施一公：生命科学认知的极限；施一公在演讲现场；昨日，清华大学副校长、清华大学生命科学学院院长，；与以往不同的是，施一公此番并未局限于生命医学，他；人类如何通过科学来接受生命挑战；以下是演讲全文：；今天，我想跟大家探讨一下生命的本质和生命的极限；我们先看看人从哪而来?人的整个出生过程是这样的：；你们可能知道也可能不知道，短短四个礼拜，胎儿开始；生命开始之后，生
施一公：生命科学认知的极限
施一公在演讲现场
昨日，清华大学副校长、清华大学生命科学学院院长，中国科学院院士施一公教授在“未来论坛”年会上发表题为《生命科学认知的极限》的演讲。
与以往不同的是，施一公此番并未局限于生命医学，他从人类生命饱受心血管疾病、癌症和神经退行性疾病的三大挑战开始，讲述了
人类如何通过科学来接受生命挑战。但最终，人对生命认知的极限问题将他的科学思索，由生物医学带向量子力学，向我们展现了一个生物学家面对生命之谜的不懈追问。
以下是演讲全文：
今天，我想跟大家探讨一下生命的本质和生命的极限。
我们先看看人从哪而来?人的整个出生过程是这样的：一个精子在卵子表面不停地游逛，寻找一个入口，找到合适位点以后，会分泌一些酶，然后钻进去。卵子很聪明，一般不会让第二个精子再有机会，所以一有精子进来，马上把入口封死。精子进来后就被降解，然后精子的细胞核和卵子的细胞核结合，形成双倍体，受精卵开始发育，逐渐分裂为2个细胞、再分裂为4个细胞、8个细胞、16个细胞，此时受精卵还在子宫外面游逛，还没有着床。继续分裂下去，形成64个细胞、128 个细胞，这时它快要找到着床地点了。着床之后，继续发育。
你们可能知道也可能不知道，短短四个礼拜，胎儿开始有心跳。慢慢地，神经管形成了，脊椎形成了，四肢开始发育，通过细胞凋亡，开始形成手指头。到四五个月的时候，胎儿开始在母亲肚子里踢腾。出生之前，胎儿的大脑发育非常快，各种神经突触迅速形成。然而不要忘了，这样一个鲜活的生命来自于一个受精卵。
生命开始之后，生命的历程很漫长，这里面有很多苦恼。我记得我看过一首打油诗是这样说的：0岁闪亮登场，10岁茁壮成长，20岁为情彷徨，30岁拼命打闯，40岁基本定向，50岁回头望望，60岁告老还乡，70岁搓搓麻将，80岁晒晒太阳，90岁躺在床上，100岁挂在墙上。
科学如何应对生命挑战
我们生命的历程饱受挑战，有很多来自于疾病，其中三类疾病和人类有很大关系。
其中心血管疾病是最重要的杀手，仅在中国每年就有303万人死于心血管疾病，占32%。第二种疾病也很可怕，就是癌症，我们身边的人常常被癌症夺去生命，中国每年有265万人死于癌症，占28%。第三类疾病死亡率不高，但是对人的困扰很大，严重影响生活质量，就是神经退行性疾病，有多位世界名人都曾受这类疾病的折磨。此外还有34%的人死于其他原因，其中大部分是传染病，一小部分是交通事故和意外伤害。
我今天想告诉大家的是，我们如何运用科学去接受生命的挑战。
在古代，我们在黑暗中摸索，比如说当代的屠呦呦为找到治疗疟疾的方法，就是看了古典药学得到灵感，导致了青蒿素的发现。后来弗莱明发现青霉素，已经是用科学的方法论来探索。1985年以后，由于戈尔茨坦和布朗发现了低密度脂肪颗粒的受体(LDL受体)，开启
了真正的征服心血管疾病的历程。人类始终用科学在应对挑战，从简单的摸索和经验积累，到最后通过基础研究驱使药物的发现。我有三个例子在此分享。
第一个例子就是心血管疾病。研究发现，导致心血管形成斑块的低密度脂蛋白和受体结合以后会被细胞内吞，内吞以后低密度脂肪的颗粒会被降解，而受体会回到细胞表面，可以重生，再去把新的低密度脂蛋白拉到细胞内去，从而减少对人体有害的低密度脂蛋白。1985年，戈尔茨坦和布朗两位科学家，(也是在座的王晓东的博士后导师)，就是因为发现了低密度脂蛋白的受体而获得诺贝尔生理或医学奖。
在戈尔茨坦、布朗和日本科学家Endo Akira等一大批人的努力下，很多降胆固醇的他汀类药物问世了，包括1987年问世的第一个心血管疾病的药物。迄今为止，最有名的他汀类药物立普妥(阿托伐他汀)已经过了专利保护期，在座的就应该有人服用过这种药。在它于2011年专利过期之前，全球销售额高达160亿美元，堪称药神。
我们一直在用基础研究去探索最前沿的和疾病做斗争的方式，我们虽然有很多他汀类药物，但是很多高血脂的人仅仅靠吃他汀类药物，并不能阻止心血管软斑块和硬斑块的形成。为什么呢?科学家发现，是因为这些人体内的低密度脂蛋白受体逐渐被降解得找不到了，如何把他们的受体的数量恢复出来，就是问题的核心。
几年之前，科学家找到了PCSK9蛋白，它可以结合低密度脂肪蛋白的受体。结合到受体以后，低密度脂蛋白颗粒被受体一起拉到细胞
内内吞了，也就是说，低密度脂蛋白受体在被细胞内吞的同时就牺牲了，也就不能再把流淌于血液中的低密度脂蛋白降解掉，这样低密度脂蛋白大量堆积，就形成了软斑块和硬斑块，最后带来致命的心血管疾病。这个过程是基础研究发现的，而发现这个过程的著名科学家海伦，是一位女性，获得了2015年的生命科学的突破奖。
第二个例子我们讲讲治疗癌症的新的曙光，也就是大家听过很多次的“免疫疗法”。这个免疫疗法最有名的一个例子，是日，美国前总统卡特向所有世界上关心他的人宣布，自己得了晚期黑色素瘤，而且当时已经有4个2毫米大的肿瘤在脑子里，已经扩散了，他认为自己的时间不多了。然而短短3个月以后，日，他再次出现在大家面前，告诉人们，通过分子疗法，他脑子里的4个肿瘤已经完全找不到了。
他的分子疗法就包括一个很有名的免疫疗法，就是针对PD-1表面受体的单克隆疗法。免疫疗法从根本上改变了人类对疾病的斗争方式。这种疗法的创始人，也是这一概念的发现者 James Allison同样获得了生命科学突破奖。对这一过程也做出了重大贡献的科学家中，还包括一位中国人，就是陈列平博士。
第三个例子是神经退行性疾病。非常遗憾，至今人类根本不知道病因，尽管我可以告诉大家很多的理论、数据和实践，但我们只是大概知道这个病是怎么回事。现在世界上有4700万人饱受这种疾病的
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　施一公:生命科学认知的极限
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|个人分类:|系统分类:|关键词:爱因斯坦 宇宙 命运 认知 集合论
& & &尽管不确定性原理似乎已经成为理论物理不可动摇的基本原理，但是爱因斯坦的疑虑则显得更加深刻：不确定性原理背后是否有着更深层次的确定性原理支配着宇宙的一切？这个问题直接关系到宇宙和人自身的终极命运。如果答案是肯定的，那么宇宙的一切行为都是预先设定好的，包括任何人的一生的命运，每时每刻发生的事情。如果世界最终是绝对量子化的（包括时间、空间、质量、能量等一切基本物理量），那么宇宙中的总信息量是有限的，无论这个数字有多大；这种情况最终使得人的大脑信息量（势）必定小于整个宇宙或宇宙中某些事件的集合的信息量（势），无法建立一一映射关系；因此这种情况也势必导致不可知论（或者说不可知论是正确的）。 & & & 如果世界最终是连续的，那么宇宙中的总信息量是无限的；宇宙的部分信息量也可以是无限的；人的大脑理论上也可以产生无限信息，大脑可以和整个宇宙建立一一映射关系；宇宙的一切都可以被认知，只要时间足够长，人的知识积累足够多。 & & & 这一点可以用集合论非常清晰的描述，如果宇宙的总信息量是无限并且不可数的，可以设为实数集R，人脑是其子集，不失一般性可简单设为（0，1）区间，显然存在（0,1）到R的一一映射。在无限可数的信息量情况下这个关系依旧成立。但是一旦宇宙的总信息量（势）为一个确数，设为n∈N（自然数集），并且n≠+∞；人脑总信息量（势）为m∈N（自然数集），并且m≠+∞。显而易见m&n并且不存在任何关系可以使人脑和宇宙之间一一映射。这是一个非常有趣的结果：“无限的宇宙（指信息量）反而可以被全部认知，有限的宇宙反倒不可被全部认知”。 & & & 不过，泛泛地去谈可知论和不可知论的正确与否没有任何意义，也不会有任何结果。必须在一定的条件下去讨论这个问题，这些条件包括人类当前阶段知识水平，认识的深度、广度和时效性等。认知的本质实际上是建立人脑和宇宙之间的映射函数的一个过程。如果宇宙和人脑都是无限连续，在有限认知时间内建立人脑与宇宙的一一映射的连续函数是否可行依旧是个问题。当然，如果宇宙本身就早已设定了整体和局部之间完美的映射函数，人类在有限时间内“实现”和“执行”这个函数的确是有可能的。
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【论道】施一公：生命科学认知的极限（节选）
副校长、院长，中国科学院院士教授在“未来论坛”年会上发表题为《生命科学认知的极限》的演讲。今天，我想跟大家探讨一下生命的本质和生命的极限。我们先看看人从哪而来?人的整个出生过程是这样的：一个在表面不停地游逛，寻找一个入口，找到合适位点以后，会分泌一些酶，然后钻进去。卵子很聪明，一般不会让第二个精子再有机会，所以一有精子进来，马上把入口封死。精子进来后就被降解，然后精子的细胞核和卵子的细胞核结合，形成双倍体，开始发育，逐渐分裂为2个细胞、再分裂为4个细胞、8个细胞、16个细胞，此时受精卵还在子宫外面游逛，还没有着床。继续分裂下去，形成64个细胞、128个细胞，这时它快要找到着床地点了。着床之后，继续发育。
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你们可能知道也可能不知道，短短四个礼拜，胎儿开始有心跳。慢慢地，形成了，脊椎形成了，四肢开始发育，通过，开始形成手指头。到四五个月的时候，胎儿开始在母亲肚子里踢腾。出生之前，胎儿的大脑发育非常快，各种神经突触迅速形成。然而不要忘了，这样一个鲜活的生命来自于一个。我们在用我们的，就是视觉、、听觉、、触觉理解这个世界。这个过程是不是客观的呢，肯定不是客观的。我们的五官感受世界以后，把信息全部集中到大脑，但是我们不知道大脑是如何工作的，所以在这方面也不能叫客观。
我们人究竟是什么呢?仔细想一想，人是怎么样处理信息的呢?我们先来对信息也就是物质做一个定义。我们有三个层面的物质：第一个物质是宏观的，就是我们可以感知到的，直觉可以看到的东西，比如人是一个物质，房子也是一个物质，、都是物质。第二个层面是微观的，包括眼睛看不到的东西也叫微观，我们可以借助仪器感知到、测量到，从直觉上认为它存在，比如说原子、分子、蛋白，比如说很远的一百亿光年以外的星球。第三个层面，就是超微观的物质。对这一类，我们只能理论推测，用实验验证，但是从来不知道它是什么，包括量子，包括光子。尽管知道粒子可以有自旋和能级、能量，但是我们真的很难通过直觉理解，这就是超微观世界。
但尽管如此，我们还是要想一想，这个世界是超微观世界决定微观世界，微观世界决定宏观世界。我们人是什么?人就是宏观世界里的一个个体，所以我们的本质一定是由微观世界决定，再由超微观世界决定。我毫不怀疑我就是一个、一个生命形式、一个能量形式，但不知道怎么解这个方程，不知道思维是怎么产生的，仅此而已。我相信，你也应该相信，我们每个人不仅是一堆原子，而是一堆粒子构成的。
科学发展到今天，我们看世界完全像盲人摸象一样，我们看到的世界是有形的，我们自己认为它是客观的世界。其实我们已知的物质的质量在宇宙中只占4%，其余96%的物质的存在形式是我们根本不知道的，我们叫它暗物质和。那么盲人摸象般地认识世界是科学吗?一定是科学。每个人摸的都是真实存在，而且都是客观存在的，都是看得见摸得着的，我们现在也是如此。只是我们不知道摸的是象的后背，还是尾巴，还是耳朵。我认为人类的认知极限就在于，我们是一堆原子，我们处在宏观世界，但我们希望隔着两个世界去看超微观世界。那是一个最美好的、极其美妙的世界。谢谢大家!
太简单了，不过引出来的追问，非常深奥。。
老子两千年前就说过了。。。。
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我也顶顶。
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保存至快速回贴人类科学的极限在我看来人类的想象力和思考能力是有极限的,而且随着人类科学的推进即将达到这样一个极限,人类科学会不会受到自身想象力的限制而走到极限尽头?
十號風球002d4
嗯～你有这个结论源于你有前面的前提,如果前提不成立,结论就更加不可能成立.而且,想象力在科学研究上或许有一定的作用,但也不一定是全部,不然的话世界上所有的白日梦者都是科学家.
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科学本身只是认识世界的工具而已，其追求的是真理，是使认识与世界达到一致。既然如此，科学本身就只能止步于此。科学也依赖于人的认知能力。但想象力这方面，我想并不会对科学造成限制。科学本身的研究领域是可认知的物质世界，人的想象力所包含的超出了可认知的物质世界太多了。...
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