2016年10月27日 星期四

天宮二號

中國太空站建設啟幕,「天宮二號」太空實驗室已於中秋夜發射升空「天宮二號」的主要任務包含接受載人太空船、貨運太空船訪問,考核驗證太空人中期駐留、推進劑補加等太空站工程關鍵技術,並開展航太醫學、太空科學實驗和空間應用技術試驗,以及在軌維修試驗和太空站技術驗證試驗。天宮二號搭載的太空應用科學設備,無論是數量或是複雜程度,都堪稱歷次載人航天任務之最,如首次搭載機械臂操作終端試驗器,將首次開展人機協同太空在軌維修試驗,為今後太空站任務做準備。
天宮二號裝載了太空冷原子鐘、空地量子密鑰分配試驗等14個太空應用,以及香港中學生太空搭載實驗方案設計大賽獲獎的3個實驗項目,包括奪冠方案「微重力狀態下製作多用途的聚合物有孔薄膜」;有關薄膜透氣不透水,在醫療上多有應用,如治療皮膚創傷等,還有亞軍方案「太空養蠶」實驗
本人最感興趣是「太空養蠶」實驗,它是由香港學生設計的,四位同學認為養蠶裝置已經過多番改良,利用物理學的對流原理,將蠶蟲糞便輸送到一個收集空間,能夠保持衛生,以降低蠶蟲在太空中死亡的機會。在神舟十一號飛船發射當天(十月中旬),四位17歲的設計者受邀去酒泉衛星發射中心現場觀看。
“天宮二號”上,太空人將參與高等植物的樣品回收。中國載人航太工程總設計師周建平受訪時說,太空人將在太空主要種植水稻、擬南芥等植物,以檢測空間微重力對生命活動的影響,為以植物為基礎的空間生命生態保障系統奠定技術基礎,以達到將來在空間站設立種植基地的遠期目標。
另外關於種植水稻和擬南芥;為何選擇水稻和擬南芥?中科院植物專家鄭慧瓊表示,擬南芥和水稻是兩種具有代表性的、典型的受到光週期調控的植物。“目前對於擬南芥生產發育和基因表達情況非常清楚,如果在空間生長過程中發生變化,很容易識別。水稻是中國人的主要食物來源,希望在未來可以推廣到太空生活中。”
在太空中種莊稼可不比在地球,地球上的生命都是在1G的重力環境下進化而來,微重力環境將是太空種植面臨的一大挑戰。此前在和平號空間站進行的植物培養試驗,植物雖然能夠生存,但不能健康的生存。
長時間在太空的微重力環境下,宇航員會發生航太綜合症。中科院空間應用系統總設計師認為此次實驗目的就是為了研究植物在空間環境如何健康生長。“我們希望能通過實驗,未來讓太空人在空間長期駐留的過程中,能夠有菜吃、有飯吃,不需要全部從地面補給。”
在太空中種植植物,遠比想像的要困難。在載荷有限的情況下,“天宮二號”既要滿足太空人生存的基本需要,還要滿足植物的生長要求。因此,和太空食品一樣,太空植物所需的土壤和水,也要“私人訂制”。
據高等植物培養箱設計專家張濤介紹,此次實驗是以蛭石為土壤,鋪在一個長方形的盒子裡,裡面放入種子。“這不是一個簡單的盒子,裡面功能很多,透氣不透水,防止微生物,水可以通過回收裝置迴圈利用等。”
此外,蛭石和種子只佔據了盒子四分之一的大小,其他部分則是為植物預留的生長空間。這個盒子將與儲液箱、控制箱等一起放入密閉培養箱,由“天宮二號”帶上太空。
“天宮二號”入軌後,地面將發出上注指令,控制箱接收到衛星發射的指令後,會把營養液注入土壤,種子獲得營養液後,實驗正式啟動。同時,培養箱裡的光照系統和溫度控制系統開始作用,為植物生長提供環境,箱內的觀察相機也會對生長過程進行持續觀測。
一切似乎都是按照程式自動進行的,那麼太空人將會對植物的生長產生哪些作用呢?
“太空人在返回地球前,需要來到‘天宮二號’的特定區域,把高等植物培養箱外面的鎖緊機構解開,拔出一個裝有在太空中生長擬南芥的容器,裝進特製的布袋子裡帶回地球供後續研究。”張濤說,取出容器之後,太空人還需要把解鎖機構復原,因為其他植物還要繼續在太空中生長。
解開、拔出、裝入、復原……這幾個看似簡單的動作,太空人卻需要經過多次訓練,因為在微重力環境下,行動並沒有那麼方便。“為了讓太空人能夠按照科學的方法帶回樣品盒,需要給太空人提供訓練設備,提供培訓教材,進行實際操練。”鄭慧瓊說。
當然,這難不倒素質過硬的太空人。他們表示,操作比較容易,還提出在太空植物培養方面,將來能夠做更高難度的參與。
未來,隨著中國空間站的建成,我國將執行越來越多的航太任務,後續的試驗也將涉及更多的植物種類。也許有一天,依靠自己種植的糧食和蔬菜,在不提供補給的情況下,太空人真的可以在太空中存活500天。
除了高等植物培養試驗,“天宮二號”還要做一系列試驗……
中國載人航太工程於1992年開始實施,是繼“兩彈一星”後,實現中華民族偉大復興的重大工程,承載著中國夢、航太夢。按照“三步走”發展戰略,我國載人航太工程已發射載人飛船,突破太空人出艙活動技術、空間飛行器的交會對接技術,並已發射空間實驗室,解決了有一定規模的、短期有人照料的空間應用問題。“天宮二號”空間實驗室將是中國載人航太工程第二步的完美收官,具有里程碑意義。
“天宮二號”是繼“天宮一號”之後,以實施空間科學和應用實驗、空間技術試驗為主要目標的空間實驗室,學科領域涵蓋微重力基礎物理、空間天文觀測、空間生命科學、空間材料科學等,太空人也將直接參與到科學實驗中。它在未來我國在載人空間站上開展大規模、長期有人照料的空間應用積累技術和經驗。“天宮二號”搭載五十余部科學應用載荷,將在軌開展十余項科學和應用實驗,探索國際科技前沿。
全球第一台空間冷原子鐘,能將航天器自主守時精度提高兩個數量級;與歐洲空間局合作的伽瑪暴偏振探測實驗,可在空間中觀測伽瑪暴爆發及瞬變現象,在伽瑪暴本質、宇宙結構、起源和演化等天體物理研究領域取得突破;空間生命科學研究,探究空間環境下高等植物的生長發育規律,獲得微重力條件下植物的光週期誘導開花規律、調控機理等科學成果;量子金鑰分發試驗,保持我國在先進量子調控科學領域的領先地位。除此之外,“天宮二號”上還將開展多角度寬波段成像、多波段紫外臨邊成像、三維微波成像高度測量、綜合精密定軌、液橋熱毛細對流、綜合材料實驗、空間環境探測、伴隨衛星等多項科學和應用實驗。
量子金鑰分配實驗:量子通信是指利用量子糾纏效應進行資訊傳遞的新型通信方式。使用量子通信方式,可以確保通信中身份認證、傳輸加密以及數位簽章等的無條件安全,可以從根本上解決資訊安全問題。
量子金鑰分配是量子通信的核心環節。“天宮二號”上的量子金鑰分配實驗將誕生不會被攔截、被破譯、被複製的密信,驗證量子金鑰傳輸,並為實現高速天地通信奠定基礎。
伴隨衛星:“天宮二號”攜帶小衛星,並將在空間中驗證小衛星在軌釋放、駐留伴隨飛行等技術。伴隨衛星作為空間實驗室的一部分,釋放後對“天宮二號”近距離即時跟隨,並可對“天宮二號”進行近距離拍攝。
多角度寬波段成像儀:多角度寬波段成像儀可獲取廣域覆蓋的海洋、大氣、陸地等圖譜合一寬光譜景象,探測卷雲、氣溶膠、雲頂高度等環境因素。將服務於地球環境監測、農業、林業、地質、災害等領域。
伽瑪暴偏振探測儀:由中歐合作聯合研製,採用康普頓散射效應測量伽瑪暴偏振度,探測效率比國際上同類儀器高幾十倍。在“天宮二號”控制項實驗中,開展在軌觀測天體伽瑪暴爆發、瞬變現象並進行偏振測量,在伽瑪暴本質、宇宙結構、起源和演化等天體物理研究領域預期可獲得具有重大科學影響的新發現。
多波段紫外臨邊成像光譜儀:通過紫外光譜探測,獲取全球整層大氣密度、臭氧分佈和氣溶膠等微量成分的垂直結構及三維分佈,觀測資料將用於大氣層相互作用、太陽活動與地球天氣氣候關係的研究,還將應用於大氣臭氧、氣溶膠等大氣遙感。
三維成像微波高度計:國際首台三維寬刈幅成像高度計。應用於全球氣候與環境變化監測、海洋動力學環境研究、熱點海域環境資訊獲取以及海洋環境預報等。
綜合精密定軌:綜合精密定軌系統將提供高精度的航天器軌道狀態與時間資訊,定軌精度有望達到釐米級。這些資訊可服務於“天宮二號”上多項空間科學與技術試驗,特別是三維成像微波高度計。
綜合材料實驗:空間微重力條件下,與重力相關的對流、沉降等效應明顯減弱,適合研究與此相關的材料形成和加工過程。“天宮二號”上將研究半導體光電子和功能晶體、金屬合金及亞穩材料、納米及複合材料的形成機理,在空間和地面改進材料品質,獲得高性能材料的加工和合成技術。
液橋熱毛細對流實驗:“天宮二號”上將開展大普朗特數液橋毛細對流穩定性相關問題的研究,發現和認識在空間微重力環境下熱毛細對流的失穩機理問題,拓展流體力學的應用領域。
空間環境探測:“天宮二號”上搭載的帶電粒子輻射探測器和軌道大氣環境探測器可獲取艙外各個方向粒子的強度和能譜,檢測軌道大氣密度、成分及其時空分佈變化,並具備監測原子氧和其他空間環境污染效應的多項功能。
兩名太空人在天宮二號上生活工作約一個月後,攜帶實驗樣品搭乘神舟十一號飛船返回地面。

2016年10月18日 星期二

角逐來屆特首——跑馬仔

距離特首選舉不足半年,估計有意參選人士,將會在未來壹月內出現;我想就最新發展分析一下形勢,四位有機會角逐來屆特首的人選是前立法會主席曾鈺成,新民黨主席葉劉淑儀,現屆財爺曾俊華和特首梁振英。
【曾鈺成】
他是長期為坊間熱傳的特首人選,雖然是望七之年,但在參選特曾卻不時流露「唔嫁又嫁」的懷春少女情懷。他說得最多的話是,倘若梁振英參選而又無人應戰,他便會落場與梁較量,給市民一個選擇。按同一邏輯,假如梁振英不參選而中央不介意有兩位建制候選人,曾鈺成的選擇論依然適用。
今天不少人認為「雙曾配」,即是曾俊華當特首、曾鈺成任行會召集人是最佳拍檔;但讓一個「開明」、「包容異見」、不承認也不否認自己是共產黨員的資深愛國人士繼梁振英後擔任特首,未嘗不是一個值得中央認真考慮的選擇。
香港是特區,毋須遵守內地領導「七上八落」的年齡限制。曾鈺成不想梁振英連任是眾所周知的事實,只要中央放行,充滿自信和有強大建制政治能量的曾鈺成相信會被說服迎難而上,角逐特首職位。
不過,在港獨思潮揮之不去的情況下,在「暗紅」背景的曾鈺成和不避本土的曾俊華之間,後者可能是中央一個較得民心的選擇。
【曾俊華】
他七月接受傳媒訪問時,就會否參選特首一事上,爆出一句「如果對香港有貢獻,我願意做。」沉寂了一段時間後,他日前在訪美期間,面對同樣問題時,加添力度說:「我會認真考慮。」他不願意回應幾時辭職的問題,相信是像梁錦松般「等上帝指示」。
從特首選舉的時序看,曾俊華其實應該於上月立法會選舉後辭職,並宣布參選特首;這樣的話,他便有充裕時間草擬政綱,並名正言順地參與特首選舉委員會的提名和選舉過程。他一直留在政府內是因為中央尚未決定如何處理下屆特首選舉,而關鍵是在梁振英身上——不讓梁參選?讓梁參選但不支持他當選?排除萬難支持梁連任?
在上述3個選項中,支持梁振英連任的主要、甚至是唯一理由是,他會一如既往,絕對忠誠,義無反顧,在有需要時不惜一切地履行中央交託的治港和平亂任務。
【葉劉淑儀】
她永遠是準備做特首的女強人。我相信她會認為,林鄭月娥有的強項,例如能力、忠誠,她全部都有,甚至更勝一籌;她還有林鄭月娥沒有的優點,就是創立政黨、勝出三屆直選,今屆更成為港島區票后;她曾任保安局局長,與紀律部隊保持良好關係;她在中央眼中的地位相信高過她在港人心中的民望,假如她獲准參選特首,我不會感到意外。
【梁振英】
最後,當然不可不提梁振英,因為他有連任的可能性,但在目前香港以至中國面對的政治形勢下,我找不到非梁振英做特首不可的凌駕性因素。其實,只要中央明確指示,誰人做特首都不會違背命令;況且在執行紀錄上,梁振英往往是勇猛有餘,成效不足,副作用也不少。
梁振英參選特首的意志堅如金剛。他早前向《蘋果日報》發律師信,明言有關社論阻礙他參選,相信是藉此向中央明志。他早前在橫洲事件上,一度想把責任推給曾俊華,則有視對方為「假想敵」的意圖;後來兩人一同出席記者會做場好戲,梁特首承擔責任而曾司長則表示一切唯上司之命是從。聽說記者會的安排是中央意思,避免特首選舉未開始而政府高層已出現明爭暗鬥的鬧劇。
有人估計,中央會於本月底六中全會完結後,作出有關梁振英和曾俊華可否參選特首的決定。不過,假如中央不想讓梁振英參選,另一個做法是等到1211日選委會選舉完畢後,向梁振英表示他不會拿到提名門檻所需的150張票,到時梁振英宣布棄選,而曾俊華則宣布辭職參選。
總結一句,按港人熟悉的賽馬預測,曾俊華可以看高一線,其他對手一樣有機會,結果最終由幕後人決定。這是港人的悲哀。

2016年10月17日 星期一

生命科學認知的極限

昨日,清華大學副校長、清華大學生命科學學院院長,中國科學院院士施一公教授在未來論壇年會上發表題為《生命科學認知的極限》的演講。

與以往不同的是,施一公此番並未局限於生命醫學,他從人類生命飽受心血管疾病、癌症和神經退行性疾病的三大挑戰開始,講述了人類如何通過科學來接受生命挑戰。但最終,人對生命認知的極限問題將他的科學思索,由生物醫學帶向量子力學,向我們展現了一個生物學家面對生命之謎的不懈追問。

以下是演講全文:
今天,我想跟大家探討一下生命的本質和生命的極限。
我們先看看人從哪而來?人的整個出生過程是這樣的:一個精子在卵子表面不停地遊逛,尋找一個入口,找到合適位點以後,會分泌一些酶,然後鑽進去。卵子很聰明,一般不會讓第二個精子再有機會,所以一有精子進來,馬上把入口封死。精子進來後就被降解,然後精子的細胞核和卵子的細胞核結合,形成雙倍體,受精卵開始發育,逐漸分裂為2個細胞、再分裂為4個細胞、8個細胞、16個細胞,此時受精卵還在子宮外面遊逛,還沒有著床。繼續分裂下去,形成64個細胞、128個細胞,這時它快要找到著床地點了。著床之後,繼續發育。
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。慢慢地,神經管形成了,脊椎形成了,四肢開始發育,通過細胞凋亡,開始形成手指頭。到四五個月的時候,胎兒開始在母親肚子裡踢騰。出生之前,胎兒的大腦發育非常快,各種神經突觸迅速形成。然而不要忘了,這樣一個鮮活的生命來自於一個受精卵。
生命開始之後,生命的歷程很漫長,這裡面有很多苦惱。我記得我看過一首打油詩是這樣說的:0歲閃亮登場,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,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歲掛在牆上。

施一公在演講現場
科學如何應對生命挑戰

我們生命的歷程飽受挑戰,有很多來自於疾病,其中三類疾病和人類有很大關係。
其中心血管疾病是最重要的殺手,僅在中國每年就有303萬人死於心血管疾病,占32%第二種疾病也很可怕,就是癌症,我們身邊的人常常被癌症奪去生命,中國每年有265萬人死於癌症,占28%。第三類疾病死亡率不高,但是對人的困擾很大,嚴重影響生活品質,就是神經退行性疾病,有多位世界名人都曾受這類疾病的折磨。此外還有34%的人死於其他原因,其中大部分是傳染病,一小部分是交通事故和意外傷害。
我今天想告訴大家的是,我們如何運用科學去接受生命的挑戰。
在古代,我們在黑暗中摸索,比如說當代的屠呦呦為找到治療瘧疾的方法,就是看了古典藥學得到靈感,導致了青蒿素的發現。後來弗萊明發現青黴素,已經是用科學的方法論來探索。1985年以後,由於戈爾茨坦和布朗發現了低密度脂肪顆粒的受體(LDL受體),開啟了真正的征服心血管疾病的歷程。人類始終用科學在應對挑戰,從簡單的摸索和經驗積累,到最後通過基礎研究驅使藥物的發現。我有三個例子在此分享。
第一個例子就是心血管疾病。研究發現,導致心血管形成斑塊的低密度脂蛋白和受體結合以後會被細胞內吞,內吞以後低密度脂肪的顆粒會被降解,而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內去,從而減少對人體有害的低密度脂蛋白。1985年,戈爾茨坦和布朗兩位科學家,(也是在座的王曉東的博士後導師),就是因為發現了低密度脂蛋白的受體而獲得諾貝爾生理或醫學獎。
在戈爾茨坦、布朗和日本科學家Endo Akira等一大批人的努力下,很多降膽固醇的他汀類藥物問世了,包括1987年問世的第一個心血管疾病的藥物。迄今為止,最有名的他汀類藥物立普妥(阿托伐他汀)已經過了專利保護期,在座的就應該有人服用過這種藥。在它於2011年專利過期之前,全球銷售額高達160億美元,堪稱藥神。
我們一直在用基礎研究去探索最前沿的和疾病做鬥爭的方式,我們雖然有很多他汀類藥物,但是很多高血脂的人僅僅靠吃他汀類藥物,並不能阻止心血管軟斑塊和硬斑塊的形成。為什麼呢?科學家發現,是因為這些人體內的低密度脂蛋白受體逐漸被降解得找不到了,如何把他們的受體的數量恢復出來,就是問題的核心。
幾年之前,科學家找到了PCSK9蛋白,它可以結合低密度脂肪蛋白的受體。結合到受體以後,低密度脂蛋白顆粒被受體一起拉到細胞內內吞了,也就是說,低密度脂蛋白受體在被細胞內吞的同時就犧牲了,也就不能再把流淌於血液中的低密度脂蛋白降解掉,這樣低密度脂蛋白大量堆積,就形成了軟斑塊和硬斑塊,最後帶來致命的心血管疾病。這個過程是基礎研究發現的,而發現這個過程的著名科學家海倫,是一位女性,獲得了2015年的生命科學的突破獎。
第二個例子我們講講治療癌症的新的曙光,也就是大家聽過很多次的“免疫療法”。這個免疫療法最有名的一個例子,是2015820日,美國前總統卡特向所有世界上關心他的人宣佈,自己得了晚期黑色素瘤,而且當時已經有42毫米大的腫瘤在腦子裡,已經擴散了,他認為自己的時間不多了。然而短短3個月以後,2015126日,他再次出現在大家面前,告訴人們,通過分子療法,他腦子裡的4個腫瘤已經完全找不到了。
他的分子療法就包括一個很有名的免疫療法,就是針對PD-1表面受體的單克隆療法。免疫療法從根本上改變了人類對疾病的鬥爭方式。這種療法的創始人,也是這一概念的發現者James Allison同樣獲得了生命科學突破獎。對這一過程也做出了重大貢獻的科學家中,還包括一位中國人,就是陳列平博士。
第三個例子是神經退行性疾病。非常遺憾,至今人類根本不知道病因,儘管我可以告訴大家很多的理論、資料和實踐,但我們只是大概知道這個病是怎麼回事。現在世界上有4700萬人飽受這種疾病的困擾,預計2050年時,每3秒鐘就有一個新的病人出現,我們會有超過一億三千萬人受它的困擾。
神經退行性疾病中最有名的就是老年癡呆症症,也叫阿爾茨海默綜合症。得這個病的病人很痛苦,因為生活不能自理。老年癡呆晚期的患者大腦裡面有一個個很可怕的洞,大腦被吞噬掉了。雖然不知道到底是什麼原因導致了老年癡呆症,但是大家公認,如果從分子水準上認識老年癡呆症,也許會為治療帶來曙光。
我自己的實驗室也在朝這個方向努力。我們去年在原子解析度上首次報導了與老年癡呆有直接關係的人源γ分泌酶的結構,這個人源γ分泌酶被認為是導致老年癡呆症必不可少的一個致病蛋白,所以也許通過後續的深化研究,我們可以找到治療老年癡呆症的辦法。
認知生命有極限

我舉了心血管疾病、癌症、老年癡呆症的例子,最後過渡到大腦。不要說我們對老年癡呆症的病因不清楚,對大腦這樣一個神秘的器官我們也知之甚少,我們基本上可以說什麼都不知道。儘管我們有很好的學習記憶的模型,我們可以類比出學習記憶的過程,但究竟是不是這樣?我們真的不知道。
我甚至認為包括我們的電信號記錄的神經衝動電位,只是一個表像,不一定是學習記憶的本質。為什麼?因為我們確實是這樣一個生物人,是一堆原子構成的人在理解生命。
我們在用我們的五官,就是視覺、嗅覺、聽覺、味覺、觸覺理解這個世界。這個過程是不是客觀的呢,肯定不是客觀的。我們的五官感受世界以後,把資訊全部集中到大腦,但是我們不知道大腦是如何工作的,所以在這方面也不能叫客觀。
我們人究竟是什麼呢?仔細想一想,人是怎麼樣處理資訊的呢?我們先來對資訊也就是物質做一個定義。我們有三個層面的物質:第一個物質是宏觀的,就是我們可以感知到的,直覺可以看到的東西,比如人是一個物質,房子也是一個物質,天安門、故宮都是物質。第二個層面是微觀的,包括眼睛看不到的東西也叫微觀,我們可以借助儀器感知到、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以外的星球。第三個層面,就是超微觀的物質。對這一類,我們只能理論推測,用實驗驗證,但是從來不知道它是什麼,包括量子,包括光子。儘管知道粒子可以有自旋和能級、能量,但是我們真的很難通過直覺理解,這就是超微觀世界。
但儘管如此,我們還是要想一想,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。我們人是什麼?人就是宏觀世界裡的一個個體,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。我毫不懷疑我就是一個薛定諤方程、一個生命形式、一個能量形式,但不知道怎麼解這個方程,不知道思維是怎麼產生的,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6×10^27個原子,形成大約60種不同的元素,但真正的比較多的元素,不過區區11種。原子通過共價鍵形成分子,分子聚在一起形成分子聚集體,然後形成小的細胞器、細胞、組織、器官,最後形成一個整體。但是你會覺得,不管你怎麼做研究,都無法解釋人的意識,這超越了我們能說出和能感知的層面。我認為要解釋意識,一定得超出前兩個層次,到量子力學層面去考察。我自己認為是這樣的。
量子糾纏是可以進化的現象嗎?

所以我想班門弄斧講一講量子糾纏。1935年,當愛因斯坦(Einstein)和波多爾斯基(Podolsky)以及羅森(Rosen)一起,寫出了著名的EPR佯謬之後,提出了量子糾纏。實際上“量子糾纏”這個詞並不是愛因斯坦提出來的,而是薛定諤提出來的,當時看來是很不可思議的。
量子糾纏的意思是說,兩個糾纏的量子不管相距多遠,它們都不是獨立事件。當你對一個量子進行測量的時候,另外一個相距很遠的量子居然也可以被人知道它的狀態,可以被關聯地測量,很不可思議。但這樣一個簡單的現象既然存在於客觀世界,我相信它會無處不在,包括存在於我們的人體裡。是不是這樣呢?當然是這樣。量子糾纏怎麼樣影響我們的生命,其實我們不知道,為什麼?因為這不是我們可以用直覺去感受的。

加州大學聖塔芭芭拉分校(UCSB)著名的理論和實驗物理學家Matthew Fisher就篤信,人的意識、記憶和思維是量子糾纏的,要用量子理論來解釋。那怎麼證明呢?他說我一定要在實物上證明,要尋找量子糾纏的實體。很多科學家找了很長時間,發現神經細胞裡面的微管可以形成量子糾纏,但是微管的時間尺度是10^(-20)秒到10^(-13)秒,遠遠小於人的記憶和意識的形成時間。但是他通過理論的實踐,以類比的方式找到了,他正在進行實驗驗證。

比如把磷和鈣放在一起,也就是磷酸鈣,當磷酸鈣以波斯納分子集群(Posner molecule or cluster)形式存在的時候,它的量子糾纏時間可以長達10^5能把這樣一個極其脆弱的,對聲、光、電、熱都極其敏感的量子糾纏現象的持續時間提高15個數量級,那麼如果再提高5個數量級,就可以達到年的水準,以年為單位來保存量子糾纏現象。那麼依此類推,你們覺不覺得,有一天我們人類會發現量子糾纏也是一個可以進化的現象,它可以保存一百年、一千年、一萬年。也就是說,量子糾纏,它在遠古的時候就存在了,在進化過程中被保存了下來。
我要問你們四個問題。第一個問題,你們相信有第六感官嗎?很多人會說不相信。第二個問題,有沒有可能,兩個人會以未知的方式進行交流?你會說也許,不會像第一個問題那樣肯定地說不信。第三個問題,量子糾纏是否存在於人類的認知世界裡面?存在於大腦裡?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於地球上的物質呢?你一定會說一定適用,因為我們已經證明了。但其實簡單講,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,所以叫“第六感官”。
那麼我們人究竟是什麼?我們只不過是由一個細胞走過來的,就是受精卵,所有受精卵在35億年以前,都來自於同一個細胞,同一團物質,一個處於複雜的量子糾纏的體系,就這麼簡單。
其實我不知道這裡面是什麼,但是我相信它。我每呼吸一次會攝入10^22次方的氧原子進入我的身體,進入共價結構。這一口呼吸至少有10^4次方以上的氧原子,被處在世界上一個很遙遠角落裡的,我沒有見過的人呼吸過至少一次,這在一個月內就會做到,人一輩子一直在這麼做。而兩個人在一個房間裡的時候,一天可以有63克的氧氣在彼此的肺當中交換。
科學發展到今天,我們看世界完全像盲人摸象一樣,我們看到的世界是有形的,我們自己認為它是客觀的世界。其實我們已知的物質的品質在宇宙中只占4%,其餘96%的物質的存在形式是我們根本不知道的,我們叫它暗物質和暗能量。
那麼盲人摸象般地認識世界是科學嗎?一定是科學。每個人摸的都是真實存在,而且都是客觀存在的,都是看得見摸得著的,我們現在也是如此。只是我們不知道摸的是象的後背,還是尾巴,還是耳朵。我認為人類的認知極限就在於,我們是一堆原子,我們處在宏觀世界,但我們希望隔著兩個世界去看超微觀世界。那是一個最美好的、極其美妙的世界。謝謝大家!

2016年10月11日 星期二

《羋月傳》的政治任務

早年,因中學課程沒有著重中史獨立成必修科,以致有人認為學生缺乏中國歴史知識,而導致少數年青人主張港獨,因此香港教育局草擬修訂初中中國歷史課程大綱。可惜課程大綱面世後,不少人留意到最新擬訂的大綱以精簡課程為名,大幅減少探討歷朝治亂興衰部分為實。
無獨有偶的是,極為敏感的中共崩潰論,其實在頗大程度上可以治亂興衰的脈絡解讀之。這套理論框架由已逝世的哈佛大學東亞研究中心創始人費正清提出,並稱之為朝代循環;蔣廷黻則在其著作《中國近代史大綱》中,把這個分析框架命名為歷史「循環套」。
對於中國是否已擺脫治亂興衰的命運枷鎖,學術界仍然莫衷一是。有些學者認為,由辛亥革命成功推翻滿清政府,袁世凱試圖復辟帝制不果的一刻開始,中國已擺脫治亂興衰的宿命;有些學者則反駁,指中國仍未走出專制統治的陰霾:共產黨當年能反敗為勝打倒國民黨,某程度上是緣於當時國民黨的元老貪污腐敗,國民黨治下的領土出現通貨膨脹的問題,導致它盡失民心,令政權再一次更迭。中共上台後,一黨專政再次導致嚴重貪污問題的出現,所以他們認為,中共治下的中國仍無法走出治亂興衰的預定命運。中共崩潰論便是建基於這種看法而推論出來的。
然而,歷史預測這回事,無人能在事前誇口說自己的推測必然準確無誤;有些歷史學者批評,治亂興衰這理論框架的概括性過高,所以它無法提供精確的解釋,說明每個朝代治亂興衰的細節差異。
不過,可以肯定的是,歷史不止一種解讀的角度,例如,冷戰時期的蘇聯領導人戈爾巴喬夫在國內反貪乏力,卻又在執政後期推動民主化運動,結果多個「衞星國」先後選擇脫離蘇聯管治,形成骨牌效應,終令蘇聯垮台。在大一統或維護領土完整的前提下,習近平建構「中國夢」時希望汲取的歷史教訓,可能是如何避免重蹈戈爾巴喬夫的覆轍,而非中國歷史治亂興衰的啟示。
無論如何,各種解讀歷史可能性的存在,未能掩蓋中共對外界探討治亂興衰歷史脈絡的忌諱。誠然,要把修改中史課程大綱的問題蓋棺論定地歸咎於中共的干預殊不容易,因現階段掌握的確實證據尚且不足。不過,要了解中共如何「古為今用」、選擇性地多談盛世統治之道,向來不只可從正規教育的途徑着手,例如文革時期的樣板戲,便千篇一律滲透着毛澤東主政下,中國的發展欣欣向榮的意識形態。
近期,香港三色台一周連續7天播放的大陸古裝劇《羋月傳》,同樣起着政治意識形態滲透的效果。劇中講述秦惠文王和秦昭襄王如何透過依法治國的手段,令秦國的國力不斷上升,秦惠文王之妾和秦昭襄王之母羋八子則從中起着不可或缺的輔助角色。羋八子的性格給刻劃成聰慧過人、善解人意和顧全大局,但她曾數次以法家思想與他人辯論治國之道,可見依法治國是她不可退讓的底線。
在大秦崛起的過程中,義渠族給定性為「長期利用,充分打算」的對象,但義渠族歸入大秦領土後,實踐「一國兩制」的空間終究愈收愈窄。秦惠文王和羋八子一起出使義渠的最主要目的是,要同化義渠族,令她推行秦法;羋八子游說義渠君時提出的主要理據,便是秦國依法治國後國家日益強盛,因而值得義渠效法;而羋八子向秦惠文王陳明由她出面游說的好處時,坦然承認若由一個女子作秦國的出使代表,對方便不會有很大的戒心。
依這種邏輯來看,該劇數次安排由女主角強調依法治國與大國崛起的關聯性,同樣可視為試圖減低電視觀眾戒心的舉動;至於各式各樣的感情伏線,雖有些是以其他主線的形式包裝,但整體而言,它們均可視為掩護上述隱含主線的軟性工具。
製作這套古裝劇的高明之處,在於它以較遠古的歷史作為當今的政治暗示,而且它是以同名小說作為藍本改編。過往大陸製作的歷史劇,不是沒有篡改部分史實以達到宣揚某種政治意識形態的事例,但類似做法,不免暴露過多刻意的斧鑿痕跡。反之,愈遠古的歷史,留白或沒有詳盡記載的地方傾向愈多,這些模糊之處均是編劇人員滲入特定意識形態的大好機會,只要不太穿鑿附會,它甚至可起重新詮釋「自古以來」正統之道是什麼的效果。即使有觀眾發現劇情有異,該劇仍有僅參考自小說的事實以作緩衝。但該劇布局的側重點是什麼,輕輕帶過的地方又是什麼,畢竟也須留下一些蛛絲馬跡,讓觀眾心領神會,然而這便成為破綻之處。
值得一提的是,任何人在大陸開拍電視劇和電影前,須把劇情提交國家新聞出版廣電總局審批,獲批後方可開拍,且不能再改動劇情;若要盡快獲得開拍的批准,則須在編寫劇情時盡量迎合當局口味。故此,有跡象顯示,無論《羋月傳》(開拍年份為20149月)的編劇是否真心把劇情寫成這樣,該劇賦予特定政治意涵的安排,其實是得到中共的允許。至於今時今日,誰是義渠族的化身,大秦另有所指的對象又是誰,答案已躍然紙上,義渠族當然不能獨立於大秦。

2016年10月4日 星期二

贏在精卵交配時

為人父母,對下一代充滿憧憬,寄予無限希望。近年多說贏在起跑線,又或贏在終點線,亦有學者說贏在子宮裡,甚至說成贏在射箭前,即在懷孕或胎生時。以前都聽過家長會找個術數師傅預卜良辰吉日催生胎兒,以及推算嬰兒終身命運,查出命格強項,好為兒女提早安排學業和未來出路,希望「贏在子宮裡」。
期望可能帶來失望,父母的悉心安排,而子女未必適合,時代轉變,子女有自己的個性和看法,與上一代經常矛盾和衝突,甚者反恩為怨,父母心血或許付諸東流。
亦有父母投訴,為何根據子女命造作好預先安排,卻未如理想。問題是命理的推斷不能作絕對生命藍圖,因為命理學當中還有不少盲點以待解決,而求問者又不能提供充分資料,若推算時缺乏準確數據,便不能準確拿捏命局變化,致使靈驗度打了折扣。
推命方法通常分兩種,以八字五行和星盤等推算,統稱星命學。由於八字四柱運用天干地支為基礎,故可以納入卦理演化多種術數。星盤可以採用天星行度,基於天人合一和相應關係,其角度結構可直接影響人類命運。另一種流行的紫微斗數,卻不是真的採用日月星辰之天星行度起盤,乃借用北斗七星名稱之卜命術,初流行時稱為神卦。但無論如何,各種術數皆以嬰兒出生當時排盤推命,而且歲數不是計實歲,而是虛齡,即實歲加一,表示出生日期實際是命主在精卵交配時。
本人數十年觀察及綜合各家經驗結果,認為命運的探討並不全部集中在出生時刻,應該追索到男女合歡,精卵初交配時。佛說「緣起」,即生命造化契機。之所以舊社會反對土狗式性行為,勸人注重婚姻禮教,嚴守男女合歡規儀,甚至選擇花月良宵合巹交杯,無非創造舒適穩定環境,合乎天地陰陽之道,以便迎接未來新生命。今人不識,反而捨本逐末。
傳統排列四柱八字時,必多加一柱名胎元,以備參考。胎元乃受孕月份,在古法推命佔重要部分,但古今書籍甚少詳釋胎元,但筆者認為命造發生在精卵交配時,故胎元乃代表受孕大概時間和當時季候影響深淺,正如出生月份五行造化同樣重要,因為月柱為提綱,主宰命格及行運,故受孕月柱應視為提綱之起源,俱五行互補價值。但依傳統推算胎元法則產生問題,因為並非每個人都是懷胎十月,遇到早產的嬰兒便胎元計算失準,除非父母有留心記錄,因此胎元一柱並不常用。反而注重胎氣的動靜和保養,莫使受到絲毫干擾,否則後果比任何傷害更為嚴重。
昔日王朝時代,皇帝寵幸妃嬪時,有太監在房外記錄時間,故王室追查懷孕時日較民間為準,除非某一妃嬪被寵幸頻密則另計。曾見過一份清朝皇室之批命書,內容非常豐富,而且甚為詳盡,命理術數和星象卦數俱全,由先天胎氣算起,配合星運流轉,重重推斷,直至出生命盤,再推終身大運,嚴如一部命學實踐著作。