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高端访谈丨专访诺贝尔奖获得者戴维·格罗斯

发布时间：2023年12月30日07:40 来源：央视新闻客户端

每年至少来一次中国

他赞赏中国对基础科学的重视和科技进步

好奇心驱动求知欲

他说这是人类探索未知世界不竭的动力

科学研究需要人才与交流

他希望摈弃纷争加强国际合作

《高端访谈》专访诺贝尔物理学奖获得者、中国科学院外籍院士戴维·格罗斯

关注国际焦点，洞察世界风云。大家好，欢迎来到本期的《高端访谈》。本期节目我们来到了首届国际基础科学大会，这里云集了海内外顶尖科学家们。今天我们要对话其中一位，他就是诺贝尔物理学奖获得者戴维·格罗斯。他如何解读基础科学研究的魅力？如何展望物理学的未来？又如何看待中国科技发展迸发出的活力，以及跨国界、跨领域、跨学科合作所带来的智慧碰撞呢？今天，我们一起在对话中寻找答案。

当前，新一轮科技革命和产业变革突飞猛进，学科交叉融合不断发展，科学研究范式发生深刻变革。基础研究，成为人们理解世界、揭示自然、驱动科技进步、应对科技竞争的重要抓手。

7月16日，首届国际基础科学大会在北京人民大会堂拉开帷幕，主题为“聚焦基础科学，引领人类未来”。包括10多位菲尔兹奖得主、图灵奖得主、诺贝尔奖得主以及50多名各国院士在内的300多名海外科学家及知名学者参加了大会。诺贝尔物理学奖得主、美国国家科学院院士、中国科学院外籍院士，现年83岁的戴维·格罗斯就是其中之一。

主持人：格罗斯教授，感谢您接受《高端访谈》栏目的采访。我们现在就在国际基础科学大会的现场。这是首个由中国主办的基础科学领域顶级国际学术会议。您认为基础科学研究有何重要性？您要在这里传递的关键信息是什么？

戴维·格罗斯：我现在每年至少来中国一次，大概有二十五年了。我要传达的信息之一是基础科学的重要性。科学家们明白，只有在理解自然原理、发现新现象方面取得进展，真正革新性的应用科学和新技术才会出现，这就是我们所说的基础科学。

主持人：您之前就说过，好奇心驱动的基础科学研究可以引领创新、改变未来。您的这句话是什么意思呢？

戴维·格罗斯：这么说吧，大多数年轻人接触科学的动机是他们的好奇心，他们想了解更多，他们想要发现新事物。另一方面，大自然，也就是现实世界比我们更善于提出问题，大自然提出的问题更有趣，也更有可能带来进步。这就是我所说的好奇心驱动的研究。例如，通过核磁共振成像（MRI）和正电子发射计算机断层显像（PET-CT）这些技术，我们可以观察人体内部。这些技术取得巨大进展，其研究成果正是在二十世纪中期纯粹由好奇心驱动促成的。当时人们想要了解质子和原子核的磁性质。在发现这些特性并开发出研究这些特性的仪器后，他们意识到可以做一些从未有人想象过，或者从未有人说出来的事情，也就是寻找一种仪器来观察人的大脑或心脏内部。这就是新知识产生的成果，而它是因回答大自然提出的问题而产生的，不是因解决科技部门提出的问题而产生的。中国已经意识到了这一点。我最近刚好读到一篇著名的演讲，习近平主席十年前在其战略思想中就强调了基础科学的重要性。

主持人：是的。正如您提到的，中国政府高度重视基础科学研究。习近平主席也强调，加强基础研究是实现高水平科技自立自强的迫切要求，是建设世界科技强国的必由之路。您如何理解习近平主席提出的这一愿景的重要性？

戴维·格罗斯：我很高兴他表达了这样的观点。二十年前，在中国和其他发展中国家都曾有过这样的争论：我们应该把钱花在基础科学上，还是解决眼前的问题上。因为基础科学的成本不低，其他需求也迫在眉睫，当时进行了严肃的争论。基础科学的回报在多年后才会出现，我们是否应该投资于基础科学？我们是不是应该让其他国家发展基础科学？我认为我们已经赢得了这场争论，习近平主席现在表达了共识，基础科学是绝对必要的。中国正在成为一个富裕和强大的国家，中国应该在基础科学领域发挥领导作用，所以我很赞赏中国的做法。

主持人：在过去的二十五年里您来过中国很多次，那么您观察到中国基础科学发展方面发生了哪些重大变化吗？

戴维·格罗斯：变化很大。每次来到中国都让我感到惊讶，看到巨大的建筑和基础设施这些有形的变化，还有科学领域的巨大发展、大学教育的普及以及人数迅速增加的渴望搞科研的年轻学生。现在，中国已经到了能够创立一些世界领先的实验室的阶段。在我的研究领域，中国已经取得了一些非常重要的发现，拥有世界上最大的射电望远镜 “中国天眼”（FAST）等等，这非常令人惊叹。

主持人：谈到国际合作，解决许多复杂的科学问题确实需要国际合作。作为一名美国科学家，您如何看待中美之间的摩擦对国际合作的影响？

戴维·格罗斯：这是一个棘手的问题，而且非常敏感。我认为目前的情况非常令人痛心，对美中双方、对整个世界都不利，非常危险。这对科学产生了破坏性的影响。研究大自然很不容易，揭示其奥秘需要大量艰苦的工作和巨额费用，它需要许许多多的人才。最近几年，由于那些摩擦、政治和大国竞争，情况似乎正在发生倒退。对于科学发展来说，这是极其危险和糟糕的，我对此感到非常难过。

主持人：这不应该是一场零和游戏，而是可以双赢的。

戴维·格罗斯：当然，反之肯定是双输的局面。

戴维·格罗斯，2004年诺贝尔物理学奖获得者。他主要的研究领域包括量子场论、粒子物理和超弦理论。

在普林斯顿大学任教期间，他和学生弗兰克·维尔切克发现量子色动力学中的渐近自由。这项夸克世界的精彩发现，对于粒子物理研究以及统一场理论探索至为关键，为构建“万物理论”铺下了一块重要的铺路石。由此他们与休·波利策共同分享了2004年度的诺贝尔物理学奖。

戴维·格罗斯教授经常来中国参与学术交流。他常说：“科学研究就像一棵大树，树干和树根就是基础研究，只有重视基础研究，大树才有可能长出树叶，然后开花结果。”

主持人：格罗斯教授，您是粒子物理学和弦理论的核心人物。您能不能对像我这样对物理学没有太多了解的普通观众解释一下，这些理论为什么对理解宇宙基本问题很重要？

戴维·格罗斯：我们从小就会问一些基本问题，而物理学家两千年来也一直在问，世界是由什么构成的？人是由什么构成的？几个世纪以来，我们一直在努力了解世间万物是如何运行的。到了二十世纪，物理学取得了巨大进步。事实上，我提出获得诺贝尔奖的理论至今已经有五十年了。它解释了原子核的构成，质子、中子、原子核是如何由夸克构成的。夸克是人们从未见过的非常奇怪的粒子，因为它们被限制在原子核内。还有一些更有趣的问题，人类几个世纪以来也一直在问，宇宙的历史是怎样的？宇宙起源是什么？它将如何终结？它由什么组成？我们尝试回答这些问题并且取得了一些成绩，但一些最有趣的问题还是没有答案。你提到的弦理论是一种统一理论，试图理解如何把万有引力、原子力、电磁力以及核力结合在一起，至今我们还没有搞清楚这个过程，所以物理学总是在追求新发现的道路上。

主持人：正如您以前提到的，这就像一场冒险。

戴维·格罗斯：任何探索都是一场冒险。你攀登的这座山从来没有人来过，你不知道要去哪里，但你想登上顶峰。

主持人：格罗斯教授，您在2004年获得了诺贝尔物理学奖，您形容那一刻您很震惊，记者不断要求采访您，您很长一段时间都没法离开座位。一觉醒来成为诺贝尔奖获得者的感觉如何？取得这一伟大成就的原因是什么？

戴维·格罗斯：运气当然是其中的一部分。

主持人：除此之外呢？

戴维·格罗斯：就是要在对的时间出生。我的一些年轻学生常抱怨说，应该早五年或早十年出生。我获奖并非完全出乎意料。在理论科学也就是理论物理学方面获得诺贝尔奖需要很长时间，如果你在实验室发现了什么东西，它就在那儿，它是真实的，再经过其他人的验证。但理论必须经过实验和大自然的检验，而且可能需要很长周期。大自然是最终的评判者，它不像数学，数学家可以决定某个定理是否真的被证明了；但就物理学或科学而言，一般而言，唯一的评判者是大自然，大自然从不说“是”。

主持人：或“不是”。

戴维·格罗斯：大自然一般会说“不是”，大多数时候都是如此。我们如何验证我们的想法？我们做出预测，走出去，进行更好的探测，检验我们的预测。大自然大多数时候告诉我们“不是”，不会告诉我们更多信息，只是“不是”，所以我们只能放弃这个想法。有时候大自然会说，到目前为止还好，它从不说“是”，所以你需要进行更多的实验、更多的预测。某种基础科学往往需要很长时间和多次尝试，大自然才会表示，到目前为止还不错，所以我们才能相信这种理论。

主持人：无法100%确定。

戴维·格罗斯：从来不会100%确定。每一个科学真理、每一个科学理论都不可避免地会出错，这就是科学史。牛顿的万有引力理论是错误的，它被相对论取代了。我们所有的旧理论都需要进一步修正，并不是说它们是错的，在一定范围内，它们仍能很好地接近真实世界的情况。如果我想把火箭送上月球，我不会使用爱因斯坦的理论，我不需要。如果接近光速，就必须使用爱因斯坦的理论，我们认为爱因斯坦的理论也可能是错误的。

主持人：在某些情况下。

戴维·格罗斯：例如，在黑洞附近存在着质量极大的物体，它们将所有东西吸入其中。毫无疑问，爱因斯坦的理论有时站不住脚。现在基础物理学的研究主线之一，就是研究它为何不适用于某些情况，科学就是这样进步的。

主持人：是的，您曾经说过，科学研究就像登山，但不知道顶峰在哪里。

戴维·格罗斯：在迷雾中。

主持人：但如果您连顶峰在哪里都不知道，甚至不知道是否有顶峰，怎么能保证自己永远有动力呢？

戴维·格罗斯：你有动力，因为你想求知。想象你在山上，你想到达山顶，在那里你可以看到一切，所以你会怎么做？在迷雾中你看不到很远，所以你得上坡，对吧？但有时你爬上坡，到达了“顶峰”，但那并不是真正的顶峰，真正的顶峰在别处，你必须先走下山，然后再从另一条路上来。事情就是这样，有许多错误的道路，不同的人走向不同的方向；但如果你渴望登上顶峰，我指的是如果你想要了解事情的本来面目，你可以验证走的路是否正确。当你到达顶峰时，迷雾就会消散，你可以看到自己登上了顶峰，这就是验证，这是一个很好的比喻。

7月18日，在雁栖湖畔，一场名为“物理之夜”的活动正在举行。这是首届国际基础科学大会500多场大会专题学术会议中的一个。中外学者在此交流，共享学术成果。

“物理之夜”上，国际顶尖科学家与青年学者畅所欲言、碰撞思想，深入探讨基础科学领域的前沿成果，展望基础研究未来的发展方向。

主持人：您的一些学生是著名的科学家，例如弗兰克·维尔切克，他在2004年与您一起获得了诺贝尔奖。还有获得菲尔兹奖的物理学家爱德华·威滕等等。您现在和很多年轻科学家一起工作，您对那些试图在科学领域作出贡献、希望有一天能获得诺贝尔奖的年轻科学家有什么建议呢？

戴维·格罗斯：我与学生合作的方式是让他们真正参与到我的工作中，这与一些人对待学生的方式不同，他们会给学生一个问题，然后就让学生走了。这不是我的风格，尤其是对于高素质的学生，我认为这样的合作比较好。我也认为这是唯一的方法来真正教会学生如何发挥出自己的最高水平。我们不知道如何教人具有创造力，我们不知道如何教人产生新想法，我们只能言传身教。所以我认为要首先学会对待学生，这是一种好方法。我对年轻人的建议是尽快开始研究，真正的研究，因为只有这样，他们才能学会如何思考，学会如何真正做好科学研究。

主持人：为什么您认为对学生来说，提出问题比回答问题更重要？

戴维·格罗斯：最难的一步、同时也是做好科研的秘诀，就在于提问题，如果问题提得准确，那么大部分工作就完成了。事实上，最困难的一步是提出正确的问题，意识到也许大家以往的认知是错误的，也许可以用不同方式看待某些事物。一旦你提出了很好的问题，答案就会显现。

主持人：答案就会出现。

戴维·格罗斯：提出问题是最难的。这就是为什么基础科学特别重要，因为我们在基础科学中面对的问题是大自然和现实世界提出的问题。

主持人：对于科学家来说，我们认为灵感有时很重要，但你永远不知道它会在何时何地降临。比如牛顿猜不到苹果会在何时何地掉在他头上，阿基米德也不知道哪次洗澡时灵感会从浴缸溢出。所以我们很好奇，在这长达数十年的时间里，您是否有一个决定性的时刻灵感乍现？

戴维·格罗斯：从某种意义上说，这对阿基米德和牛顿来说更容易。因为当时人们知之甚少，他们试图理解的现象是普通的日常现象，我们能看到苹果从树上掉下来。现在观察的行为发生在微距之间，是苹果的百万分之一，甚至亿分之一，需要非常特殊的显微镜和大型加速器。以同样的方式获得直觉上的认知就更困难了。从某种意义上说，以前的研究要容易得多，我们可以扔一个苹果，看看会发生什么。但现在，我们需要数千名从事大型加速器工作的同事年复一年的努力，这要困难得多。但在认识事物的本质方面，我们也更近一步了。

主持人：让我们再来聊聊尖端技术。人工智能现已成为全球领先的思维方式之一。您认为人工智能以及对ChatGPT的讨论将对人类社会产生哪些影响？

戴维·格罗斯：有很多事情我们可以称之为“炒作”。人工智能非常有用，例如你说中文，我可以实时获得英文翻译，这确实有用，但作用仍然有限。ChatGPT的大规模机器学习模型引来了很多炒作，我认为这远远超出了合理范围，那些机器、那些程序，它们是优化程序，它们可以很快接受训练，但只能完成非常有限的任务。就大规模工程机器而言，训练的目的是通过访问庞大的词条数据库来模仿人类语言。不知道你是否用过ChatGPT，它们已经学会了撒谎，你问它们一个问题，它们会胡乱编造，只是看起来和我们平时的遣词造句差不多。这个数据库非常庞大，但是结果往往并不真实，因此称其为“智能”就太夸张了。

主持人：您认为它并没有那么聪明，那么有智慧。

戴维·格罗斯：有些事它们是擅长的，比如翻译、信息分类，它们善于人脸识别，因为它们拥有数据库，其中包含数百万或数十亿张照片。人类做这些工作其实会做得更好，只是速度慢一些，所以我认为这是过度炒作。它们能教给我们的东西很少，不如这台非同寻常的计算机——人脑要强大得多。它们无法像人类那样思考。我并不觉得人工智能有多么神奇。

主持人：所以您不担心人工智能取代科学家。

戴维·格罗斯：我更担心人类会毁灭世界，而没有那么担心人类使用、开发、建造并为其制定规则的机器。我们应该担心人类自己。

主持人：您之前提到过《三体》，您说这本科幻小说是您近年来读过的最好的小说之一。

戴维·格罗斯：棒极了。

主持人：您对小说中描绘的黑暗森林法则有怎样的印象和解读？

戴维·格罗斯：这是一个非常有趣的想法。它假设……这本书的作者……

主持人：刘慈欣先生。

戴维·格罗斯：这本书写得很好。他是科幻小说作家，所以他可以扩展某些东西写一本有趣的书，进行有趣的思想实验。他改动了一些自然法则，使这本书变得有吸引力，他还提到了外部的威胁。

主持人：来自外太空和不同的文明的威胁。

戴维·格罗斯：是的，这违反了我们的一些自然法则，但是这让小说更有趣。这是一个非常吸引人的想法，我们一直在发出信号，我并不担心。

主持人：最后一个问题是，在您13岁的时候，您就下定决心不仅要成为一名科学家，而且要成为一名理论物理学家。经过这么多年的物理学习和研究，您认为这个领域最大的魅力是什么？

戴维·格罗斯：顺便说一句，我并不是因为某个特定的老师或我的父母对此产生兴趣的，而是因为阅读科普书籍产生兴趣的，流行的科普书籍。对于现在的孩子来说，这在某种意义上非常有用，因为它为好奇的孩子打开了通往万事的大门。我的数学相当不错，我喜欢数学谜题。这些书非常令人兴奋，因为它们让我了解了人类对宇宙和物理学理解的最新进展，它们还让我相信，思考这些问题比人类创造出来的游戏和数学谜题有趣得多，这些都是大自然提出的谜题。理论物理学是探索解决这些谜题的方法，现在这仍然是我的驱动力，理解人们以前不理解的东西可能会非常有价值。最终大自然会说，好吧，到目前为止你已经理解我了。

主持人：到目前为止还不错。

戴维·格罗斯：更加努力，继续尝试，其乐无穷。

主持人：格罗斯教授，很高兴与您交谈，非常感谢您带我们体验物理和科学世界的冒险和探索。真是激动人心的体验。太感谢了。

戴维·格罗斯：你的提问都很好，让我印象深刻。