普通的星系,银河系也很丰富,里面有一个基本结构,看上去像一个盘状结构,盘上有悬臂,有亮的地方和黑暗的地方,亮的地方是由像太阳这样的恒星发光导致的,那么黑暗的地方,其实就是我最喜欢的东西——尘埃,准确来说是富含尘埃气体云。银河系里面这种富含尘埃的气体云特别多,下面我给大家放大来看。

  这样看上去是银行系正面的样子,太阳在稍微靠下一点,放大来看,你可以看到实际上这小小一块里面蕴含了很多恒星气体以及各种特征,你可以看到一些隐约的气体云结构。现在我们重点关注其中的一个冰激淋筒星云。你可以看到很多非常漂亮、气状的东西,也有刚形成的恒星。银河系里面的气体云很多,形态各异,非常美丽,它们有一个共同点,看上去似乎都有很多尘埃,好像都是背景光,想透透不过来,这是因为里面确实有很多尘埃。说起尘埃大家都不是很喜欢,因为在地球上的雾霾、沙尘暴都和尘埃有关,但实际上尘埃在对于我们来说非常重要。其实天文学家一开始也不喜欢尘埃,因为尘埃的存在导致我们的视线会被遮挡,看不清东西。比如说银河系的中心,只能看到中心是亮亮的,但不知道里面到底怎么回事,所以大家一开始都是比较讨厌它的。但实际上尘埃是很重要的,它的重要性体现在几个方面。

  一是因为尘埃可以帮助气体云里面富含氢的原子结合成氢分子,提供了一个平台;二是尘埃颗粒能够帮助挡住那些刚形成的恒星发出的强烈、恶劣的辐射;三是这些尘埃颗粒能够帮助气体云吸收能量,帮助气体云保持一个比较低的温度。低温的气体分子云,才能够慢慢聚集,有一天形成行星系统。太阳系也是这么来的,组成我们地球的岩石、土地基本上都是因为星际尘埃的存在而形成的。说起这个星际尘埃,它的颗粒比较小,像燃烧蜡烛火苗上面冒出的青烟。除了这些典型的尘埃颗粒以外,也有一些更小的尘埃分子,可能只由几个或者几十个分子组成,这样小颗粒的尘埃,实际上在地球上也是常见的,比如说烤肉或者是汽车尾气,甚至是我们痛恨的雾霾里面,都有小颗粒的尘埃。

  我和尘埃结缘于2003年。2003年有一个重要的红外望远镜叫作Spitzer,我加入了仪器组。红外望远镜可以用红外辐射来直接看到尘埃的光,它也是第一个以超高灵敏度看到星系发出的尘埃辐射仪器。正好我当时研究的信息里面,有一类信息也确实面临着尘埃辐射长久的困惑。像类星体这样依靠中心的超大质量黑洞其实有很多种,但是之间的观测特征略有不同。有的有射电辐射,有的有宽的发射线,有的有窄的发射线,这种略有不同我们大家后来统一把它们称作活动星系河,为什么这样叫?是因为我们业界有一个非常流行的理论,认为不同的活动星系本质上都是一样的,都是在中心有一个超大质量黑洞,而且这个黑洞旁有很多气体和恒星掉落。但为什么观测上看上去略有不同,是因为我们看的角度略有不同。为了解释这些现象,这个理论就要求在这个黑洞以及吸收盘外,有一个比较大的富含尘埃的气体云,这个气体云看上去不是全角覆盖,而是像一个面包圈一样。因为有一个气体云,当我们看向中心的视线是测向的话,视线就会被这个气体云里面的尘埃挡住,看不到最中心发出来的辐射特征,但是我们朝着正向方向看向中心的话,我们视线就可以看到辐射以及吸收盘的辐射,所以根据角度的不同,看到的观测特征也不一样,但本质相同。

  这样的尘埃环结构只有几十个光年那么大,即使在离我们最近的星系里面也很难看到。但是在十几年的过程中,在很多波段和观测里面都得到了间接的证实。根据这个理论,你应该期待在这种正向看过去的活动星系河里面看到的发射线相比于吸收线而言,应该是发射状态,可我们之前一直都没看到尘埃的发射线探测,所以它上天不久,很快我们就收集到了一些非常优质的数据。那时因为卫星刚刚上天,仪器组需要每天开电话会议,大家聚在一起讨论仪器运行状态,以及测试结果,但参与讨论的人很多,有来自各个不同领域的,做不同方向的,其中有一天有一个做恒星的同事,他提到了尘埃发射的硅酸盐发射的谱。当时,我刚进入红外观测领域不太久,有点懵,但是他的提醒让我想起两年之前读博士时看到的一个报告,里面提到了活动星系还没有观测到尘埃的硅酸盐的发射谱,我就开始寻找,就是因为这个望远镜它的灵敏度比以往的红外探测器的灵敏度高很多,从此我就开始了这个研究领域。我博士读的绝大多数都忘记了,但是我脑子里还是有一些关键词,也许在某一个特别的时候激发出来。所以我现在常常劝我的学生,你们一定要去多听报告,然后多看文献,你们所看的,所听的,即使觉得和你当时正在做的事情没有太大的关系,未来可能为你打开一个新天地。

  要有好的天文发现,我们需要有特别强大的望远镜,或者强大的观测设备,观测设备的设计和建造需要高端工程师和望远镜专家共同来完成的,所以这个工作实际上给天文带来一些和其他学科不一样的色彩,这意味着我们除了探索宇宙,进行科学研究之外,还需要面临怎么和工程师交流的问题。实际上工程师和科学家之间说着不太相同的语言,比如科学家会说我希望你这个设备能够覆盖几个角秒,但对于工程师来说,你的要求意味着器件需要多少毫米。所以要求天文学家,特别观测天文的学者需要具有一定的工程概念,给我们的科研生活带来很多挑战,但这也是我觉得天文让我着迷的地方。

  当然我们的问题还有很多,比如现在非常缺真正能够起到连接科学和技术桥梁作用的人才,也缺乏现代天文大项目管理经验。另外,在一些很基本的器件性的工程水平上,比如说红外探测器方面,我们的差距很远。所以我们还需要继续努力,也希望大家保持关注。

  总得来说,我觉得天文科研这一路走来,对我而言都是风景。我很庆幸能够选择天文科学作为职业,让我不需要去寻找,就可以每天和科研的诗与远方相伴,感谢大家听我的演讲,听我聊一聊我自己的心得和体会,谢谢大家。

  主持人:谢谢郝老师,我们在活动开始的时候就收集了很多问题,我挑选了两个挺可爱的问题,我想问问郝老师可以吗?先问第一个,来自高中的同学叫周纪萌,他想问宇宙的膨胀最终会停止吗?

  郝蕾:根据我们现在对宇宙的理解,我们觉得它不会停止,它不仅不会停止,而且可能会一直加速的膨胀下去,这就意味着我们的宇宙会慢慢地离我们而去,也就是说我们外面的世界会越来越孤立,所以我们看到的天、星空会越来越暗,那些可能以后做天文可能就不是这个样子了,不过这个可能是在我们太阳系已经完成了它的整个周期,银河系那时候可能与旁边的仙女座幸运碰到了一起以后发生的事情,所以未来大概是这么一个图景。

  主持人:谢谢你,还有一个很可爱的问题,来自小学生史子越同学,他想问,你小时候学习成绩好吗?

  郝蕾:说实话我小时候学习成绩不好,不过我觉得成绩好与不好,其实并不重要,重要的是你学习的时候是不是用心,是不是努力,我小的时候学习是很努力的,现在回想起来,我觉得这种努力带给我很多好处,其中我觉得可能最重要的一个好处就是它让我在这种努力中慢慢体会到了学习的乐趣,有一些东西,我原来不会的,我慢慢通过这种克服困难,我慢慢学会了以后,我体会到这种快乐,所以这样子的快乐以及带给我的动力,至今都让我受益。

  主持人:谢谢郝老师。

  郝蕾:谢谢大家。

  主持人:请您先回座,听郝老师的分享,快乐让我们更努力,努力让我们更快乐,不论是现在的科学家朋友们,还是未来科学家朋友们,我觉得这句话都是特别有用,谢谢你郝老师。

  主持人:我们的科研人员,研究可谓上天入地。想你时,你在天边;想你时,你可能也在闹海。一说起潜入深海的蛟龙号,我就想起了杨波老师。他是蛟龙号潜水器的主任设计师,也是我国第一批参与中国深潜试验的试航员之一。我现在想邀请你来到我们舞台,舞台交给您。

  杨波:各位领导,还有爱好科普的各位观众,我是来自中国科学院的声学研究所的杨波,我是来自载人深潜团队,包括我们之前完成的蛟龙号,可以说我从研制到现在经历了我们中国载人深潜的全过程,里面有很多的艰辛,也付出了很多汗水,也投入了非常多心血,但是我感觉我们虽然还在进行中,我们感受到了很多很多的美和很多不一样,也感受到了很多来自科学,能够给我们带来各种感官上的冲击和震撼,所以我们一起来先感受一下。

  这个是我们在2013年第一次在南海进行下潜,当时去的地方是海底非常特殊的叫做“冷泉”的地方,能看到非常大的海参,当你到了海底深处的时候你就能够跟它进行一个比较亲密的接触。回过头来,还是想介绍一下为什么我们国家,包括我们世界上主要的发达国家都在做载人深潜这样一件事情,这些很标准的地图大家都看到过很多次,蓝色是代表我们整个海洋范围,也就是我们做一个统计的话,地球70%的面积都是海洋,我相信大家去过三亚,也去过东南亚非常好的各种岛,进行过非常浅的浮潜,各位都不会超过20米的深度,如果把这个20米深度刨除掉的话,大部分人甚至99.99%的人都没有感受过我们地球65%以上的面积,所以说这么大蓝色未知,而且蕴藏着非常丰富资源的地方,我们人类从我们科学的角度,一定要去搞清楚,它到底有什么,然后再看看它能为我们人类做出什么样的帮助。

  具体来说跟我所介绍到的是一样的,我所查到的,因为我毕竟不是做这方面研究的,人类徒手不通过任何装备,能够下潜最大深度的纪录是122米,因为我们的设备是要做过各种压力试验的,我对于水压有很直观感受,“蛟龙号”载人潜水器能够承受7000米的压力,可能我一个小手指,手指面积所承受的压力就是几辆特别重的大卡车的压力,所以人能够下潜到122米,我相信他一定经受过非常非常专业和长期训练才能到达,但是它也只能到122米。

  我们为了看看海里面,这么大面积的地球里面到底蕴藏着什么?我们做了各种平台,能够使我们对它进行直接的观察,包括大家看到的各种系列的机器人,包括游览的进行精确控制的机器人,包括左下角潜龙一号进行地下调查的机器人,还有2017年一个重大科技成果滑翔机能够进行上千海里这样一种调查的机器人,上千海里这是一个非常非常远的距离,所以我们在机器人的角度已经做了非常多的研究,也取得了初步的一些成果。具体到我们的载人潜水器,最早是美国人开始来做的,而且我们实际上做海洋,最早从发达国家他们做的目的,也是对于油气资源的勘探开发,第一台载人潜水器应该是大家所看到的这个载人潜水器,它能够服务于我们的科学家和勘探开发,进行更好的海底勘探和调查,应该是在2010年之后,他们做了一台最新的升级,它现在的最大下潜深度可以到六千米的深度,而且搭载了非常非常丰富的设备可以进行各种调查,它作为我们作业型潜水器,有非常多的壮举,曾经在西班牙海域协助救捞过一个氢弹,在它的帮助下打捞回来了,也是第一个发现泰坦尼克号残骸的一个潜水器。

  再往下同样俄罗斯在这方面也有非常非常好的研究,这是俄罗斯的和平号潜水器,包括我们2000年看到的《泰坦尼克号》的电影,它的导演卡梅隆也非常爱载人深潜,他曾经就租用和平1号和2号来拍摄。

  再往后是20世纪八十年代法国、日本做的载人潜水器,我们把这些国外载人潜水器进行一个提炼,它们大概的下潜深度都在6000米左右,最深的日本到6500米,基本上一个载人球,能够有三名潜航员进行下潜,他们都具备非常强大的作业能力,这相当于在我们国家开始载人深潜之前,国际上大概是这样一个研制水平。

  回过头来,到我们这里,我们国家第一台载人潜水器就是"蛟龙号"载人潜水器,它是作业型载人潜水器,很多特质都跟前面几台载人潜水器相似,但是它的最大下潜深度可以达到七千米,我们"蛟龙号"是世界上最深的一台潜水器。

  具体来说,从蛟龙号的出生到它慢慢地学习成长,包括后面还会有很大发挥作用的过程是非常不容易的,因为它最早是在1992年开始来进行论证,当时还没有蛟龙号这个名字,它就叫七千米载人潜水器,我们用了十年时间来进行这样一个大的项目论证,所以说一直到2002年,在科技部863计划支持下,我们才有七千米载人潜水器的研制计划,又经过了2007年到2009年七年时间,完成了整个载人潜水器从设计研制、加工建造和水质试验的过程,我们有了这台实物的潜水器,2009它进行了海试过程。开始进行海试的时候,我们国家最大的下潜深度只有600米,所以直到它的海试,我们国家的载人潜水器完成从600米到7000米这样一个非常巨大的跨越。这个跨越我们用了四年时间,取得了非常好的效果,但是过程是非常艰辛的,我们每走一步,前面的路都是未知的,都是漆黑的,都是不透明的,需要我们一点点去摸索,一米一米往下潜,这里面真的是非常非常不容易,每一个重大工程的背后都蕴藏着非常非常多人的汗水和心血。

  如果系统的再来表现一下载人潜水器工程是从蛟龙号本身加工建造,和后期对于它的保养和升级改造了,然后再往右是它的运行母船,因为我们正式通过09船,才能够把潜水器进行到目标海域进行下潜。第三张图就是潜航员队伍的选拔培训等等这样一个过程。最右边的这张图就是整个深海基地管理中心,它来负责整个蛟龙号载人潜水器试验体系的运行,像叶老师所说的,他们是做科学研究的,我们在海洋领域也有很多科学家,他们有海洋化学,海洋生物,海洋地质,它们需要借助蛟龙号这样一个平台,对于他们研究的领域进行一个创新性的采样,对它们分析以后,就能够形成非常好的研究报告。

  具体我是做载人潜水器的,我负责的是蛟龙号载人潜水器的声学系统,它类似于我们的声纳系统,很像人类的眼睛、嘴巴、耳朵,通过发射声波,接收声波来进行各种通讯、定位,地形地貌的测绘,小目标的搜寻,属于一个比较重要的系统,但是从蛟龙号的角度来看它的话,它涵盖的内容是非常丰富的,从最前面它有一个直径2.1米的载人球,大家可以看到球里面有一个蓝色的一排一排的瓶子,这是放的氧气瓶,所以说在蛟龙号2.1米直径载人球里面,实际上我们在里面的感受和现在没有特别大的区别,因为它有跟我们现在一样的氧气浓度,二氧化碳浓度,并且它气压的变化也是非常小的,气压变化在96兆帕到102兆帕,每个人从身体机能角度都是可以适应的。往后还有它的推进器,有7个推进器,能够使载人潜水器在水上的航行非常像直升飞机,它能够进行原地的起落、悬停、定位,还有各种航行,后面还有能源系统等等各种各样的设备,来保证蛟龙号在水下有非常强大的作业能力。

  我们再看这张感觉会更清晰一点,三名潜航员在直径2.1米的载人球里面,它里面具有三个观察窗,他们各自通过观察窗对外边进行观察,蛟龙号在水下能够进行100多公斤的这样一种样品的采集,这也体现了它在水下的作业能力,所有样品都是通过这个带回到水面,包括蓄电池、浮力材料,保证了潜水器在水下的作业能力。这是三名潜航员在水下工作的照片,当时我们三个人在2012年非常凑巧的事情,正好是天宫一号进行首次对接的任务,他们在天上,我们在7000米的海底,我们做了一个海天的对话。

  这是我们从蛟龙号前部拍的照片,大家可以看到前梁上挂满了各种各样的灯光,因为在水下完全是漆黑一片,必须要通过灯光照明,才能够照亮我们前面的路以及它所包含的各种各样的生物、各种岩石。另外它有非常多的摄像机,还有各种各样的声纳进行观察和探测,这是我们主观察窗,它的观察窗里面直径250毫米,叶聪在里面对外面进行这样一个招手示意。

  下面我介绍一下蛟龙号完整的下潜过程,它是位于09母船的背后,所以它在下潜之前,大家可以看到一个非常粗的缆绳,把它挂到蛟龙号背上,这样我们就能够把蛟龙号从甲板上提起来,通过A架的外板摆在海面上去,这已经通过我们大型A吊板放到外侧,潜水器就会进入到大海里面去,这是潜水器即将入海的过程,大家看到右边一个小艇,这是北海号的蛙人小组,在下水之后它会迅速靠近蛟龙号,到了蛟龙号之后,它所需要做的工作,就是它的挖人进行一个彻底的脱钩,包括主吊缆,还有龙头缆,把这几个缆绳完全和蛟龙号脱离的时候,蛟龙号内部潜航员进行一个快速水面检查,检测它各种设备工作情况,如果设备工作正常,它会和水面进行一个简短的通信,就像我们标准的潜水器下潜的过程一样,对潜水器进行注水,大家看这个海水非常蓝,然后潜水器入水之后,我们一定要实现母船和潜水器实时高效的通信,所以我们都有一个手机,大的柱子就是我们母船端的手机,会把手机放到海水里面去,这样潜水器和母船进行实时高速的通信,母船也能监控潜水器在水下的各种状态。下潜过程中,我们基本上深度超过30米的话,潜水器就比较平稳了,之后就是完全一片漆黑了,这个时候我们会打开灯光,实际上海水并不是那么简单的什么都没有的状态,它偶尔会发现有点像萤火虫一样的星星点点的灯光,我感觉还是很类似于天空上的现象的,我们也可以享受到科学之美这样一个过程。

  然后潜水器通过重力的下潜到了海底以后,我们会看到非常非常震撼的各种各样的生物,包括各种各样的地质现象,因为确实是,在从事蛟龙号研究之前,我甚至都没有去海边感受过,也是通过一些纪录片看过,一些比较浅海的地方有非常漂亮的珊瑚、鱼,各种各样生物链的现象,当我真正下到很大深度的时候,我发现大深度的海和海边的海又是完全截然不同的风貌,它蕴含着自己独特的需要你们仔细去体会的美,包括我们看到的,这是在冷泉区域旁边的一个黄色的螃蟹。

  这是一个类似于水母的生物,半圆形的扣在海底,这是海葵,这是海蛇尾,有五个白色的爪子非常长,能进行非常有意思的爬行。

  另外左边有点像乌贼的生物,它有一个叫小飞象的卡哇伊的学名,这是我们看到一个章鱼的生物,另外虾是非常非常普遍的,我们经常可以在海底看到这样一种红色和白色比较透明的虾,我们在海里碰到最多的就是各种各样的海参了,各种颜色、大小、形状都是完全不同的,所以右边黑色的海参是我们很常见的,大家在图上没有办法感觉它的尺寸,它真正的尺寸这么大,像虫子扭动的方式进行爬行实际上是它游泳的一个过程,另外白色的是另外一种海参,因为我不是做生物学研究的,海洋生物学家告诉我,我们海底海参的种类有上千种,甚至上万种。另外最左侧白色的是幽灵类海参,浑身长满了刺,而蓝色很大的海参带到水面去会自融,我们通过生物研究知道这种海参是具有自融基因的,在它受到惊吓过程中,它会把自己的身体一部分融化掉,所以我认为这种基因一定是非常非常有意思的,像我都会感觉到非常非常地奇妙。另外再回来,这个是一个已经快老死掉的海百合了,这样的生物在海底还是非常多的,这块是我们第一次到达冷泉这样一个区域,非常神奇,我们当时潜水器落在一个半山腰的过程,一路先上爬到山顶,这是我们整个爬山的过程,可以看到非常非常多的悬浮物,而且大家看到各种地形吧,我也不清楚它具体应该怎么说,叫石头一样的起伏变化是非常有特点,非常非常震撼,当我们爬到山顶的时候,在山顶只有这个面积大概50多平方米的山顶的尖上就会出现这样一些一片白色大面积的线,这个下面就是蕴藏着我们一直所说的可燃冰,包括我们现在整个对于资源开发来说也是一个非常重要的方向就是可燃冰,它山顶的最顶端是蕴藏可燃冰的,可燃冰是固体甲烷,它有部分的和海水进行泄漏了,所以它固体甲烷会变成气体,气体会有细菌会去吃这些甲烷气体,而大家所看到的有很多的贻贝类的生物会吃这些细菌,它自己基于可燃冰来形成了自己的这套独特的生物链,这是非常奇怪的,因为如果说这个可燃冰完全消耗掉了以后,这些整个生物都会不见了,所以在可燃冰释放之前,这些生物从哪儿来,这些生物又到哪儿去,到目前为止也是不知道的,也希望大家通过科普的魅力能够感受到我们海底的各种各种的精彩和各种不知道,使我们了解到更多的东西。

  我们近距离去看这些贻贝,密密麻麻,跟这种荒芜的海底,形成了非常直观的视觉的冲突效应。

  然后潜水器完成了相应的下潜作业,一般我们的载人潜水器下潜时间是12个小时,当我们完成了作业,抛弃掉两块铁块的时候,它会返回到水面,跟刚才一样相反的过程,我们靠近潜器把钩挂上,潜器被母船带回到水面。当我们潜航员突破了一次新的下潜记录的时候,我们会有一个特殊的庆祝的仪式,就是拍海水的仪式,非常刺激,也非常有意思,我们也非常享受。我回想从2009年到2012年我们经历了各种艰辛,碰到了一系列的困难,我们通过这个蛟龙号才真正学习了载人潜水器到底意味着什么,我们需要补足什么样的地方,才能够实现我们自己国家的载人潜水器,能够为我们的海洋科学来进行服务。在蛟龙号之后整个团队又开始了第二台载人潜水器的研制,就是大家所看到的深海勇士号。能够保证我们能有载人潜水器来进行下潜,下潜深度是4500米,在2017年10月份也成功完成了第一次海试。最值得我们骄傲的是,蛟龙号从0到7000米用了四年时间,完成了50多次下潜,但是我们这个只用了35次进行下潜,状态非常成功,所以现在深海勇士号已经进行交付使用了,进行了南海沉船的一些调查工作,而且取得了非常好的效果,并且采集了很多当时郑和下西洋中所遗失在海底的各种文物,我相信它会取得非常好的成绩。我们现在正在做的是万米的载人潜水器,我相信以我们的聪明智慧和勤奋,在未来时间内会冲破11000米,我相信会取得成功的。但是这条路会不容易,最后我想表达一句,因为我毕竟属于一个工科的科研工作者,我是做装备的,但是我很荣幸通过蛟龙号,包括后面的深海勇士号这个平台,感受到海底大量未知的生物,各种地形的变化。让我感觉到自然之美,科学之美,所以这次科普中国的这次活动非常有意义,我相信通过我们科普的介绍,会有更多人爱上我们的科普,爱上我们的海洋,爱上我们的自然,希望大家关注科普中国,谢谢大家。

  主持人:我有一个来自一个小学生的问题,他想问,您在7000米深处的海底,你害怕吗?

  杨波:7000米的下潜试验是在2012年完成的,我之前下潜了20多次了,每一次都经历不同深度的挑战,当我们到了7000米的海底的时候,我们三名潜航员内心都是火热的,我们充满了兴奋,我们的脸就一直趴在观察窗上观察着我们很难到达的7000米位置的海底,我觉得视觉冲击对于我们来说是非常震撼的,我们只感受到科学之美,没有科学的害怕。

  主持人:谢谢您杨老师,请坐。也希望中国的深海工作很快到11000米。科普这个事情也不是很简单的,就好像科研工作,我们需要研究如何才能做得更好,如何才能把科普工作做得更完美。

  让我们接下来听一听生物学家当中科幻小说写得最好的科普译者,叶盛老师,来分享他宝贵的经验。有请。

  叶盛:大家好,尊敬的各位来宾,尊敬的领导,今天很高兴有这样一个机会来参加“我是科学家”活动,刚才主持人介绍说我是科幻小说写得最好的一个科普译者,这是我今天能够站在这儿的原因,我其实是有很多不同的身份,既是科研人,又是科普人,又是科幻人,他们说你这个情况,用网上流行话说叫“斜杠青年”,我应该是斜杠中年才对,这样的身份让我有很多不同的体验,做这三件事情的时候我发现,其实你在一个领域中产生了一些想法,一些感悟,可能会对你另外两个领域中有所帮助,所以当活动组织者找到我,让我来讲一讲的时候,本来让我讲科学,但是我想这次我们何不跳出科普之外,回过头来看科普,给大家分享一些关于科普的经验、教训,我自己的一些想法,这就是我今天要讲的内容。

  从哪儿讲起?还是要从科学讲起,我是来自中国科学院生物物理所的研究结构生物学的副研究员,我想对科普比较感兴趣的人一定听说过施一公院士也是做结构生物学的,就是研究蛋白质,核酸这些原子的精确坐标,有科学家讲上天,还有入海,这是大尺度上的,今天我从蛋白质开始讲起,它叫做GPCR,中文名字叫做G蛋白偶联受体,穿在细胞膜蓝色上面的这个就是,就是由橙色、黄色和绿色组成这个部分,这个就是G蛋白,这张图展示了G蛋白和GPCR两者结合在一起的结构,其实几年之前我们都认为是不可能做到的非常困难的事情,所以我们称为结构生物学皇冠上的明珠,但是2011年的时候在苏州,有专家给出了一张图,我们都知道这个东西太难了,他居然做出来了,很快这个文章在发表了,转过年来,使得他和他老师获得了当年的诺贝尔化学奖,所以大家想这个工作是非常重要的,一个诺奖出来了,肯定会有一些媒体解读,就有三家媒体找到我,说你写一个有关GPCR的文章,一般的处理方法,我们写一篇文章改一改,三家投一投,毕竟不是学术文章,不存在一稿多投的问题,当时我写了三篇不同的文章,我说一下我怎么写的。

  首先第一篇给《百科知识》写的,我主要用了比喻的手法,就把GPCR比成是细胞表面的天线,为什么这么说?大家看到白色的是细胞膜,它的上面就是细胞的外部,底下就是细胞的内部,而GPCR就穿在细胞上面,绿色的小分子就是身体之外的化学信号,这些信号分子并没有真正传入到细胞里面,它是怎么起作用呢?它要结合在GPCR上,GPCR把这个信号转到细胞里面去,所以说GPCR是细胞上的一个天线,你可能会问,这些信号跟GPCR是怎么结合在一起的呢,它像钥匙和锁的关系一样,只要匹配才能把锁打开,信号分子和GPCR之间也是这个关系,它的形状、电荷要相互匹配才可以。说到钥匙和锁我们都有这样的经验,有时候会用错钥匙开另外一把锁,甚至使劲一拧钥匙断了,最近有一部电影《我不是药神》引起了大家对药物的关注,很多药物小分子和信号分子长得很像,所以能够结合进去,但是又出不来了,使得GPCR永远处于关闭的状态,在我们全球上市销售的小分子药物当中,有一半以上他们都是靶向或者作用在某种GPCR上的,就是人们为什么对GPCR这么重视,因为这个东西跟我们人类的健康、跟药物实在是关系太紧密了。

  我的第二篇文章写给《少年科学画报》的,给小朋友做科普,你要讲故事才行,所以主要讲了一个故事,是我编的,说有一个小女孩喜欢一块有香味的橡皮,有一天她丢了,怎么也找不到,结果有一个邻居阿姨来做客,阿姨怀孕了,阿姨要帮她闻一下,给她找到了,这个蕴含了一个科学的道理,怀孕的女性比一般的女性嗅觉会更灵敏,为什么这样呢?也跟GPCR有关系,因为我们鼻子里面去感受空气中的化学分子受体的蛋白也是GPCR蛋白,但是空气中的分子不能直接和我们鼻子里的GPCR结合在一起,它一定要融合在鼻腔里的黏液里面,孕妇她们鼻腔里的黏液会分泌的更多更厚一些,使得空气中分子更好的和GPCR结合在一起,这就是嗅觉变灵敏的原因。  

  我第三篇文章写给《瞭望周刊》,我采用的手法就是诗意,我的题目是“黑夜给了我们什么”,这是一个问句,是诗人顾城的一句诗句,我其实想通过这句话来引出GPCR一个非常重要的作用,就是它是我们视觉的根源所在,我们知道家里有孩子父母特别怕孩子刨根问底,孩子问你为什么能够看到东西,因为你长着眼睛,眼睛为什么能够看见东西,因为有视网膜,里面也有一种GPCR的蛋白,它能够把信号送到视细胞内部产生神经冲动,我们就看见光线了,这个原理是我们地球上几乎所有生物所共享的,可是每种生物之间的视蛋白是有很大差异的。最上边这是人类的三种彩色视蛋白,分布的非常不均匀,是一个糟糕的设计,它的长波和中波两个视蛋白几乎要重合在一起了,中间这排是昆虫,最后一个是鸟类,昆虫和鸟类都能够看到紫外线区域,而我们人类是看不到紫外线区域的,所以很多花朵在我们眼里是平淡无奇的,但是在鸟类的视觉里面是不一样的,甚至大家也觉得恐龙不是灰不拉叽的颜色,而是艳丽的颜色。

  好,回过来,为什么我们人类这么差劲啊,其实是因为我们是从哺乳动物来的,哺乳动物比我们更惨,除了人类以外,其他的动物都是看不到颜色的,你可能又会问了,哺乳动物为什么都是色盲?很多人以为哺乳动物好像是在恐龙后面出现的,其实不是这样的,哺乳动物的祖先比恐龙出现的还早,恐龙出现之后,因为他们的身体构造更适应当时的环境,恐龙就壮大繁衍起来了,而哺乳动物就被压制了,只能晚上出来活动,夜里很黑,所以哺乳动物的色彩视觉就退化掉了,可是也对我们有帮助,哺乳动物的视觉不行了,靠什么来辨别敌人和朋友啊,嗅觉,哺乳动物有非常发达的嗅觉,而嗅觉刺激了嗅脑的发展,嗅脑产生了边缘系统,这是负责管理情感的,还负责管理把我们的逻辑判断和最终决定两者整合起来,它跟我们的智慧是有关系的,应该说嗅脑的发展奠定了我们产生智慧的脑的一个物质基础。

  所以回答这篇文章的题目黑夜给了我们什么,黑夜给了我们色弱的眼睛,以及懂得去寻找光明的这样一个智慧的头脑,这是一篇稍微带一点诗意的文章,三篇文章讲的是同一个东西,不同的视角,为什么?根源的原因在于三个杂志的读者群是不一样的,所以在这里面其实我就在想,我们写的这些科普,其实你首先要知道你是写给谁看的,我因为这三个领域都有所涉猎,我写科幻小说,也写学术论文,也写学术文章,发现这三者是不一样的,写学术文章,科学事实是怎么样就是什么样,科幻小说又是一种更加自我的一种方式,我想写什么写什么,我写的不好,你不爱看就不看,我写的开心就行了。科普文章不一样了,我说的科普文章是一种带有目的性的写作,你科普文章是为了传播科学,你写的东西没有人爱,别人看不下去你还传播什么科学,你何必费时间去写呢。

  所以写科普文章的时候,我们必须要照顾读者的感受,这些年我总结了这么一句话,科学传播一定要以受众为中心。刚才说的是写作事情,其实还包括一大类,就是我现在所做的事情,就是演讲,我到很多学校里做过演讲,上面是中科院第五幼儿园,中关村一小,北交大附中等等这些,你每次去之前都要问,我给几年级的学生讲,我如果给初中生讲什么是生物物理学,他们不会听得懂,我给高中生讲,我们怎么环保,怎么保护动物,怎么节水,怎么节电,高中生也不会爱听,我觉得一个比较骄傲自豪的事情是我做完科普报告之后,得到的反馈是比较好的,像在交大附中这一次,下来有同学说,我们以前听报告是后悔没带作业来,为什么呢?以前听报告,都是一边听,一边写作业,他说今天我们是后悔带了作业来,带来了之后一个字没有写,净听你讲了,我听完很开心,如果我们去精心准备科普报告,每个科学家都会做到这一点,但是有的人说了,我没有时间,还有人说科学家只会做科学,不会做科普报告和写科普文章,这些都不是理由,真正的问题是什么?可能是我们的科学家自己就是做科学的,所以他从来不看科普,也不去写科普,结果他不了解科普是怎么回事,这儿我想到一个事情,也是蛮有意思的事情,前些年在法国出了这么一本书叫做《火星》,里面基本没有什么字,都是图画,都是进行火星探测任务的时候,拍下来的火星的照片,国内出版社引进之后就找专家写一些书评推荐一下,结果专家杳无音信,编辑等不了上门问怎么回事,专家说我不能给你写书评,为什么啊?你这书不科学啊,你这个图片是怎么排的,为什么这张图在这张图前边,那张图在那张图的后边,其实是图书的编辑他去根据图书的感觉,根据美学的感觉去排的,不科学,可是结果它的市场反响非常好,后来这个编辑跟我认识,他跟我诉苦说这件事情的时候,我突然想到,其实我们科学家脑子里面科学知识体系跟大家的科学知识体系是不一样的,我们总是想抓住我们这个体系把这个知识推销出去,可是我们没有想过,你这样推销出去别人想不想听啊,我们应该按照受众的感受,用他们所想知道的体系形式去组织你自己的知识进行传播,这个才是我们应该做的事情。

  比如我举个例子,咱们做一个土豆的科普,让科学家来写会怎么写,他说土豆,拉丁名,它花开什么样,土豆是上面的哪个部分,我相信这样的科普看很多了,让我写,我会这样写,我首先说我是个吃货,我喜欢吃土豆,很多人都喜欢吃土豆,因为土豆里面的淀粉能在我们嘴里面转化成糖,是唾液淀粉酶起作用,我们为了保持土豆很好的口感和味道,我们该怎么去烹饪土豆,中国人怎么烹饪土豆,西方人怎么烹饪土豆,中国人喜欢醋溜土豆丝,我们吃土豆的话,我们将来去宇宙了,去太空旅行了还吃土豆,为什么?美国大片《火星救援》里面,他落难了种的唯一一种植物就是土豆,这样说就不一样了,它语言风格是不同的,整个谋篇布局,写什么不写什么是很不一样的,最后的结果就是它给读者的阅读体验是很不一样的。

  因为我自己做科幻,在科幻领域里边有一个概念是硬科幻和软科幻,我衍生出来一个概念,我不知道以前有没有人用这个概念,我叫做硬科普和软科普,哪种好啊,肯定是软科普好,其实也未必,我这儿应该说是给科学家们鼓励,硬科普也是可以写的,是有受众群体的,举一个例子,说一下电影《我不是药神》,我上周看完之后夜里十点多了,我非常有感悟,就写了一篇关于这个电影的科普,讲了讲里面所说的格列宁,就说它为什么能够起作用,它的蛋白发生了什么问题,这个药物怎么一步一步被研发出来,又是怎么很好地治愈这个病,药价为什么这么高,我写到夜里两点钟,一看字数将近一万字,这样的科普你放出去没有人看,现在是网络快餐时代、知识快餐时代,没有人看这样的文章,我说管它呢,结果扔出去之后反响非常好,有文科生说我花了一个小时看了这篇文章,我真的看下来了,首先我们必须要说的是硬科普不是没有市场,关键在于你能不能把它写好。

  话又说回来了,更多的时候还是需要软科普,要怎么写呢?作为科研工作者来说,写软科普面临最大的困难是什么呢?是他们有一种强烈的讲述欲,我们有句中国的古话叫做月盈则亏水满则溢,当你想在这篇文章当中塞入太多观点的时候,你这篇文章就不会是成功的,所以科学家必须首先克制自己的讲述欲,我不知道多少人有听过科学家的学术会议的学术报告,科学家超时是经常现象,为什么?我知道好多知识啊,我要告诉你,可是他们有没有想过,你们想听吗?这是一个很关键的问题,所以做科普的时候对于科学家来说,可能写作都不一定是最大的困难,最大的困难是我们能不能克制自己那种强烈的讲述欲。

  还有一个困难就是时间问题,时间问题我就没法跟大家分享我的经验了,因为我自己爱干这个事情,所以我拿了很多业余时间来做这个事情,但是有一个科学精神的问题,我们今天谈科学精神有很多不同的组成部分,很重要的一个组成部分,就是分享多少科学知识,我们从古至今有什么东西是分享的,是共享的,我们今天说共享经济,说共享单车,共享这个,共享那个,我们钱不能共享,文化很难共享,有民族的问题,语言那就更没法共享了,还有什么音乐,音乐也不是完全能够共享的,因为每个地方的音乐有每个地方的特点,惟有科学知识是共享的,你在美国学的数学和在中国学的数学不会有半点差异,所以科学本身就是一种共享的精神,但是我们拿了国家的经费,我们就有义务向大家解释我们在做什么,而我们科普的任务就是要传播科学,消除两者之间的隔阂,今天咱们活动是由中国科协主办的,承办方是果壳网,它有一句口号叫做“让科学流行起来”,今天我想说希望能够在我们科研人员当中,让科普流行起来,我是叶盛。谢谢大家。

  主持人:谢谢叶老师,有一位自由职业的朋友,叫何云,他问您,您在童年或者少年时代哪一件事情为您埋下了科幻的种子?

  叶盛:两个吧,一个是《十万个为什么》,我很小的时候住在我姥爷家,很喜欢看,我看到的半导体的制冷器,大家看到冰箱都是用压缩机的,其实还有用半导体来制冷的,我小时候看到印象非常深刻。再有一个跟科幻结缘的就是《科幻世界》,我小时候看《科幻世界》的时候不是叫这个,是叫《科学文艺》,而且是月月看,一直看到我去美国做博后的时候,我还请朋友回国的时候带来,看多了就喜欢写了,后来走上了这条路。

  主持人:谢谢叶老师,希望叶老师写的科幻小说让更多人喜欢科学,喜欢科幻。接下来有请第四位,也是今天最后一位演讲嘉宾,他是张双南老师,他曾经分享过一个观点,他说我们需要探索太空,理解宇宙,发展科学,用科学精神给我们带来科学的自信,这件事,需要我们持续的投入,去做科普,用科学自信给我们的大众带来全面的文化自信。让我们邀请中科院粒子天体物理重点实验室主任、中科院高能物理研究所研究员、“慧眼”天文卫星首席科学家张双南老师,有请。

  张双南:大家好,我是张双南,时间过的好快,眨眼之间,一位美女,两个帅哥已经讲了三个报告,大家觉得好不好。

  观众:好。

  张双南:过瘾不过瘾。

  观众:过瘾。

  张双南:你们现在可以走了。

  观众:(笑)

  张双南:我今天给大家带来的题目是“文化自信需要科学精神”,我在大学读了五年,不是我成绩不好留级了,那个时候清华大学就是五年,和现在不太一样,然后我又考上了研究生,又读了两年,又出国了,那个时候出国还不是太容易的。后来我发现了一件很有趣的事情,对我的自信心是个很大的打击,我觉得我学的挺好的,数学,物理,生物,各个方面还都是不错,但是在和我的同事同学导师在讨论问题的时候,他们嘴里面老冒出一句话,叫做“你说这件事里边的科学是什么”,你提的这个问题,讨论的这个课题,里面的科学是什么,每次我都一脸懵圈,我不知道什么科学,我知道什么是物理,什么是数学,什么是化学,什么是生物,什么是天文,什么是地理,我都知道,从来没有人告诉我什么是科学,我不知道,当然还是咬着牙做下去了,一直在美国工作了很多年,做了大学教授,后来回国了,我本世纪初回国的,十年之后科学杂志的一个记者来采访我,采访结束的时候他问了我一个问题,说为了采访你我做了很多功课,我了解了你在国外的情况,回国的情况,他说你在国外已经是蛮不错的一个天体物理学家了,相当有成就,在大学里边也有很稳定的位置,吃饭不会有问题,工作也不会有问题,为什么回国?我当时感到有点惊讶,其实没有太多的时候想过这个问题,但他问了这个问题之后,我当时的回答是这样的,我说我在美国是大学教授,我要上课,我翻开我的教科书,尤其是本科生的教科书,我就发现里面的科学发展、科学的原理全是你们西方人做出来的,没有中国人的贡献,尤其是没有在中国工作的中国人的贡献,有中国人到国外做出来的。所以我们对科学的贡献是非常少的,我说我以前挺自豪的,觉得我们文明古国,非常文明,很有文化,但是发现我的教科书里面的东西没有我们的东西。我回国也许有这么一个目的,希望以后改变这个情况。

  李约瑟先生研究了古代的科学技术之后得到一个结论,中国古代的文化和技术都曾经比西方发达得多,但是为什么没有产生现代科学,我们在教科书里面所学到的,你们从小学初中,一直后来到高中,到大学,到研究生学到的所有东西全部是西方人的,为什么?他提了这么一个问题,所以我们中国人在这方面贡献不是很多,我今天不展开讲这个问题,给大家讲一个小的故事,这个故事大家都知道,杞国有人忧天,他一个朋友说你老担心什么啊,星星天天在天上跑来跑去的不也没掉下来,你跺一下脚,脚很疼,因为地很结实。我们今天都知道杞人忧天是个很负面的词,不仅我们中国人问这个问题,外国人也问啊,那星星就在天上啊,你不可能不问啊,我们看看西方人问这个问题得到什么答案?当然最早亚里士多德提出了“地心说”的理论,但是伟大的科学家发现虽然星星不掉下来,但是它并不是朝一个方向走啊,逆行就不行了,所以他提出了每个天体确实绕着地心走,而且还有一个轮子,哥白尼说,你这个理论太复杂了,虽然能解释天文数据,但是不美。于是有了“日心说”,但是和观测数据符合的不是很好,原则上看起来很好,但是数据对不上,这个理论就不行啊。又出现了一个伟大科学家开普勒,他也解释不了这个问题,又有了一个科学家伽利略发明了天文望远镜,给“地心说”敲上了棺材,但是他一直也没有理解这个问题,谁理解了这个问题,牛顿先生理解了这个问题,提出了牛顿三定律和万有引力定律,终于能够理解为什么这些星星不会掉下来,他因此开创了现代科学,我们今天说一个人很厉害,说他特别牛,为什么说人家很厉害说牛呢,因为牛顿姓牛,西方人仰望天空,始终追问这些星星为什么不掉下来,为什么天上这么跑,就给我们带来了现代科学。所以我们回头来看现代科学产生的历史,我们发现科学就是刨根问底,一再问为什么,即使你说我是杞人忧天,我也得问为什么,如果我们仔细来看,我们发现科学有三个要素,第一个要素,就是科学的目的,生物的规律,人行为的规律,实验室里的规律都是研究的目的,科学的精神,质疑、独立、唯一,还有很重要的科学的方法,通过现代科学的建立,也建立起来了逻辑化,定量化,实证化,有了这些我们就可以发展科学,到了这个时候我就理解了科学到底是什么?但是在我从小学、初中、高中、大学、研究生这个阶段从来没有人告诉过我这个事情,只告诉我了科学的知识,没有告诉我科学是什么?知道了科学是什么,理解了科学是什么,西方产生了科学革命。科学革命直接带来了工业革命,工业革命给西方带来了资本主义,资本主义给西方的经济、军事都带来了前所未有的强大和繁荣。

  再看我们的邻居日本,当他们看到科学革命给西方带来了工业革命的时候,日本及时地进行了明治维新,这个大家都知道,也给日本带来了工业革命,当然日本从工业革命走向了军国主义,这又给中国带来了什么,甲午战争,然后中国抗日战争爆发,一直到共产党领导的抗日战争取得胜利,最终建立了新中国,开始了民族复兴的伟大事业。我们可以看到这种种,在我们中国历史上近代发生的事情,都和科学革命、工业革命有着密切的关系,所以要想理解我们中国如何走到今天,从根上要理解科学。

  习总书记在十九大报告里面提到我们要坚持道路自信,理论自信,制度自信,最根本的还有文化自信。文化自信是十九大提出来的,在此之前只有三个自信,把文化自信提出来了,而且提到了一个前所未有的高度。然而今天我们有没有文化自信,似乎是有,我们背诵古诗,穿唐装,到处有一些各种复古的行为,好像要给我们带来文化自信,真的能带来吗?我们看一看某一个三线城市的高级楼盘住宅小区,他的名字西班牙小镇、蓝天英伦小镇、维也纳花园、威尼斯庄园等等全是这些,是在中国吗?是有文化自信吗?有文化自信为什么最高档的东西全部要用洋名字呢?我们并不真的有文化自信,我们为什么欠缺文化自信?

  这是我前几天看的一个股票的行情,我自己不买股票,因为我为了准备这个报告去查的股票行情,这个股票在2018年4月16日断崖式下跌,从原来的大概25一直下跌到了9.5,那天发生了什么事情?中兴事件。2018年4月16日晚,美国商业部发布公告称,美国政府在未来七年内禁止中兴通讯向美国企业购买芯片,一个通告把一个公司的股票降了这么多,这个公司下面还能不能活下来,我们也不知道,只有一个中兴公司吗?不是,只是说美国拿中兴公司开刀,让你看一看而已。

  在我们的工业,我们的社会所依赖的技术上,被人家轻而易举就能掐死的情况之下,哪里有文化自信,为什么这种情况下就没有文化自信了,我们看看现代文明和古代文明的主要区别是什么?主要区别就是科学和技术的发展,所带来的生产力进步,主要就是这个,我们说语言有点区别,文字有点区别,但是根本的区别是科学和技术带来的变化,文化是什么?文化是文明的表现形式,因为现代文明主要是科学和技术文明,所以现代文化包括现代科学和技术,而且科学和技术的成分在文化当中所占的比例是越来越大,当我们的科学和技术如此落后,能够被人家轻而易举地掐脖子的时候,哪里有文化自信,所以那个三线城市的各种小区才都是用的外国名字,那是高级的,那是先进的,那代表着先进的生产力,因此带着先进的文化,所以我们要住到那里面去。

  2012年我写过一篇文章,发表在一个天文杂志上,题目是《天文与现代自然科学》,我把天文学发展的历史和现代自然科学发展的历史做了比较,尤其最后我说,在人类建立天文学当中奠定了物理学的基础,在这个过程当中,与西方国家相比,我们中国人的贡献非常非常少,几乎可以说是零,所以这个现象很值得我们深刻反省,在这篇文章的最后我问了一个问题,中国如何才能再次领先世界,也就是我们中华民族如何实现复兴,我们曾经领先过,我们落后了,曾经落后的非常地惨,现在好了一些,但仍然落后,如何才能再次领先?我现在看六、七年前在那篇文章里面所提的一个我当时编的中国三阶段创新路线图,科学家喜欢自己弄自己的东西,我在这里面说了几件事,我说我们当前经济主要是山寨经济,但是有个好处,让我们有了经济实力,有钱了,对不对,那怎么办?我说我考察了发达国家的情况,我发现日本人特别善于做产品创新,产品都特别好,质量特别好,我们才会跑日本去背马桶盖回来。美国人特别会做技术创新,我们现在的技术主要都是发明自美国,当然可能在德国最后做得很好,在日本做得很好,有些在中国做得也挺好,但是源头在美国,但是美国的源头在哪里呢?在欧洲的科学,所以美国的科学就发达起来了,技术就发达起来了,日本学的很好,所以产品发达起来了,我们第一个阶段向日本学习,第二个阶段向美国学习,第三个阶段向欧洲学习,如果我们能够做到这个,我们中国必定可以再次领先世界,实现复兴,当时我在写这篇文章的时候,我悄悄写了一个注,当然也需要有适当的国际环境允许我们这么做,今天看来这个适当的国际环境还是不容易获得的,现在我们就面临失去这个环境的危险。总而言之,思路就是我们要向人家学习,我们不可能关起门来就可以复兴,要学习产品,学习技术,学习科学,这样我们有了科学,科学自信才是基础,有了基础我们技术就会表现出来,最终文化自信是目的,所以你要想有文化自信必须有科学自信,必须有技术自信,没有这两条仅仅是背背古诗,穿穿古衣服,复制几个古镇没有用,你只能自己关起门来自己说而已,你不是真的自信。

  再回到初心,刚才讲我清华大学毕业做了两年研究生,做了什么呢?在中国科学院做气球方面的研究,因为我们那个时候也是希望能够了解宇宙,进行天文学的观测,希望对科学做出贡献,所以我读研究生就参加了这个实验,之后我就出国了,然后这个团队在90年代的时候提出了我们国家的第一颗望远镜的建议书,这个项目负责人是我当时的导师,一直到2011年这个项目才正式立项,历史非常长,所以科学探索是不容易的,不是你想做就能做的,是很多人很长时期的努力,2011年项目立项,同一年我的另外一个导师何泽慧导师去世了,所以去年6月15日,卫星在酒泉发射的时候,我们命名叫慧眼,慧就是取自我的导师,他的眼睛留在了这里注视着我们,我穿这个体恤过来,这个上面就有我们的LOGO,在这个地方给一个特写,慧眼卫星,遨游天空。所以我今天最后一句话说科学精神,必定会带来文化自信,谢谢大家!

  主持人:谢谢张老师,太棒了,好有激情,让我们更加热血沸腾了有没有,掌声给张老师,我这有一个有趣的数据,大家在入场的时候,我不知道有没有玩知识房间,玩了吗?玩了,我们发现错误率最高的题目是您出的,我们看一下,这道题是这样的,说中国古代文化和技术发达,但近代却没有发生科学跟工业的革命,然后这道题现场答对了有多少人,可以举一下手吗?也没有,好惨哦,我们看看大屏,根据我们的数据分析,在网上答对的人只有33.82%,张老师,您有想到我们的答对率有那么低吗?

  张双南:这和我们文化自信有点关系,自信一个很主要的表现就是要正视现实,正视现实包括正视自己的历史,我们如果不知道我们的落后,我们就不知道在什么地方能够做得更好,我们如果能够知道我们古代确实是,虽然在文化方面有进步,虽然技术上曾经领先,但是近代科学和近代工业,没有发生在中国,所以李院士才提出了这么一个问题,但是我们的教育里面不太教我们这件事情,所以我们有点回避这个问题,所以既然我们教育里面回避这个问题,也就难怪我们大多数的听众不太知道这件事情,所以我觉得这和我们的教育非常有关系,所以我常常有时候讲,我们讲科学教育里面,很重要的一点,包括科学史的教训,我曾经在某一篇里面讲过一个观点,我说如果你不了解中国古代的历史,你就不知道中国古代曾经非常地先进,但是你如果不去了解西方的科技史,你就不知道科学和技术原来真的不是产生于中国,所以我们在科学教育里面不太注重科学史的教育,所以会导致我们不知道,如果知道了我们会做得更好。

  主持人:谢谢张老师,我相信这也是您出这一道难题的原因,科普除了带给我们科学的知识,也带给我们科学的精神,也像张老师所说,最终希望给我们国家带来我们真正的文化自信,谢谢您。

  “我是科学家”作为一场科学家搭建舞台的一个活动,少不了科学家们的群策群力,科学家是这个活动的主体,也是我们能够为大家贡献出更多更好活动的幕后力量,科学家们就是我们的科学顾问,科普是一个持续性的社会工作,它的作用是缓慢的,但是它的意义是巨大的,我们现在请张老师稍等会,请刚才为我们演讲的另外三位嘉宾,来到舞台上。

  主持人:有请四位嘉宾上台,掌声鼓励一下。这是我们今天的一个尾声,但是也是为了未来“我是科学家”活动的序幕,有请中国科协科普部部长白希上台,为科学家们颁发聘书,我们希望更多的科学家来到舞台上,相信这样一个实力强大的团体将会在中国的未来科普工作中贡献更大的力量。谢谢白部长,大家来个合影。在领导跟科学家们合影的同时,我想问一下大家,愿意跟我们的科学家们,还是那句话,为了我们科普中国,为我们中国的科普工作一起努力吗?

  观众:愿意。

  主持人:谢谢,我们请嘉宾跟老师们先入座,谢谢你们。我们再一次感谢各位领导,各位嘉宾今天来到科技会堂,作为我们第一批现场或是收看视频、收听音频的朋友们,谢谢你们参加第一场活动,希望有更多的科学家,我们相信肯定有更多的科学家登上我们的舞台,为科学发声,我们会持续为大家带来更多现场和线上,或者是音频的体验,谢谢大家。

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