主讲人：程曜（德国鲁尔大学的物理学博士，曾在台湾“清华大学”任教，现任清华大学工程物理系教授，原子分析纳米科学中心副主任）主持人：李楯（清华大学当代中国研究中心教授）评论人：邱则奇（北京大学社会学系教授）
策划人：李楣（清华大学当代中国研究中心教授、清华大学公共管理学院社会政策研究所所长）
时间：2006年7月15日
现在开讲
科学是扎扎实实把事情做出来
“可持续科学发展观”的标题，看起来好像非常正式、正确，这是我在寻找这样一种字眼来描述这件事情的时候在报纸上看到的，觉得还不错。
可持续发展，现在已经变成了正式、正确的事情了；其实，科学是可以迫害人的，而实际上，被迫害的人往往都是不知道科学的。比如，有一个清华大学物理系毕业的学生，后来到英国做研究，回来找工作的时候就一直和我讲，说他掌握了科学方法，所以一定可以把所有的事情都做得很好；可是我和他谈了半天，根本就发现不了他掌握科学方法的根据是什么。
所以说，科学，在一般人眼里可能已经变成神秘的字眼了。我们也经常接触一些网站，他们会主动到清华来找我们，或者是发电子邮件过来，说他们有了科学上的重大突破，推翻了爱因斯坦或者某某人的理论。这样的人是民间科学家。其实，我们在谈这件事情的时候，科学和神秘主义根本没有什么差异，甚至清华大学都搞不懂什么叫科学。有的人读了半天书，考试都是一流的，但真的是不懂什么叫科学。科学就是“你不相信，我就做实验给你看”，就是这么简单的一件事情。针对某件事情，我们提出来建了一个模型，这个东西可能是因为哪个原因而发生，在多少的有效数字之内，它必定重复百分之多少。另外比较不科学的理论大家都知道了，比如医学，在某种程度上就是，我给你吃的这种药，作用永远只有百分之多少，好的药是90％。
科学本身就是这样子，是百分之多少的问题。在多少有效数字里，你不信，我做实验给你看，这才是科学的真谛，而不是虚头八脑的理论，大家谈了半天但对中国一点好处都没有。中国现在欠缺的就是扎扎实实把事情做出来，你不信，我做给你看，就是这么一件事情。
这是第一个我想澄清的，我不是有意地配合“科学发展观”，我认为这几个字都是非常重要的，在下面也加上了“有限与无限”，这是挺好的。其实，我在学校带学生的时候，允许他们做错，不错，就不可能有科学的发现。你要怎么做都可以，关键是你不能骗人，你做出来的东西能够重复，这才叫科学。这是我们要绝对坚持的一个观念，错误可以创造创意。
我现在谈的当然以我的专业为基础，先介绍一下最近科学上比较重大的成果。
第一次工业革命是能量的使用
我本人是搞物理的，所以先介绍一下在文明史上非常重要的成果。1900年左右量子论、相对论突破，这个突破在世界上不是独立事件。在1901年以前，我们逐渐相信牛顿。牛顿当时讲自己很滑头——他当然要耍滑头了，他不滑头就被关起来、被宰掉了。因为在宗教和科学的斗争早期，宗教是占有政治正确及绝对的上风的，所以它可以迫害人，迫使很多科学家不得不耍滑头。牛顿就讲，我做的东西就是因为上帝告诉我了才能够这样做出来的。到了1901年，牛顿之后过了300年，我们突然发现，这些先圣先贤讲得都不对。在。1900年的时候科技突飞猛进，大家产生很大的不信任感，对以前相信的这些东西逐渐产生怀疑，量子论、相对论都跑出来了。这是在1900年左右，当时，无论是在社会科学方面还是其他各个层面，都进行了大量的重新反省——人类的思考模式到底是不是对的？我个人是从事物理学研究的，所以从这方面我看到它对整个世界的影响以及受着世界的影响，那时候的思潮就是要质疑和抛弃，其实中国的诞生也是应验了这个思潮。
上世纪还有一个重要的科学成果，1960年发现基因。当时，这个东西神秘得不得了。我们现在讲的纳米，其实最重要的基础就是基因，纳米只是一个尺度，一根头发的直径大概是100微米，也就是10万个纳米。在这一个纳米的尺度里，可以制造一个婴儿，可以制造一个人。我告诉你一件事情，你也许不同意，我最初是从一个受精卵开始的，从一个基因开始，从一个纳米的排序开始的，这在人类史上也是不得了的一件事情。
从现在的材料上放眼看去，手机的芯片用的是硅，其实就是土壤里面的硅元素，我们把它提炼、纯化，然后加上一些工艺，就把它变成近乎能思考的东西了，它协助你判断，它也可以有自主判断的能力。包括手机上的所有的东西，塑料、硅、芯片，它们对现在这个世界所产生的冲击，以前是没有办法想象的。
再回过头看整个文明的过程，第一次工业革命，不管是叫工业革命还是产业革命，我把它总结为“人类能够控制能量”。我们内地讲第二次工业革命是电力的使用，其实基本是同一件事，都是能量的使用。
大家都知道能量运用之后对人产生多大的冲击。以前妇女被“绑”在家里，因为必须要有一个人织布。手工织布速度很慢，梭子丢过来丢过去，一天织不了一匹布，那时候连曹操回去看他老婆的时候，他老婆都在织布，不理他。现在控制了能量以后，机器有了反复的、理性化的过程，把妇女解放出来了，妇女要权利、要知识，这都是很正常的。但是如果没有第一次工业革命，这都是不可能的事情。
控制了能源以后，生产又变革了。想想看，美国在开国的时候，骑马从纽约到洛杉矶要一个月。火车造出来以后，一个礼拜就可以到，现在的火车更快。飞机出来以后，三个小时就可以从纽约到达洛杉矶，缩减的速度大概有100倍。
有了能源，有了运输，有了武器，我们就可以控制非常大的能量释放，有了运输，老牌的帝国主义就驾着轮船来敲我们的门了。你不听话，他就打进来。这些都是拜第一次工业革命之赐。当然，它的影响对环保有很大很大的冲击。除了环保，它对人类心灵的污染，对价值观的污染也肯定是有的，但这不是我的专业，我就不仔细地谈这个问题了。
第二次工业革命是人类控制信息
我们讲的第二次工业革命是信息革命，人类控制了信息。
最大的能量就是把它放到核弹里——放到一个很小的空间里，放越多的能量到越小的空间里就越危险，可是信息没有这个危险，信息基本不占有空间。那么就发生一个很奇怪的规律，以前我们买照相机，现在照相机都不用买，手机的内存就可以这样记录了。这绝对是一个压倒性的替换。原因就是，我以更便宜的价格卖给你更大的内存，你用不用？以前的问题是，你今天要去买一辆汽车，要省油一点又跑得快的，越好的汽车就越贵，总不能希望夏利和法拉利一样吧。我曾经讲，清华有些人，别以为你是法拉利，其实你是夏利。你不能花夏利的钱去买法拉利。而实际上在信息产业领域里，这些都是倒过来的，可以用更便宜的价格去买法拉利，只要通过一个加工的手段。这就是生产方式变革的结果。
纺织机梭子丢来丢去，还是一个依次序生产的方式，可是芯片的生产就是批量化的，一次搞得很大，拿起来就全部都成型了。更可怕的是，我们将来还可以用细菌帮助生产乙醇汽车燃料，它是无休无止的、很便宜的劳动力。这种生产变革的方式产生了大量的产品。实际上我只是把芯片里电机的体积缩小了，而在整个生产过程中并没有增加成本，就可以更便宜地出售，这就是关键。整个生产力的变革，使我们的储存量越来越大，可以运算，可以协助判断，可以通讯，未来可能还可以感官。
现在我们还没有办法感受到这种信息污染，刚开始它是另外一种形式的，就像环境，量大了以后一定会造成污染。我们一定要施加一些规范，慢慢的，这些规范会越来越成为日常生活必须要讨论和遵守的东西。这是一个契机，中国现在正站在这个契机之上。在第一次产业革命中，中国是失败的；第二次产业革命中，中国有没有办法抓住这个契机重新站起来？这是一个重要的发展机会。
第三次工业革命是人类控制生命
我预测第三次工业革命，应该在二三十年后会蓬勃发展起来，即人类控制生命。
怎么控制？现在我们可以通过基因的改造，使水稻的生命力更加旺盛，竟然可以在沙漠里生长，这是非常了不得的事情。如果我们能保存水分，广泛利用这些不毛之地，或许能找到很好的方法治理沙化。当然，沙化的原因有更宏观的地球物理的原因，这些我们不提，但最起码我们有办法去减缓它。我们享受很多很多的资源，有不同的方法可以运用，并可以使之延长。
大家都知道生物科技的发展。在100年前，八国联军打过来的时候，中国人均寿命是30岁；到2000年的时候，中国的人均寿命是70岁，增加了一倍。到这个世纪末，甚至不必到世纪末，你说会不会到150岁？这是完全有可能的，尤其是现在干细胞研究发展的速度下。我们可以把基因拿出来，放到试管里，让它重新克隆，克隆心脏、肾脏或者耳朵，简单的东西已经可以做得到。当然，心脏是很复杂的，但是现在最起码可以做到克隆血管。生物的东西又有非常强悍的自组装力量。
我也在想，长生不老之后人会面临一个问题，生活的价值在哪里？我们的生命可以继续延长下去，可是不死不活，这是不是我们的目的？能不能够享受人生？到最后会形成一个什么样的社会？而且中国现在都是一胎化，这些孩子没有兄弟姐妹，不懂得和别人相处的孩子将来要怎样负担？到七八十岁以后我不事生产，只能靠现在教出来的学生去生产给我。但是一胎化的孩子很难知道怎样和别人相处，团队合作都是问题。中国的很多字眼都会消失掉，比如中国很丰富的亲戚关系，叔叔、伯伯一大堆。
到了美国之后你会发现，那里只有叔叔、只有双亲，都很简单。中国的几重几重亲很复杂，但是这些全部会消失，会变得比英文还简练，连哥哥、姐姐都没有了，这都是非常可怕的事情。
我最近也在研究一个非常有趣的现象，跟各位分享一下。我发现那些伟大的哲学家会洞悉这个民族的弊病，比如康德，他大谈理性，可是这个世界上最不理性的就是德国人，希特勒掌权后杀害了600万犹太人。这些犹太人不是希特勒一个人杀的，没有办法想象是怎么杀的，一天杀一师的人，600万个人都要杀600天，他们怎么能够在短期内这样有效地杀人？不是希特勒在亲自操作，而是他的官僚体系。从他们的理性传统来讲，他们怎么可以做这件事情？怎么容许做这件事情？这些德国人的先圣先贤告诉他们要理性，可实际上最不理性的根源就在他们那里。还有一个宗教的例子。从古巴比伦发源的基督教总是告诉人们要爱，要爱别人。耶稣是被钉上十字架的，一根钉子钉进他的身体里，他是多么残忍地被杀害？他还要讲爱人。现在看伊拉克打仗，都是很触目惊心的事情。印度佛教讲平等，这是非常了不起的概念，但最不平等的社会就是印度社会，有种姓制度，生出来就是不平等的。
中国的问题在哪里？就是不知道“退己及人”。孔子讲退己及人，但是最不退己及人的，两辆汽车永远互不相让的就是中国人。所以我认为这些哲学家都是很了不起的人，可以洞悉本民族的弊病所在，当然这个弊病被延展了2000年，真是厉害。
信息产业对人的影响
刚才谈的是控制生命，最后再谈谈信息产业对人的影响。
大家都知道，算盘就是一个计算器，中国人的发明中，这个非常重要，辅助计算，在外国被当作现代计算机的原型。我在念大学的时候还没有计算器，还得拉计算尺。
那时候我们就知道有效数字，不像现在的学生，用计算器按出来10位的有效数字，他就拷贝给你10位有效数字。一看这个我就打错。这数哪里来的？科学是有效数字的科学，一定要讲出准确到第几位。说10位，后面所有的数字就都没有意义了？你说中国人口现在是13亿点零零零一几，这有意义吗？下一秒就会增加了。可是，中国人就会干这样的事情，就弄出来一个十点零零一、零零二，他就有办法得到小数点后多少位，这就是科学的谬思，错误的地方，科学根本不认可。一拉计算尺你就知道，一定有一个有效数字。
后来有了计算器，在德国做出来的，用机械的方法可以做计算，在美国伊利诺伊大学当时已经用来计算弹道曲线。那是1971年，我刚念大学的时候，每天都在玩这个东西。可是20年以后回到了内地来，这里的大学生还在玩这个东西，大学里面要玩20年以后的东西，不是玩现在的。这个东西交给职业学校就可以了。它发明出来，20年没有变革了，已经是常规了，没有什么好推敲的，没有什么太大的突破了，不用放在大学里研究。大学要研究的是20年以后的事情对人类的影响，这就是我认为的中国大学的一个谬论。
