如果與外星文明對話，三位院士會問這些問題

GMIC 在線 Pro 於北京時間 9 月 24日晚開幕（回看連結live.GMIC.cn），開幕式上，著名作家，雨果獎獲得者、童行學院創始人郝景芳女士對話三位院士，一起探討科學最前沿的問題和對未來的展望。

郝景芳：童行學院創始人、雨果獎獲得者

王貽芳：中國科學院院士、高能物理研究所所長

郭毅可：英國皇家工程院院士、香港浸會大學副校長

周忠和：中國科學院院士、高山大學校董

21世紀最重大的科學突破預測

郝景芳：

20世紀是量子力學、相對論這些重大發現推動改變了物理學的世紀，21世紀的開始很多人說將是生物學的世紀。

20年過去了，AI等很多新科技進入了人們的眼帘。我想請問三位院士科學家，您心目中21世紀將對人類產生最為深刻影響的科學突破或者科技進展會是什麼？

郭毅可：

我認為是腦科學與認知科學。

很多人類的科學在這個問題上面匯集，比如量子科學、人工智慧等等。

量子科學的不確定性最大的問題就是觀察本身可以改變觀察的實體。反過來講，當我們人認識腦子的時候是不是在改變腦子？這也是一個物理學的大問題。

談到系統，世界上沒有比腦子更複雜的系統，物理學的複雜系統研究歸根到底是對神經元的理解。
談到人工智慧，如果不理解我們的大腦，人工智慧的發展實際上是無源之水。

所以從這個意義上來說，我們對腦科學的突破、對腦科學的理解是本世紀最精彩也是最有希望、最根本的科學進步。

王貽芳：

我不認為某一個具體的方向會成為一個突出的未來發展的明星，應該是協同發展。

物質科學、生物科學、信息技術的交叉融合可能是未來發展的核心或者關鍵。

人類的福音與科學的美妙

郝景芳：

郭院士，您剛才提到腦科學。我有朋友在做腦磁信號的掃描，還有另外一個人工智慧科學家朋友在做數字大腦，就是把掃描之後的大腦去模擬一個電子化的數字大腦，已經取得初步的成功。

我們的大腦未來會有數字大腦、數字人格，您怎麼看這樣一些可能性？有沒有可能真正模擬出數字大腦，還是說生物大腦具有不可替代性？

郭毅可：

世界上沒有不可替代的東西，沒有不可能發現的東西，也沒有人類不可徵服、不能理解的東西，這是我們做科學基本的信念。一切只是時間的問題。

腦電波很早就發現了，對腦電波的測量不是什麼稀奇的事情，現在已經比較普及了。

對腦電波的測量一般是植入性的，空間和時間上的精度還有待提高。目前還是動物級別，沒有做到人的級別，但已經是突破性的進展。也就是說，從時間和空間兩個維度在很大精確程度上來理解我們大腦的活動已經成為可能。

腦電波研究更好的是成像，核磁共振的成像已經有很大的發展，也更加小型化、便攜化。戴瓊海院士做的細胞級的整個腦活動的成像非常先進。

這些工作為我們理解腦是怎麼運動的提供了一些重要的科學儀器。儀器在不斷地發展，所以千萬不要對科學的發展做一種先入為主的否定，實際上人類創造奇蹟都是不可思議的。

2014年巴西世界盃開幕式上，殘疾運動員在腦控外骨骼技術的幫助下為世界盃開球的畫面令人印象深刻，這是已經存在的現實，是數字孿生體的起步。

數字大腦是完全可能實現的，而且對人類產生的影響是非常巨大的。

現在很多神經退化的疾病比如老年痴呆症、遺忘症都有可能通過深度的腦電刺激來得到治癒，已經是一個非常成功的治療方法。

這些研究都會對人類產生重大的變化，如果能把老年痴呆症克服了，對人類是多大的福音。

對腦電波的研究才剛剛開始。這個研究不僅對腦和機器的通訊，還對腦和腦之間工作的理解有非常大的用處。

我們在英國做了大量的工作，比如讓每個音樂家戴上腦電儀，然後讓他們奏交響樂的時候看腦電波的運動來理解人與人之間是怎樣做信息交流的。把這個東西拷貝下來，將來就可以在機器上面讓機器人做交流。

你想想看這樣的研究會有多大的現實意義和對未來的幫助，這就是科學的美妙之處。

郝景芳：

謝謝郭院士的講解，我很期待有一個自己的數字孿生體，也很期待看到數字大腦是如何思維的。

物理學過去進步巨大，未來也很可期

郝景芳：

有很多人說物理學的大發展在最近幾十年似乎有一些停滯，可能是因為高能粒子加速器遇到一個能級上的瓶頸，也可能是因為宇宙觀測還是受到一定的限制，還可能是因為我們的數學或者抽象理論受到一定限制。

在這種情況下，請問王院士，您覺得物理學在過去幾十年是有很大的突破性的進展呢，還是確實到了瓶頸期或者停滯期？您對基礎物理未來的發展怎麼看？

王貽芳：

過去50年物理學有了巨大的發展，說這些年沒有發展是不符合實際的。

在量子力學和相對論基礎上發展出了粒子物理的標準模型和宇宙學的標準模型。我們現在對無窮小的物質的最微觀的結構和最龐大的整個宇宙的起源和演化有了定量的、非常深刻的、準確的認識，應該說是人類文明的一個巨大進步。

因為有一定程度的專業性，可能普通人不太容易理解，而相對論、量子力學大家聽的比較多，所以覺得物理學的重大突破是幾十年前甚至上百年前的事情。

粒子的標準模型已經產生了大約20個諾貝爾獎，宇宙學的標準模型產生了大約10個諾貝爾獎，2019年的諾貝爾獎給了宇宙學標準模型的建立者之一詹姆斯·皮伯斯。

最近20年有很多重大發現，比如引力波的發現、希克斯粒子（又稱希格斯玻色子）的發現、中微子振蕩的發現，等等。這些都是重大的科學發現，理論上也有很多進步。

我認為物理學未來的發展也是可以期待的。粒子物理、物質的最深層次結構還有很多謎團擺在我們面前，需要我們用新的手段、新的方法或者是新的思想去理解它、研究它。宇宙學也同樣如此，雖然我們可以相對定量準確的描述宇宙，但還是有很多謎團在前面。

量子糾纏現在大家討論得比較多，但是在很大程度上，大家對量子糾纏的描述或者理解是錯誤的。量子糾纏沒有那麼神秘，它只是微觀世界的一個基本的性質而已。

量子力學建立於上世紀20年代、30年代。大家用一種非物理、非科學的神秘方式去描述它的所謂的超距作用，我認為是不太科學的。

至於它跟黑洞和蟲洞的關係，我認為微觀的性質對於宏觀的表現可能會有作用，不敢說一定沒有，但是我猜想作用會非常小，應該說沒有什麼關係。大家把不理解的事情都說成是量子糾纏，實際上是庸俗化的。

郝景芳：

謝謝王院士的講解。江湖有一句俗語叫「萬事不決量子力學」，像量子糾纏、蟲洞這樣的概念會很神秘、很有趣。

就像郭院士講的，量子觀察和腦科學和意識的關係也是很神秘，對做科幻創作的作者來說會覺得非常、非常有意思。這也是我對科學最著迷的地方，有非常多的未知，即使沒有真正的科學聯繫，但我也覺得這些未知是非常有趣的現象。

克服不確定性需要發展人文社會科學

郝景芳：

最近這些年，信息科學發展非常迅速，像大數據、深度學習等給我們整個生活帶來了極大的變化，您預測未來信息科學、數據科學領域會有哪些激動人心的變化或者更加有意思的前景在等著我們呢？

周忠和：

我想說說科學技術發展與我們人類的關係。

中國科協名譽主席韓啟德院士曾經這樣表述，如果把科技比作是車的話，那人文應該是剎車和方向盤。後來我做了一個自己的解讀，如果把人類社會比作一輛車的話，那科學和技術可能相當於發動機，而人文是引導人類這輛車前進的方向盤和剎車。

科技發展總體是樂觀向上的，但人類面臨的最大挑戰不在科學，也不在技術。

最大的挑戰是什麼呢？

我覺得還是人類文化的發展過程，特別是當前體會比較深的國與國之間的關係，人們對全球共有的價值理念的一些堅守，這些能不能保持好可能是我們面臨最大的挑戰。

我是研究古生物學的。在生物演化的歷史上有生物滅絕，也有新的生命的誕生。生物演化最大的特點是具有不確定性，它並沒有一個預定的目標和方向性。

人類社會發展儘管有一些趨勢和規律性可以總結，但實際上也有很大的偶然性和不確定性。要克服掉不確定性，就需要文化的進步。

人與動物最大的區別是，我們部分克服了自然選擇對生物演化的影響和作用。所以，我們需要發展人類的人文社會科學。

儘管如此，我覺得人類遺傳的天性或者人類的生物學本性是無法完全克服的。如果完全克服了，人類的生活可能也就沒有樂趣了。所以科學技術不是最大的挑戰，最大的挑戰還是社會如何來應對科技發展帶來的各種各樣的問題。

王貽芳：

同意剛才周院士說的，技術的發展是不可阻擋，過去在歷史上我們也遇到過類似的情況，在技術發展的一開始有人說這個技術有問題，咱們不應該發展，最後其實也都做了。

所以我認為基因編輯的技術本身的發展是不可阻擋的。剩下的問題就是如何約束它，如何確保它能夠在倫理道德等各方面能有一個約束限制，不會跑的太偏。

人類在過去這方面也是有一定的經驗，比如核武器。所以我覺得問題到了一定程度以後，人類是有足夠的辦法對基因相關技術的使用做一些約束和限制，所以我不認為這是一個大問題。 郭毅可：我很同意兩位院士的看法，科學的發展阻擋不了。

什麼叫基因？基因就是你生命的密碼，如果把人看成是機器的話，那基因就是裡面運行的程序，所以人類對這個東西的研究是不會停止的。

我覺得任何科學發展，最開始它都是不完善的，之所以基因編輯現在不能夠真正的投入使用，因為它還很早，很多問題沒有搞清楚。研究不透徹的時候去運用這個技術，那就會帶來很大的問題。

但是當我們對基因編輯有更深入的了解之後，能夠進行一定程度上的控制，那這個時候慢慢的我們就會用它的益處來控制它的害處。所以不能那麼絕對的說這個東西就會毀滅人類。

科學不斷的發展，是我們對技術不斷完善的過程。解決它可能帶來的危害性，同時也儘量放大它的益處，這兩者之間是一場博弈，最後需要找到一個平衡點。

科學無國界，科學家有祖國

郝景芳：

三位科學家都提到技術的發展是不能阻擋的，但它確實會和我們現實生活中的一些倫理有暫時的衝突，因此科技的發展在前行的過程中一直都是有爭議的。

在這裡，我很好奇的想問王院士的一個問題，這個可能跟您的領域比較相關，就是我們現在對於領空的探測，您是否認為我們應該去殖民火星，或者人類到火星上面移民居住？另外，關於對太空領域和資源的爭奪，這個問題您怎麼看？

我們應該是人類共同體，共同去開發太空呢？還是依然會進入到一個軍隊競賽一樣的時代，如同大航海時代一樣去搶地盤？對於殖民火星和太空的權力您是怎麼看待呢？

王貽芳：

我覺得我們探索太空不是為了殖民，也不是為了爭搶資源，我們是希望能夠了解圍繞著我們周圍的環境。 當然，我們希望在一定程度上能夠利用它，但是這種利用是為全人類公益性的利用，不應該是勢力範圍的爭奪或者是資源的爭搶，我覺得這是不應該的，也不合適的，而且按照我們的理解，在可以預見的將來，技術上也是完全不現實的。

郝景芳：

謝謝王院士的回答。剛才我問到的基因科技和太空探索是當前非常熱門的兩個技術，三位院士都提到全球科學共同體應該是一個合作的狀態，共同去約束人類的發展，合作共贏，這樣一種比較理想的狀態。

但是我們有時候也會看到現實中讓人不那麼滿意的情況，那就是科學共同體並沒有能夠成為一個共同體向前發展，各個國家之間的利益相衝突破壞了科學共同體的一種共同屬性。

怎麼看待各個國家在科技發展上現在似乎進入越來越分裂，越來越各自為政，甚至到了軍備競賽、相互猜疑的技術爭奪局面？怎麼看待人類的共同命運和國與國之間的衝突？

周忠和：

這個問題我覺得還涉及到人的本性的問題，人都有自己的群體，有自己的國家，我覺得未來發展國家也許形勢會發生改變，但是不同的利益集團之間肯定是有自身的驅動力。

生物學因素一直會影響人類的思考和行為方式。從長遠的角度來看，合作還是一個大的趨勢。拿這次疫情來說，儘管出現國與國之間的競爭，但是科學界的合作還是最為突出的，我相信在太空探索方面，主流的科學界還是從科學角度來看待這樣的問題。

王貽芳：

我覺得矛盾肯定是存在的，顯然受到各種各樣因素的影響，我們每一個人都不是獨立於社會之外的。

但是我想作為科學家，我們也都有共同的目標，共同的理念和共同的追求。所以需要找到一個很好的平衡。

從過去的100多年來看，整個地球上人類追求和平，人類的國際合作實際上是向著好的而不是壞的方向發展。這個發展自然不可能是一帆風順，也不可能永遠平坦，肯定是有峰和谷，但是這個大的趨勢我認為是不會改變。 也就是說，人類在關乎我們命運的這些重大的事情上是會合作的，太空就是其中之一。

如果我們真的放開手來競爭和鬥爭的話，那可能是一個毀滅人類的事情，我想大家都不會做這樣的事情。 到目前為止，我們在太空的合作應該說還是相當有成果的，科學家之間的合作也還是很順利，成果也很可觀。雖然有各種各樣的問題，但大的趨勢不是問題。

郭毅可：

有一句話叫做「科學無國界，科學家有祖國」，這就是一個問題的兩個方面。

什麼叫科學無國界？就是當我們作為一個科學家在探索自然的奧秘、在追求人類的發展的時候，不管你是哪個國家，我們的目標是一致的，要去找到一個新的自然現象，要去發現一個新的定律，要找到一個新的技術，在這個層面上，是沒有任何國界限制的。

我在英國生活了33年，在那裡做研究我也沒有去想過自己是在英國還是在中國，我就是一個計算機科學家，就是一個數據科學家，我就去做我的事情。

但是科學家是有祖國的，你會選擇我在為誰做貢獻。所以從這個意義上講，科學家有智慧財產權的屬性。 我們今天還處在非公有制的形式下面，還沒有走向世界大同，所以這是不可避免的。

作為一個科學家，本身它是生活在這兩個方面下的。片面的強調哪個方面都沒有意義。

疫情對人類的影響

郝景芳：

疫情對我們現在的生活和國際形勢影響非常嚴重，在疫情情況下中國人出國受到很多限制，外國人到中國也受到很多限制，國與國之間的關係似乎也變得更加隔離，這個世界似乎越來越分裂化，這種情況會持續下去嗎？

周忠和：

其實影響是毫無疑問的，但影響最終會有多大，我覺得還不好說，因為它還在發展之中。它會促進全球化發展，但是短期內會遇到一些挫折，都不好說。

回看1918年西班牙大流感，我們會發現，現在有些國家應對疫情的方式或者公眾對疫情的態度，實際上和過去100年前好像沒有太大區別，這也說明人類有時候並不善於吸取教訓。人類文明進展的程度和科學技術的發展是不太一樣的。

從好的方面來說，我們也會看到很多人性的優點，疫情把人性的優點和缺點同時放大了。疫情期間一些國與國之間的不理解或者矛盾，從長久來看，這都是短期現象，我覺得這是一個對疫情基本判斷。

從科學和技術的發展角度來看，我們對病毒的確認，對疫苗的研發，在過去任何一個時期都是無法比擬的，國際合作也都超過了過去任何一個時期。

同時，另外一方面我們也很高興的看到，以中國為代表的一些國家在社會治理方面確實做出了一些表率。儘管目前有些國家不願意承認，但是我相信確實給大家很多的啟示。

郭毅可：

我覺得任何災難都會帶來社會的進步，我是持樂觀態度的。 拿今天的GMIC大會來講，我們在線上開展，甚至聯合國大會現在也是視頻會議，從這個意義上來講，人類的災難實際上推動了社會的發展。

由於通訊技術的發展，我們這個社會逐漸進入虛擬化的狀態，你跟我之間沒有距離這個概念。組織也在發生變化，不再是固定的，可以叫「隨時組織」。 這是疫情帶來的，新的技術會應運而生，社會總會發展，疫情也會過去，在人類歷史長河當中，疫情就是一個噴嚏，疫情導致社會的進步是必然的。

王貽芳：

疫情之後，我們的工作方式、交往的方式可能會有變化；短時間內國與國之間的關係都會有一點變化。有好的方面，有不太好的方面。 但是從長遠來說，這是一個短期的現象，沒有從根本上改變我們跟其他國家的關係，前進路上各種各樣的的問題都會消除。

科學群體的社會責任

郝景芳：

非常感謝三位院士的回答。這讓我想到愛因斯坦曾經說過，對於科學和技術的追求，對真理的追求，本身就包含了倫理的屬性，因為求真實際上是有價值含義在裡面的。

那麼。我想問一下三位院士，在今天這樣一種國際形勢下，在全人類面臨的這麼多的挑戰情況下，您怎麼看待科學家自身的社會責任屬性？

郭毅可：

科學就是求真，這是最重要的。

所謂科學家就是追求真理，堅持真理，所以我們要做的事情，我們能夠做的最好的事情就是認認真真的求真。最大貢獻也是對我們自己最基本的要求。踏踏實實的能夠做好自己的本職工作，為人類做貢獻，那就是我們自己最好的責任。

王貽芳：

我覺得科學家的社會責任其實跟社會上的每一個人的社會責任是一樣的，科學家並不見得有特殊性。 科學家應該更加理性，把對自然界的認識所帶來的邏輯思考的能力傳遞到社會上去，把我們對未來社會的發展，包括對科學的發展，對國際合作看法傳遞到社會上去，做一點有意的事情。

我們本質工作還是自己的科學研究，不能本末倒置把自己當成一個政治家到處宣傳我們的社會責任。但是遇到事情，我們應該把自己的觀點傳遞出去。

周忠和：

前面兩位專家的意見我也同意，科學家或者工程師有雙重屬性，它也是一個社會的公民，他應該承擔一樣的責任。

但是另外一個方面，科學家群體是科學精神的一個發源地，因為我覺得科學精神是人文的價值，這種價值來自於科學研究的共同體裡面的規範。換句話說，這些規範我們希望能夠更好影響社會，傳遞到社會。

我們科學要追求真理，要有理性的精神，我覺得這樣的精神是整個文明社會的發展需要的。科學家除了做好自己的本職研究之外，在一些重大社會問題比如科技發展帶來的倫理問題方面，科學家共同體首先要表明態度，要為社會的決策提供一種科學的支撐，正確導向是科學家應該承擔的一部分責任。

郝景芳：

謝謝周院士。不管怎樣，科學家的這種精神也一定會引領我們整個人類走向更好的狀態，正是科學家的這種求真的精神和對於全人類的關心，在過去幾百年把我們人類文明提高到一個相當高的程度。

如果遇見高維生物

郝景芳：

最後我想問三位院士一個有點科幻的問題，如果有一天你們有機會見到一個文明程度更高的外星生物或者高維生物，能夠對話的情況下，你們會說句什麼樣的話呢？

周忠和：

假如有這樣一種高級的文明，對我們人類歷史了解的更深，我可能會問他，他們文明的演變歷史是怎樣的？對我們人類文明的發展有什麼建議，這樣一種歷史借鑑對我們人類社會發展是有利的。

郝景芳：

謝謝周院士，我們也希望有這樣的良師益友的外星文明。

郭毅可：

我就問他一個我天天想不通的問題，也是一個根本的哲學問題，我從哪裡來？我到哪裡去？我希望高維的人能夠回答我，如果他回答不了我的話，他也不高維。

王貽芳：

如果他們的文明是超過我們的話，我很感興趣看看他們的教科書是什麼樣的，這樣我就可以很快的知道他們比我們先進在哪裡。

郝景芳：

也許，他們不用教科書就可以傳遞知識。非常的有意思。

結語

郝景芳：

科學家，尤其是我們幾位院士，已經是人類最高峰智慧結晶的個體，科學家到了這樣一個高度，對於宇宙、對於世界，對於文明都有非常多的好奇心，也有持續不斷的探索精神。

我也希望幾位科學家不斷把這樣一種探索精神、好奇心帶給更多人，讓我們下一代小孩子都帶著好奇心和探索精神理解這個世界。

因為只有這種探索精神，才能讓這些孩子長大以後，不管在任何一個領域，他們都能夠去推動人類文明向前進步。

再次謝謝三位院士的精彩回答，相信三位院士的回答給大家非常多的啟發和思考，也希望我們未來能夠有更多的機會在線上進行交流，把這種科學精神帶給更多的人。

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整理丨朱珍＆張明
編輯丨朱珍