中科院院士演讲后,我的认知崩塌了,世界可能根本就不存在
深蓝财经网10-13

 

清华大学副校长、清华大学生命科学学院院长,中国科学院院士施一公教授在 " 未来论坛 " 年会上发表了题为《生命科学认知的极限》的演讲。

他讲述了人类如何通过科学来接受生命挑战,但最终,人对生命认知的极限问题将他的科学思索,由生物医学带向量子力学,向我们展现了一个生物学家面对生命之谜的不懈追问。

施一公在演讲现场

1、生命的本质和生命的极限

我们先看看人从哪而来 ?

人的整个出生过程是这样的:一个精子在卵子表面不停地游逛,寻找一个入口,找到合适位点以后,会分泌一些酶,然后钻进去。

卵子很聪明,一般不会让第二个精子再有机会,所以一有精子进来,马上把入口封死。

精子进来后就被降解,然后精子的细胞核和卵子的细胞核结合,形成双倍体,受精卵开始发育,逐渐分裂为 2 个细胞、再分裂为 4 个细胞、8 个细胞、16 个细胞,此时受精卵还在子宫外面游逛,还没有着床。继续分裂下去,形成 64 个细胞、128 个细胞,这时它快要找到着床地点了。着床之后,继续发育。

你们可能知道也可能不知道,短短四个礼拜,胎儿开始有心跳。慢慢地,神经管形成了,脊椎形成了,四肢开始发育,通过细胞凋亡,开始形成手指头。到四五个月的时候,胎儿开始在母亲肚子里踢腾。

出生之前,胎儿的大脑发育非常快,各种神经突触迅速形成。然而不要忘了,这样一个鲜活的生命来自于一个受精卵。

生命开始之后,生命的历程很漫长,这里面有很多苦恼。我记得我看过一首打油诗是这样说的:

0 岁闪亮登场,

10 岁茁壮成长,

20 岁为情彷徨,

30 岁拼命打闯,

40 岁基本定向,

50 岁回头望望,

60 岁告老还乡,

70 岁搓搓麻将,

80 岁晒晒太阳,

90 岁躺在床上,

100 岁挂在墙上。

我们在用我们的五官,就是视觉、嗅觉、听觉、味觉、触觉理解这个世界。这个过程是不是客观的呢,肯定不是客观的。我们的五官感受世界以后,把信息全部集中到大脑,但是我们不知道大脑是如何工作的,所以在这方面也不能叫客观。

我们人究竟是什么呢?仔细想一想,人是怎么样处理信息的呢?我们先来对信息也就是物质做一个定义。

我们有三个层面的物质:

第一个物质是宏观的,就是我们可以感知到的,直觉可以看到的东西,比如人是一个物质,房子也是一个物质,天安门、故宫都是物质。

第二个层面是微观的,包括眼睛看不到的东西也叫微观,我们可以借助仪器感知到、测量到,从直觉上认为它存在,比如说原子、分子、蛋白,比如说很远的一百亿光年以外的星球。

第三个层面,就是超微观的物质。对这一类,我们只能理论推测,用实验验证,但是从来不知道它是什么,包括量子,包括光子。尽管知道粒子可以有自旋和能级、能量,但是我们真的很难通过直觉理解,这就是超微观世界。

尽管如此,我们还是要想一想,这个世界是超微观世界决定微观世界,微观世界决定宏观世界。

我们人是什么?人就是宏观世界里的一个个体,所以我们的本质一定是由微观世界决定,再由超微观世界决定。我毫不怀疑我就是一个薛定谔方程、一个生命形式、一个能量形式,但不知道怎么解这个方程,不知道思维是怎么产生的,仅此而已。我相信,你也应该相信,我们每个人不仅是一堆原子,而是一堆粒子构成的。

所以,我们真的就是一堆由粒子构成的原子,如此之简单。

我们有多少原子?大约有 6×10^27 个原子,形成大约 60 种不同的元素,但真正的比较多的元素,不过区区 11 种。原子通过共价键形成分子,分子聚在一起形成分子聚集体,然后形成小的细胞器、细胞、组织、器官,最后形成一个整体。

但是你会觉得,不管你怎么做研究,都无法解释人的意识,这超越了我们能说出和能感知的层面。我认为要解释意识,一定得超出前两个层次,到量子力学层面去考察。

量子纠缠是可以进化的现象吗?

我想班门弄斧讲一讲量子纠缠。1935 年,当爱因斯坦 ( Einstein ) 和波多尔斯基 ( Podolsky ) 以及罗森 ( Rosen ) 一起,写出了著名的 EPR 佯谬之后,提出了量子纠缠。实际上 " 量子纠缠 " 这个词并不是爱因斯坦提出来的,而是薛定谔提出来的,当时看来是很不可思议的。

量子纠缠的意思是说,两个纠缠的量子不管相距多远,它们都不是独立事件。当你对一个量子进行测量的时候,另外一个相距很远的量子居然也可以被人知道它的状态,可以被关联地测量,很不可思议。但这样一个简单的现象既然存在于客观世界,我相信它会无处不在,包括存在于我们的人体里。

加州大学圣塔芭芭拉分校 ( UCSB ) 著名的理论和实验物理学家 Matthew Fisher 就笃信,人的意识、记忆和思维是量子纠缠的,要用量子理论来解释。那怎么证明呢 ?

他说我一定要在实物上证明,要寻找量子纠缠的实体。很多科学家找了很长时间,发现神经细胞里面的微管可以形成量子纠缠,但是微管的时间尺度是 10^ ( -20 ) 秒到 10^ ( -13 ) 秒,远远小于人的记忆和意识的形成时间。但是他通过理论的实践,以模拟的方式找到了,他正在进行实验验证。

生命科学认知的极限

比如把磷和钙放在一起,也就是磷酸钙,当磷酸钙以波斯纳分子集群 ( Posner molecule or cluster ) 形式存在的时候,它的量子纠缠时间可以长达 105 秒!

能把这样一个极其脆弱的,对声、光、电、热都极其敏感的量子纠缠现象的持续时间提高 15 个数量级,那么如果再提高 5 个数量级,就可以达到年的水平,以年为单位来保存量子纠缠现象。

那么依此类推,你们觉不觉得,有一天我们人类会发现量子纠缠也是一个可以进化的现象,它可以保存一百年、一千年、一万年。也就是说,量子纠缠,它在远古的时候就存在了,在进化过程中被保存了下来。

我要问你们四个问题:

第一个问题,你们相信有第六感官吗?很多人会说不相信。

第二个问题,有没有可能,两个人会以未知的方式进行交流?你会说也许,不会像第一个问题那样肯定地说不信。

第三个问题,量子纠缠是否存在于人类的认知世界里面?存在于大脑里?我相信听了我的讲座,你会觉得很有可能。

第四个问题,量子纠缠是不是适用于地球上的物质呢?你一定会说一定适用,因为我们已经证明了。

简单讲,这四个问题是完全一样的问题,倒推回去就说明一定有第六感官,只是我们无法感受,所以叫 " 第六感官 "。

那么我们人究竟是什么?我们只不过是由一个细胞走过来的,就是受精卵,所有受精卵在 35 亿年以前,都来自于同一个细胞,同一团物质,一个处于复杂的量子纠缠的体系,就这么简单。

其实我不知道这里面是什么,但是我相信它。

我每呼吸一次会摄入 10^22 次方的氧原子进入我的身体,进入共价结构。这一口呼吸至少有 10^4 次方以上的氧原子,被处在世界上一个很遥远角落里的,我没有见过的人呼吸过至少一次,这在一个月内就会做到,人一辈子一直在这么做。而两个人在一个房间里的时候,一天可以有 63 克的氧气在彼此的肺当中交换。

科学发展到今天,我们看世界完全像盲人摸象一样,我们看到的世界是有形的,我们自己认为它是客观的世界。其实我们已知的物质的质量在宇宙中只占 4%,其余 96% 的物质的存在形式是我们根本不知道的,我们叫它暗物质和暗能量。

那么盲人摸象般地认识世界是科学吗?一定是科学。每个人摸的都是真实存在,而且都是客观存在的,都是看得见摸得着的,我们现在也是如此。只是我们不知道摸的是象的后背,还是尾巴,还是耳朵。

我认为人类的认知极限就在于,我们是一堆原子,我们处在宏观世界,但我们希望隔着两个世界去看超微观世界。那是一个最美好的、极其美妙的世界。

2、世界还有多少我们不知道的东西?

随着量子卫星上天,有关量子的事科普一下: 当代科技最前沿发现了什么?竟然颠覆人类世界观!

一、搅乱了世界的 3 项科学成果

(一)暗物质

1、怎么发现有暗物质?

我们原来认识的宇宙的形态,是星球与星球之间通过万有引力相互吸引,你绕我转,我绕他转,星球们忙乱而有序。

但后来,科学家通过计算星球与星球之间的引力发现,星球自身的这点引力,远远不够维持一个个完整的星系。如果星系、星球间仅仅只有现有质量的万有引力支持的话,宇宙应是一盘散沙。

宇宙之所以能维持现有秩序,只能是因为还有其他物质。而这种物质,目前为止,我们都没有看到并找到,所以,称之暗物质。

2、暗物质有多少?

科学家通过计算,要保持现在宇宙的运行秩序,暗物质的质量,必须 5 倍于我们现在看到的物质。

3、有没有观测到暗物质?

现在没有真正的测到暗物质。只是能发现光线在经过某处时发生偏转,而该区域没有我们能看到的物质,也没有黑洞。

4、黑洞是不是暗物质?

不是。黑洞只是光出不来,它发出其他射线,它仍然是常规物质。

(二)暗能量

1、怎么发现有暗能量?

科学家观测发现,我们现在的宇宙,不仅在不断膨胀,而且在加速膨胀。如果匀速膨胀,还可以理解。但加速膨胀,就需要有新的能量的加入。这能量是啥?科学家也搞不清,取名叫暗能量。

2、暗能量有多少?

科学家通过质能转换方程E=MC2 计算,要维持当前宇宙的这种膨胀速度,暗能量应该是现有物质和暗物质总和的一倍还要多。

3、有没有找到暗能量?

目前为止,还没有。

(三)量子纠缠

现代科学发现,对物质的研究,在进入分子、原子、量子等微观级别后,意外非常大。出现了超导体、纳米级、石墨烯等革命性的材料,出现从分子水平治愈癌症的奇迹。而最神奇的是——量子纠缠。

1、什么是量子纠缠?

科学实验发现,二个没有任何关系的量子,会在不同位置出现完全相关的相同表现。如相隔很远(不是量子级的远,是公里、光年甚至更远)的二个量子,之间并没有任何常规联系,一个出现状态变化,另一个几乎在相同的时间出现相同的状态变化,而且不是巧合。

2、有没有观测到量子纠缠?

量子纠缠是经理论提出,实验验证了的。科学家已经实现了 6-8 个离子的纠缠态。我国科学家实现了 13 公里级的量子纠缠态的拆分、发送。

二、搅乱了的世界

(一)搅乱了的哲学世界

我们原来认为世界是物质的,没有神,没有特异功能,意识是和物质相对立的另一种存在。

现在我们发现,我们认知的物质,仅仅是这个宇宙的 5%。没有任何联系的二个量子,可以如神一般的发生纠缠。把意识放到分子,量子态去分析,意识其实也是一种物质。

既然宇宙中还有 95% 的我们不知道的物质,那灵魂、鬼都可以存在。既然量子能纠缠,那第六感、特异功能也可以存在。同时,谁能保证在这些未知的物质中,有一些物质或生灵,它能通过量子纠缠,完全彻底地影响我们的各个状态?于是,神也可以存在。

(二)坍塌了的物理世界

我们现在所有的物理学理论,都以光速不可超越为基础。而据测定,量子纠缠的传导速度,至少 4 倍于光速。

(三)崩溃的内心世界

科技发展到今天,我们看到的世界,仅仅是整个世界的 5%。这和 1000 年前人类不知道有空气,不知道有电场、磁场,不认识元素,以为天圆地方相比,我们的未知世界还要多得多,多到难以想像。

世界如此未知,人类如此愚昧,我们还有什么物事必须难以释怀?

了解这些,是为了更加深刻的认知世界。我们既要看懂未来、又得看清自己!

来源:选自 施一公 《生命科学认知的极限》的演讲

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评论
南唐hold住
10-16
别想了,我就是那个现世中掌控雷电的人😒
aysha
10-15
伟人11g👍👍
大明顶顶2009
10-15
古人不认识风雨雷电,遂以为有鬼神,今人不认识量子纠缠、暗物质、暗能量,遂以为有鬼神…
jahal-黄金
10-15
对于未知世界、新事物,人类的态度是不一样的。有人是去做实验,有人是谩骂,有人是等候,有人是漠然…
似是而非
10-15
我们很有可能是量子电脑里的小程序,不过我们能独立思考,我们有情感,这就可以了。
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