滴水学堂：复课在即，这堂硬核公开课请讲给孩子听！

2020-05-19 14:02:44 来源:滴水学堂

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4月19日，科学院院士、西湖大学校长施一公为即将正式返校的中学生们上了“开学一课”，施一公与中学生们分享的，是他从事科学研究近30年来的人生思考。

在课中，施一公送上了想对中学生说的八个字——独立、思考、尊重、科学，并和大家分享了一个很长的故事，这个故事与我们当下的每个人都息息相关，一起来看。

同学们，大家好，我叫施一公，来自西湖大学，很高兴今天有机会给同学们上开学后的首课，今天，我想给大家讲4个观点，其实也就是8个字。

送给同学们8个字：独立、思考、尊重、科学

今天我首先讲的词就是“独立”。为什么一开始开学要讲独立，自立，虽然你们还没有成年，但你们已经应该要逐渐地自立、独立，用自己独立的眼光审视世界，在生活中也要一点一点独立起来，自立起来。没有独立，就很难有今后一点一点对世界的判断，对周围世界的认识。

第二个词是独立“思考”，和独立还不太一样。是指自己去用心观察世界，基于自己的观察比较作出判读。独立思考背后实际上是批判性的思维。无论是教科书、老师、家长、朋友，还是你周围的小伙伴给你说了一件事，讲了一个故事，自己都要在人云亦云之后想一想，这个故事的道理对不对，逐渐形成自己的判断。

其实任何一个人在独立思考的过程中，一开始总会有各种标新立异的想法，也许有些观点不被社会接受，也许有些观点是错误的，都没有关系，独立思考的价值是一辈子的，不仅在学习中会受益，将来工作中，走上社会，在任何一个地方，你都会受益于你独立思考的这样一种行为和能力。

除了“独立”和“独立思考”这两点之外。我还有两点特别想和同学们分享。那就是第三点“——尊重”。尊重什么呢，我讲两个方面。

一是尊重自己。任何一个人在成熟过程中，一定是尊重自己的过程。我们可以谦虚，可以谨慎，也可以有时候外圆内方，无论怎么样，我们都需要做到尊重自己，只有尊重自己才能让自己在社会中、学习上走下去，但只是尊重自己远远不够，如果只有尊重自己，这个社会会变得很对立。

我想，同学在过去一两个月中上网课，在网上搜一搜消息，看一看新闻，会有很深的感触。这个社会是需要包容，需要彼此理解的。而包容和理解的背后是需要尊重别人。你尊重了自己同时尊重了别人，社会自然会有包容，社会自然可以和谐发展，社会、周围的环境自然会让你赏心悦目，世界会变得。

尊重别人之后，我讲第四点，那就是尊重科学。什么科学呢？科学是对自然界客观的描述，它是近似真理的一些存在。我们有时候会情绪化，对事物的判断会走一些极端，这些都是和科学相背离的，相信只要大家开始学会尊重科学，很多事情都可能得到比较好的解释，尤其是在疫情仍然在世界各国蔓延的时候，主宰就是科学，科学是世界前进的动力，也是首要生产力。我们必须尊重科学。

同学们，刚才我给大家讲了4个观点8个字——独立、思考、尊重、科学。科学究竟跟我们有什么关系，我们应该怎么做呢？下面我跟大家分享我自己的一点想法。

一个100多年以前的故事，一直延续到疫情今天

这个故事很长，可以一直追溯到19世纪。

有一个荷兰的科学家叫伦琴，他在1895年发现了X射线，他用X射线给他的夫人拍了一张手的照片，可以清楚地看到婚戒手指，看到骨骼。这是人类已知的首张X射线穿透组织之后留下来的照片，显示X射线强大的穿透功能。这样一个科学发现，我想同学们都很清楚，后来走进医学，成为医学的一个重要影响基础。1901年诺贝尔物理学奖就给了伦琴先生。

他后面，一位德国科学家，叫马克思·冯·劳厄。马克思·冯·劳厄在上个世纪初，也就是二十世纪初，发现了氯化钠晶体可以被X射线折射衍射的现象，他很快意识到，折射之后，衍射之后，在氯化钠晶体后面的背板上出现的一个一个黑斑，在胶片上出现的黑斑，代表了氯化钠氯原子和钠原子相对的位置，以及它们本身的化学物理性质。这个发现非常重大，所以德国科学家马克思·冯·劳厄获得了1914年的诺贝尔物理学奖。

大家可以想象，X射线的出现，从伦琴到马克思·冯·劳厄，已经开始接过接力棒往前走了。但是，尽管马克思·冯·劳厄发现了食盐晶体，他并没有发现衍射的规律，而这个规律是由英国父子科学家，也叫布拉格父子，布拉格父子携手合作，用了很长的时间推理出一个特别简单的公式，那就是，n倍的波长，等于两倍的间距乘以入射角θ的sin，就是nλ=2dsinθ。这样一个非常简单的布拉格公式，是我们人类现在观察物质世界重要的理论依据。

布拉格父子1915年分享了诺贝尔物理学奖，当时这位做儿子的，也就是我们说的劳伦斯·布拉格，他只有25岁，是至今迄今为止世界上年轻的诺贝尔科学奖获得者，我讲到这里，我想告诉大家的是，科学需要合作，需要激励，他在求真，他在寻求自然界的规律。

无论是伦琴先生，还是马克思·冯·劳厄和布拉格父子，他们都没有看到当今X射线给人类生活带来的巨大的便利。像透视，甚至是在高铁站，飞机场一些安检措施其实都跟X射线直接相关。X射线重要的对我们每个人生活的改变，其实并不是在医学上，而是让人类从微观上看到了从原子、分子它们的排布，它们的规律，蛋白质的组成，细胞的结构，让我们看到了每一个重大病症它的发病机理，从而我们可以用这些信息，就是原子、分子排布的信息，用来制药，用来理解世界。

从伦琴到马克思·冯·劳厄，到布拉格父子，到后面一直到很多科学家，从医药公司到实验室，这个故事并没有讲完，我们再往前走就到了今年，2020年，疫情在世界大爆发。

在这个过程中，从西湖大学，到大学，到科学院，到美国，到西欧的一些实验室，大家先后用X射线的技术，冷冻电镜的技术，他们都是同一个根本的方向的技术，那就是从微观上看清，比如蛋白质的空间三维结构，从而给人类以希望，给人类以制药、疫苗，今后来防控病症的希望。

比如说在西湖大学，我们的周强研究员，运用冷冻电镜的技术，和他的团队一起解析了一个重要结构。那么这样一个结构代表什么意义呢？同学们可以想象，作为一个病菌，怎么进入你的细胞呢？像是人去开一个门，手去抓把手一样，你只有人抓住了门的把手才能把门打开一样，周强研究员他们的工作，他们的空间三维结构，使得我们看清楚了从原子水平，怎么样进入人体，这个过程以及是如何进行的看得清清楚楚。当然，看清楚了这一步我们就可以想象，就可以做研究，我们怎么样防止这一步发生，如果这一步发生了我们怎么样来对付这个病菌，等等。

我的这个故事讲得很长，从1895，伦琴发现X射线，一直讲到2020年，周强研究员运用结构生物学的手段解析了ACE2和S蛋白的一个复合物结构。整个过程想告诉同学们一个什么样的观点呢？那就是，科学发现，基础研究，从根本上来讲，是决定我们现在和未来根本的力量。我作为老师也特别希望同学们想一想怎么做你可以更多、更好地发挥你的潜力，给这个世界，给这个社会，给关爱你的人，带来更加无愧于自己先天的一些贡献。

我进行科学研究已经三十年左右了，每一次一个重大的科学发现、科学突破在我实验室出现的时候，我看到的时候，我的这种愉悦感是难以用语言表达的。它是一种刻骨铭心的愉悦，怎么来描述呢？

我试图让同学们理解，在人类历史，浩瀚的历史中，在宇宙长河中，你们想一想，我们能留下什么？当你在你的实验室里，在你的笔记本里，在你的思考过程中，有一个重大的理论突破，有一个核心的实验观察，这种愉悦感，你不觉得比中了大奖更加不可思议吗？这是用你自己的力量，在改变世界，在创造奇迹。

结束的时候，我想再给同学们叮嘱几句。同学们紧张学习之余，一定要注意锻炼身体，两天之前我还在杭州的西湖边上，刚刚跑了半程马拉松，用时一小时三十八分，我相信在座的同学们有很多可以比我跑得更快。结束的时候想给同学们用一个顺口溜鼓励同学们，让自己学业顺利。这个顺口溜是这样的：

爱体育、爱科学、

爱锻炼、爱学习，

教室，一去如故，

操场，常来常新，

学习锻炼两不误，

健康学习工作50年。