施一公开学第一课：在人类历史、宇宙长河中，我们能留下什么

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第一课。

今天我想给大家讲四个观点，第一个观点就是“独立”。“独立”的英文叫independence。为什么一开学要讲独立，自立？你们虽然还没有成年，但你们应该要逐渐自立，独立，用独立的眼光审视世界。在生活中也要一点点独立起来，自立起来。没有独立，就很难有今后一点一点对社会的判断，对周围世界的认识。

第二个观点，是“独立思考”，和独立不太一样，“思考”是指自己去用心观察世界，基于自己的观察、比较，作出判断。独立思考的背后，实际上是批判性的思维。也就是说，无论是教科书、老师、家长、朋友，还是你周围的小伙伴，给你说了一件事情，讲了一个故事，自己都要想一想，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，将来走上社会，工作中，甚至走出国门，在任何一个地方，你都会受益于这样一种行为和能力。

除了独立和独立思考，我的第三个观点是，“尊重”。

尊重什么呢？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，也可以偶尔外圆内方，无论怎么样，我们都需要尊重自己，只有尊重自己，才能让自己在社会中，在学习上走下去。

但是尊重自己远远不够，只是尊重自己，社会就会变得很对立。同学们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的，是需要彼此理解的，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，自然可以和谐发展，周围的环境自然会让你赏心悦目，世界会变得平和。

尊重别人之后，我还有第四个观点，“尊重科学”。

什么是科学呢？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，对事物的判断会走极端，这些都是和科学相悖的。我相信，只要大家尊重科学，很多事情都可以得到好的解释。尤其是现在新冠疫情仍在世界各国蔓延的时候，最后的主宰，就是科学。科学是社会前进的推动力，也是第一生产力，我们必须尊重科学。

同学们，刚才我给大家讲了我的四个观点，独立、思考、尊重、科学。那么科学和我们究竟有什么关系，我们应该怎么做呢？下面我给大家分享一个故事。

这个故事很长，可以追溯到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，能清楚地看到婚戒、手指和骨骼。这是人类已知的第一张x射线穿透组织之后留下来的照片，显示了x射线强大的穿透功能。这个科学发现，我想同学们都很清楚，后来走进医学，成了医学影像的一个重要基础。

1901年诺贝尔物理学奖，第一个就给了伦琴先生。在他后面，是一位著名的德国科学家叫马克斯·冯·劳厄，他发现了x射线可以被氯化钠试验晶体折射衍射的现象。他意识到，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，所以马克斯·冯·劳厄获得了1914年的诺贝尔物理学奖。

大家可以想象，x射线的发现，从伦琴到马克斯·冯·劳厄已经开始接力棒往前走了。尽管马克斯·冯·劳厄发现了食盐晶体，他并没有发现其衍生的规律，而这个规律是由后来的英国父子科学家，布拉格父子发现的。父子携手合作用了很长时间，成功推演出一个简单的公式：2dsinθ=nλ。

这个简单的“布拉格公式”，是我们人类观察物质世界最重要的理论依据，布拉格父子因此在1915年分享了诺贝尔物理学奖，当时小布拉格只有25岁，是迄今为止最年轻的诺贝尔科学奖获得者。

我想告诉大家的是，科学需要合作，需要激励，它在求真，它在寻求自然界的规律，而这些手拿接力棒的科学家们，都没意识到，他们的发现给世界带来了巨大的变化。今天，除了刚才我讲的医学影像透视，甚至在高铁站、在飞机场的一些安检措施，都跟x射线直接相关。

X射线对我们每一个人生活的最重要的改变，还不在医学上，而是让人类从微观上看到了原子分子的排布、规律、蛋白质的组成，细胞的结构，让我们看到了每一个重大疾病的发病机理，从而可以用这些结构信息，用来制药，用来理解世界。

我举个简单例子，艾滋病和艾滋病药物的发现。

我们有一种药叫利托那韦（Ritonavir ），它上市之后，两年之内，把艾滋病死亡率降低了80%，这个药非常强大。怎么来的？很简单，我们人类用x射线衍射的技术，看清楚了艾滋病病毒里边有一个叫蛋白水解酶，看清楚了它的空间三维结构，水解酶空间排布怎么工作，我们就可以设计特异的小分子抑制剂，针对艾滋病病毒的水解酶。

从从伦琴到马克斯·冯·劳厄，再到布拉格父子，一直到世界上很多科学家，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2020年新冠疫情在世界大爆发。

在这个过程中，从西湖大学到清华大学、到中国科学院、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，他们都在用同一个根本的方向的技术，从微观上看清大分子，比如蛋白质的空间、三维结构，从而给人类以希望，给人类以治药、疫苗，今后来防控治疗疾病的希望。

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。这个结构有什么意义呢？同学们想一下，一个病毒怎么进入人体细胞呢？像是一个人去开门，必须抓住把手才能打开。周强研究员他们的工作，就是搭建起一个空间三维结构，这个结构使得我们第一次看清楚了，从原子水平的病毒怎样在第一时间进入人体的过程，它的第一步是如何进行的。看清楚了这一步，我们就可以想象，就可以做研究，防止这一步发生。如果这一步发生之后，有什么办法来解决等等。

我讲这个故事，就是想告诉同学们，科学发现、基础研究，是决定我们现在和未来最根本的力量。大家可以认真想一想，未来该怎么做，才可以更好地发挥你的潜力，给这个世界、给周围的社会、给关爱你的人，带来无愧你自己先天的一些贡献。

我从事科学研究差不多30年了，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，它带来的是一种刻苦铭心的愉悦。怎么来描述这种愉悦呢？我试图让同学们理解——在人类浩瀚的历史中，在宇宙的长河中，我们能留下什么？当你在实验室里，当你在你的笔记本里，当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彩票、大奖更加不可思议了？这是用你自己的力量在改变世界，在创造奇迹。

讲完故事，我想给同学们叮嘱几句，紧张学习之余，一定要注意锻炼身体。两天前，我在西湖边上跑了半程马拉松，用时1小时38分，我相信同学们可以比我跑得更快。

最后，我用一个顺口溜来鼓励同学们，保证自己的学业顺利吧：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。

我是施一公，我能做到。你呢？

来源 | 西湖大学WestlakeUniversity（文稿据施一公给杭州中小学生的“开学第一课”演讲视频整理，有微调）

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