1、施一公演講鬼魂原文施一公演講鬼魂原文 施一公演講鬼魂原文 未來論壇 2016 年會于 1 月 17 日召開,下午論壇從宇宙到數學,現在要談的是生命科學,分享嘉賓是清華大學副校長、清華大學生命科學院院長、中國科學院院士施一公。 施一公主要探討的是生命的本質和生命的極限問題,相對于整個地球的時間人類的時間太短暫,相對于整個人類的時間每個人的生命又太短暫,生命的意義是什么?每個人都有不同的答案。 施一公演講鬼魂原文 我也很受黎曼的鼓舞,我最近讀黎曼的生平,我覺得像武俠小說一樣,今天跟大家探討一下生命的本質和生命的極限。 大家先看看我們從哪而來。這樣一個視頻顯示的是人的整個的出生過程,大家看到的是一個

2、精子,精子在卵子表面不停的游蕩,尋找合適的入口,找到以后會釋放一些酶,鉆進去,卵子很聰明,進來以后馬上把入口封死了。進來以后精子被降解掉,精子核和卵子核結合,然后分解發育,兩個細胞、四個細胞還在子宮外面游蕩,八細胞、16 細胞還沒有著床。 施一公演講鬼魂原文 64 細胞,128 細胞起,快要找到它的著床地點了。著床之后開始發育,你們可能知道也可能不知道,短短四個禮拜胎兒開始有心跳。 大家看到,神經形成了,四肢開始發育,通過神經凋亡開始形成手指頭。4、5 個月的時候胎兒開始踢騰,在母親肚子里,出生之前胎兒的大腦發展非常快,神經原,各種神經突突迅速形成。不要忘了,這樣一個胎兒來自于一個受精卵。 施

3、一公演講鬼魂原文 生命開始之后,生命的歷程很漫長,這里面有很多苦惱,我記得我看過一首打油詩是這樣說的,0 歲閃亮登場了,10歲茁壯成長,20 歲為情彷徨,30 歲拼命打闖,40歲基本定向,50 歲回頭望望我這年紀,60 歲告老還鄉,70 歲搓搓麻將,80 歲曬曬太陽,90 歲躺在床上,100 歲掛在墻上。 施一公演講鬼魂原文 我們生命的歷程抱受挑戰,其中受很多疾病的挑戰。其中有三類疾病跟我們在座的都有很大關系,跟人類有很大關系,其中心血管疾病也是最重要的,僅在中國就有 303 萬人死于心血管疾病,32%。 第二個疾病也很可怕,就是癌癥,我們身邊的人常常被癌癥奪去生命,28%。第三類疾病困擾很大

4、,死亡率不高,但是困擾性很大,就是神經退行性疾病。還有 34%的人死于其他原因,大部分是傳染病,還有一部分是交通事故和意外。 我今天想告訴大家,我們如何運用科學去接受生命的挑戰。我想先講三個例子,這三個例子起源于遠古時期就開始了,從古代我們在黑暗中摸索,比如說當代的屠呦呦只不過看了古代的一些藥書得到了一些啟發,獲得了諾貝爾獎。 直到最近 1985 年以后,包括上面顯示的布朗,開始發現所謂的低密度脂肪、顆粒的受體,開始真正的征服細菌性疾病,這樣一個過程,人類始終用科學,從簡單的摸索經驗積累,到最后的趨勢研究藥物發現。所以第一個例子就是心血管疾病。 這個幻燈片,表面的分子是低密度脂蛋白的受體,這個

5、球狀的是低密度脂蛋白,結合以后被內吞,吞以后顆粒會被降解掉,受體會回到細胞表面,可以重生,再去把新的低密度脂蛋白拉到細胞體內去。1985 年兩位科學家,也是王曉東博士后導師,就是枸思汀。 布朗(音)。在這一大批人的努力下,很多藥問世,包括 1987年問世的第一個心血管疾病的藥物。到現在為止最有名的這個藥已經過期了,就是在座有人服用過的拉丁法他汀。在拉丁法他汀沒有過期之前銷售 160 億美元,堪稱藥神。 因為我們一直在用基礎研究去探索最最前沿的和疾病做斗爭的方式,我們雖然有很多方法,但是很多高血脂的人僅僅靠吃這個藥并不能阻止軟板塊和硬板塊的形成,為什么?科學家發現這些人當中,如何把 ldl 降解

6、恢復過去是核心。 所以,這個蛋白也被在幾年之前找到了,pcsk9,它可以結合低密度脂肪蛋白的受體,結合到受體以后會把 ldl 一起拉到細胞內內吞,也就是說 ldl 拉到細胞內的同時有犧牲了。也就是不再可以把血液中流淌的 ldl 降解掉,這樣大量堆積形成軟板塊、硬板塊,最后帶來致命的心血管疾病。這個過程是通過基礎研究發現的,而發現這個過程的著名科學家海倫,獲得了 2015 年的生命科學的突破獎,是一位女性。 第二個小例子,治療癌癥的新的曙光,也就是大家聽了很多的免疫療法,這個免疫療法最有名的一個例子是去年,大家可能記得 2015 年 8 月 20 號,美國前總統卡特向所有世界關心它的人宣布,很不

7、好意思我得了晚期黑色素瘤,而且當時已經有 4 個 2 毫米大的腫瘤在腦子里擴散了。 短短 3 個月以后 2015 年 12 月 26 號他再次出現在大家面前,告訴大家通過分子療法,腦子里的 4 塊腫瘤已經完全找不到了。他的分子療法包括一個很有名的免疫療法,針對pd1 這樣一個單克隆療法,就是右面顯示的這個藥。 當然免疫療法的出現開始從根本上改變人類對病毒的斗爭。這個過程中做出重大貢獻的科學家也包括一位中國科學家,陳列平博士。這個癌癥療法的創始人也是這個概念的發現者杰姆斯愛樂森(音)也獲得了創新突破獎。 神經退行性疾病,非常遺憾,我們根本不知道病因,我們大家知道怎么回事,不知道病因。但是很遺憾現

8、在世界上有 4700 萬人受著這個疾病的困擾,預計 2050 年的時候每 3秒鐘就有一個新的病人出現,我們會突破一億三千萬人受它的困擾。 神經退行性疾病中最有名的離子就是老年癡呆癥狀,也叫阿爾茨海默病。這是老年癡呆晚期患者的大腦,看左邊這個圖像,大腦里面是一個一個很可怕的洞,大腦被吞噬掉這個過程。右邊顯示的是神經細胞外面的一些,到現在我們的確不知道什么導致了老年癡呆癥。 但是大家公認的原因,從分子水平上認識到老年癡呆癥,也許會為治療帶來曙光。這個過程中我自己的實驗室里,也在朝這個方向努力,我們去年報道了第一個原子分變率的,叫咖咖分泌酶,這個認為是老年癡呆癥的治療中必不可少的一步。所以也許通過這

9、個解析、通過這個研究可以找到治療老年癡呆癥的辦法。 我舉了心血管疾病、癌癥、過渡到老年癡呆癥,過渡到大腦,不要說我們對老年癡呆癥的病因不清楚,對大腦這樣一個神秘的器官我們知之甚少,我們基本上可以說什么都不知道。盡管我們有很好的學習記憶的模型,我們可以模擬出來學習記憶,究竟是不是這樣?我們真的不知道。我深知認為包括我們的電信號記錄的神經沖動電位,只是一個表象,不一定是學習記憶的本質。為什么?我們確實是這樣一個生物人,用一堆原子構成的人去理解生命。 我們在意我們的五官,就是視覺、嗅覺、聽覺、味覺、觸覺感受這個世界。這個過程五官感受以后全部把信息集中到大腦,但是我們不知道大腦如何工作,所以這方面也不

10、能叫客觀。我們人究竟是什么呢?你仔細想一想人怎么樣處理信息呢?我先對物質做一個定義,我們有三個層面的物質,第一個物質是宏觀,我們可以感知到的,直覺可以看到,人是一個物質,房子也是一個物質,天安門、故宮都是物資。 第二個層面是微觀,包括遠處看不到的也叫微觀,我們可以借助與儀器感知到、測量到,從直覺上認為它存在,比如說原子、分子、蛋白,比如說很遠的一百億光年遠的星球我們認為它存在,都叫微觀。 第三個層面,就是超微觀。我們只能理論推測,我們用實驗驗證,但是從來不知道它是什么,包括量子,包括光子,我們知道可以有能級、能量,但是我真的很難證明,你可以想象,這是超微觀世界。 但是,盡管如此我們還是要想一想

11、,這個世界是超微觀世界決定微觀世界,微觀世界決定宏觀世界。我們人是什么?就是宏觀世界里的一個個體,所以我們的本質一定是由微觀世界決定,再由超微觀世界決定。我毫不否定我就是一個能量形式,只是一個方程,不知道怎么解,僅此而已。我相信,你也應該相信,我們每個人不僅是一堆原子,而是一堆粒子構成的。 所以,我們真的就是一堆由粒子構成的原子,如此之簡單。我們有多少原子?大約有610 的 27 次方的原子,大約 60 種不同的元素,真正的比較多的元素,不過區區 11 種,原子共同共嫁接形成分子,分子聚在一起形成分子聚集體,形成小的細胞器、細胞、組織、器官就成一個整體。但是你不覺得嗎?你會覺得不管你怎么樣做研

12、究,你無法解釋人的意識,這個我認為是必要的,一定是在量子力學里面。我自己這樣認為。 所以我告訴大家,班門弄斧講一講量子糾纏,1935 年,當愛因斯坦和他的好朋友提出了量子糾纏,這個詞并不是愛因斯坦提出來的,而是薛丁克(音)提出來的,兩個糾纏的量子不管相距多遠,你對這個量子進行測量的時候,不是一個獨立的事件,另外一個很遠的量子也可以知道它的存在。 這一個簡單的現象既然存在,在客觀世界,我相信它會無處不在,包括在我們的人體里是不是這樣?當然是這樣。他怎么樣影響我們的生命,其實我們不知道,為什么?因為這不是我們可以用直覺去感受的。 左下角這個科學家是著名的理論和實驗武力學家,他篤信人的意識、記憶和思

13、維是量子糾纏,量子理論。怎么證明?他說我一定要實物上證明,他在尋找量子糾纏的實體。很遺憾,找了很長時間發現神經細胞里面的微管可以量子糾纏,但是時間尺度是 10 的負 13 次秒到負 12 次秒,遠小于進行時間和人的意識形成時間。 但是他找到了,他正在進行實驗和驗證。比如把磷和鈣放在一起,就是磷酸鈣,它的量子糾纏時間可以長達 105 秒,把這樣一個極其脆弱,對聲、光、電、熱敏感的現象可以延續 15個數量級的提高,再延續 5 個數量級就可以到年,以年來保存。 依此類推,你不覺得有一天我們人類會計劃,量子糾纏也是一個可以被進化的現象,可以保存一百年、一千年、一萬年,也就是遠古留下來的東西,可以被保存

14、下來,量子糾纏。 我問你你相信有第六感官嗎?很多人會說不相信。第二個問題,有沒有人進行未知的方式進行交流?你會說也許。第三個問題,量子糾纏是否存在于人類的認知世界里面?大腦里。我相信聽了我的講座你會覺得很有可能。第四個問題,量子糾纏是不是適用地球上的物質上呢?你一定會說一定適用。這四個問題是完全一樣的問題,倒推回去就說明一定有第六感官,只是我們無法感受。 所以我們究竟是什么?我們只不過是一個細胞過來的,受精卵,所有受精卵 35 億年以前來自于同一個細胞,一個復雜的量子糾纏的體系,就這么簡單。 其實我不知道這里面是什么,但是我相信它。我每呼吸一次舍入 10 到 22 次方的氧原子,這一口呼吸至少有 10 的 40 次方的氧原子,被世界上很遠的角落我沒有見過的人呼吸過一次,人一輩子都這么做的而兩個人在一個房間里的時候,一天有