【采访/观察者网 李泽西】

观察者网：作为理论科学，量子力学所探究的，是宇宙本质道理，处在科学认知的最前沿，因此其他领域，比如说化学、物理学都可以回答“为什么”的问题，但是量子力学有时没法回答“为什么”。这困扰你吗？

袁岚峰：其实你如果问物理专业，他会说量子力学就是物理的一部分，它不是在物理之外的，只不过它是整个物理学当中最本质的两个基础理论之一，还有一个跟它同等基础的理论叫做相对论。基础理论怎么会有两个？如果你有两个基础理论，说明它们都还不够基础；基础理论应该只有一个，它在最下面，然后其他的理论都是在它上面推导出来的。有很多人在做努力想让两个基础理论统一起来。

我写的《量子信息简话》里面最后也举了一个例子，说有些澳大利亚科学家提出一个叫做事件形式的理论，想把量子学跟广义相对论融合起来。潘建伟和彭承志他们用这个墨子号量子卫星做了个实验，结果是没有观测到这个现象。所以他们这个理论最初版本已经被否定了，但是澳大利亚科学家也不会这么轻易的go die（躺平）：我们的理论可以改一改，是吧？我们可以修改一下参数，然后给出另外一波预言，就可以解释为什么在现有这个实验条件看不到，再换一个什么样的条件有可能看到。将来我们国家会发射更高轨道的量子卫星，然后可以在一个新的实验条件下再去重新探测改进后的理论，然后这样就可以一轮轮迭代下去，这个是真正推进科学进步的基础。

但是对你最基本的问题，有些理论可以用其他理论来解释，有些理论不行。关于这一点，我的书里面其实讲了，就是在关于量子纠缠那部分，说量子纠缠的原理就是量子力学的叠加原理和测量原理。这两个原理背后的原理又是什么？我说目前我们不知道，我们只能说，我们认为这两者是正确的，因为它们给出的所有预言都跟实验符合，所以我们对其有很强的信心。归根结底，任何的科学理论我们有信心都是因为它做的预测跟实验符合。其实科学一直就是这样，科学努力的方向就是用尽可能少的原理解释尽可能多的现象。我们不断的进步表现在原理越来越少，能解释的现象越来越多。但是在任何一个时刻，它下面总是存在一个最基础的原理。当前我们认为最基础的原理，背后是什么？我们只能老老实实回答不知道，这才是一个真正老实的态度。这个是科学的态度。

科学具体做什么，有一个非常有意思的比喻，来自理查德·费曼。他的物理学讲义一开头就有一节解释科学到底是干什么的，有个非常有趣的比喻。他说科学就好比看人下棋，就好比这个世界有很多个神没事干就在下棋玩，然后你在这观棋不语真君子。你不可能让神直接告诉你，他们下的这是什么棋。你唯一可做的，就是观看这个棋盘，你看他们到底是怎么走子，然后你来推测这个棋是什么规则。比如说，你看的是国际象棋。观察一段时间之后，你明白了一件事情，就是象有时是黑格的有时是白格的，但是那个黑格的就永远停在黑格里，它不可能突然走到白格，白格的就永远停在白格里。然后看一段时间之后，你找到这个规律，象的黑白性质是永远不会变的，你认为这是一条自然规律。

理查德·费曼用国际象棋比喻科学

但是观察中最有趣的，就是在你原来的总结出来的某些规律被打破的时候。比方说有一天你忽然发现有一个象出现在它本来不该出现的地方，黑格变白格。

这是因为有个卒冲到底线，升变成了一个象。所以那种原先的规则被打破了，出现了一些原来无法理解的现象的时候，对科学家来说是件大好事。他们最兴奋的就是这种出现非常规的现象的时候，意味着你要发现一条新的规律了。费曼还举了一些例子，比如说本来你有一条规则说，王一次只能走一格，可是有一次你突然发现一个王跳到了一个离它很远的地方，这又是为什么？回答是王车易位。

这个例子说明了科学的本质，你唯一可做的就是观察世界是怎么运行的，然后总结运行中的这些规律，这些规律还时不时的被打破，当然这个打破是件好事，意味着可以发现一些新的规律，然后你的认识就加深了。这个游戏到底能够进行多久？这背后有没有一个最深层的规则？其实我们不知道。我们唯一可做的，就是继续玩下去。

观察者网：在比如经济学中的很多现象，其他人解释一下，人们就能逻辑上“get”到点。然而，在量子力学中人们没法“get”到其中的点，在想这些问题的时候，人们只能说，这是科学和证据告诉我的。您是如何理解这个差别的？

袁岚峰：量子力学确实是一个非常反直觉的科学。它里面讲了很多效应，比方说隧穿效应，它说一个粒子可以隧穿过一个能量比他高的一个势垒，就好比说一个人去穿墙，在宏观世界你肯定穿不过去的。但是量子世界告诉你，有一定的几率会，虽然几率很小。这是非常有趣的一个效应，而且这个效应也已经被证实了，人们甚至还根据隧穿效应发明一种新的显微镜，叫做扫描隧道显微镜。

量子力学是有这个特征，就是它非常不直观。但是另一方面，从教育学的观点来看，什么叫做直观？实际上这很大程度上取决于你所受的教育。

我在做科普的过程当中发现的一个现象，就是一开始我曾经非常努力的去解释狭义相对论，狭义相对论最基础的是叫做洛伦兹变换，就是说两个速度的叠加，不是它们俩直接相加，而是一个比较复杂的公式：比方说你有一个参照系，它相对于地面运动的速度是u，一个物体相对这个参照系运动的速度是v，那么这个物体相对地面的运动速度多少呢？不是u加v，而是u加v除以下面一个分母，这个分母是1加上u乘以v然后除以c的平方， c是光速，这个叫做洛伦兹变换。这个公式就复杂多了。

我就给大家解释，为什么洛伦兹变换是正确的，伽利略变换是错误的。伽利略变换就是我们日常认为的就是 u加v，最简单的速度叠加，那个其实是错误的，其实只是个近似。当你的u和v都很小的时候，洛伦兹变换就跟伽利略变换差不多了，就测量不出差别来了。

洛伦兹变换：半光速火车在另一列半光速火车内前行，速度应为0.8光速而非直接相加得出的光速

但是当我去给别人讲这个的时候，我非常震惊的发现，有一大波人他们连伽利略变换都不能接受。

有很多人的回复说，你说我在火上朝前跑，我就比火车的速度还快吗？这是胡扯，人怎么可能跑的比火车快？这让我震惊了。你想给他解释第二层，结果很多人连第一层都不知道，他们连第一层都无法理解。这就是因为他们受的教育太差了，他们可能根本就没有学过。

所以这让我想到一点，就是你认为一个东西直观不直观，其实取决于你的教育背景。所以我听过这样的建议，说你如果让小学生从小学量子力学，他也会认为量子力学是天经地义的。这就是费曼物理学讲义里面努力想做的事情：他鼓励我们用尽可能简单的描述，让人们觉得事实本来就应该这样，不这样就奇怪了。

现在我们觉得牛顿三大定律、万有引力定律这些好像非常容易，也觉得它们是天经地义的，其实这是因为你从小就学这个，受到这个教育。你不停的受到反馈，日常时候都可以用，然后就觉得这个东西非常真实，触手可及，但是对于没学过的人来说，他还是连这个基础的概念都过不去，就是连伽利略相对性他都理解不了。

观察者网：您提到了教育，在书中也提到了科普的关键要素，我相信对于其他领域的科学家，也是比较有用的。比如气候变化的科学家，他们经常说自己向非专业人士解释不清楚自己的领域，直到今天都有很多人质疑温室效应导致气候变化的事实。您对这些科学家有什么具体的建议？

袁岚峰：我自己对气候变化这个事情当然也是很关心的，但是只了解一点大概。

最基本的问题就是，科学家对媒体的宣传实在是太不够了，所以直到现在你还时不时看到有人跳出来质疑这个事情。他们的质疑分好多门类，有的人首先就质疑整个气候变化这件事是否存在，第二层次的质疑是质疑气候变化是否是人类导致的。所以我想，这些人质疑来质疑去，你们究竟想达到什么效果？你们最终的目标是不是就是想说我们什么都不用做，这就省事了？我想这就是这些人的动机。

但你要在科学上去回应这些人的质疑，即使这些质疑其实都是扯淡，你还是要有科学的回应。科学家们的标准回应可能是：去看 IPCC（政府间气候变化专门委员会）的报告，因为每隔几年联合国就会组织一群专家来写一个关于气候变化的报告；然后去看变报告变化的过程，你会发现对于气候变化的存在和人为性质，这两点信心是越来越强的；早期报告说有可能是这样的，然后就是有极大可能是这样，现在是我们非常确信是这样。这个事情并不是从一开始有统一的口径，而是在这30多年的时间里面，我们对它的认识已经深化了很多，所以它肯定是有大量的科学证据的。

去年的诺贝尔物理学奖发给三个人，其中两个就是搞气候变化的模型预测。这个研究的重要性在于他们提出一整套预测地球气候的模型，然后根据这个模型可以计算近几百年来的气候变化有多大程度是由人类活动导致的，多大程度是由自然导致的。你可以把自然这部分扣掉，剩下大部分就是人类的。学术界认为这个研究已经足够的扎实，可以得诺贝尔奖，但是普通老百姓不知道。大多数人连这几个诺贝尔奖获得者的名字都没听说过。所以这当中应该是存在一个巨大的“gap”（认知差距）。钻研气候变化的科学家，应该付出更大努力去跟公众沟通，跟大家都讲清楚其中的道理。

如果你只是反复跟大家讲这个结论，说首先有气候变化，然后气候变化很大程度上是人类活动导致的，很多人还是不信。因为无论你跟他讲个什么事情，他都会有一个阴谋论的设想，无论是气候变化还是量子信息。量子信息都会有人认为是阴谋，比方说有人认为它完全是假的，有人认为这是美国故意放出风来，希望你来搞这个，什么样的稀奇古怪的逻辑都会有，这能有什么办法？你只能去给大家讲清楚科学道理。

其中，我相信有很多需要做的。首先他们得把自己专业领域的文献理得非常清楚，然后提炼出来，对于公众最有价值的信息是什么？一个人如果质疑这件事情，或者说完全不懂，那么你应该先告诉他什么，然后再告诉他什么，让他尽快的树立起一个大图景。我想这是他们应该做的。当然如果我有时间的话，或者国家和社会认为有必要让我去干这个事情，我会硬着头皮去学气候变化，然后再仔细琢磨到底该向大家怎么来传播这个事情。

袁岚峰：气候变化科学家应先将文献理清，提炼出对公众最有价值的信息

观察者网：在《量子信息简话》中，您提到了很多追求真理的原则，可总结为，不要用你的业余挑战别人的专业。然而，在这个分裂的世界中，似乎不当“喷子”就意味着自己恐怕将注定默默无闻了。您显然对于这些知识哲学问题进行过深度思考。对于当今的这种社会现象，您认为我们能够如何解决？

袁岚峰：非常感谢你这个问题。我以前看过不少像罗素《西方哲学史》这样的书，所以你问的这个问题令我觉得非常亲切。实际上我这书里面有好多内容，我想一个没有读过哲学的人就根本不会去这么想。

我经常从哲学角度去想，比方说罗素如果面对这样的问题，他会怎么回答，从这个角度去思考，所以写了很多普通人看见可能是比较耳目一新的一些论述，你也都注意到了。

这个世界上会存在这样的问题。语不惊人死不休，是吧？他如果不出格的话，就很少有人来听他。但是就我们而言，就做科学传播来说，我们的目标肯定是在保证正确性的前提下去尽可能的传播，正确性的前提是最重要的。我绝对不像一个娱乐明星，或者像一个纯粹靠自媒体吃饭的人那样，首先考虑的就是流量，为了流量无所不用其极。我是在传播正确的信息的前提之下，再想办法去把它的流量做大，流量大不大对我来说其实不是那么重要的。这个其实就决定了我跟很多所谓科普自媒体的做法是不一样的，那些为了宣传，什么办法都使得出来。

比方说，前些天有朋友发给我抖音上讲所谓双缝干涉实验的视频，许多点赞都是几十万的，播放都是上百万的，但是内容全是错的，因为他们这个叫做危言耸听。双缝干涉是量子力学一个非常基础的实验，大家都已经研究了几十年，教材早已说得很清楚了，这帮人非要把它解读成它让我们世界观崩溃了，这个世界是由意识决定的，结论就是说还是唯心主义好。老百姓对此又不懂，看之后觉得一惊一乍的，觉得很神秘，然后就来点赞。还有好多人拿这种东西来问我。我们承认这种做法很容易抓到眼球，但是这是我们要反对的做法。所以我经常做的事情，是给很多抓眼球的事情去泼冷水。

今天我老爸还发给我一篇文章，说刚刚谁“突然发布消息”，“美国震惊了”，或者说谁谁“沉默了”等等。我说这样的标题是明显的标题党，很多都不需要点开就知道是“胡扯”。

我们没法去阻止潮流，很多人写这样的文章是出于生计，或者说不定有个机器人在自动生成文稿。但是我们自己，这种有社会责任感的人，或者说有这个能力的人，应该去坚守原来的目的。我们是来传播科学的，传播正确的东西，这些东西是有人愿意听的。社会永远都是这样，有人愿意去吸收那种有效的信息，他是爱学习的。也有很多人他是不爱学习的，不爱学习的人你是没办法的，因为他们本来就没动机。但是对于爱学习的人，我们给他提供正确的信息，我相信这是为社会做的好事。

袁岚峰：学者应确保信息正确，绝不可像明星或自媒体为流量无所不用其极

观察者网：但是我们总不能忽略这些不爱学习的人的存在，因为他们对于社会还是有影响的。我们如何尽可能的让他们爱学习，或者即便他们坚持不爱学习，我们怎么至少把他们“不爱学习”的社会影响降到最低？

袁岚峰：我的感觉是这样，其实我们没法直接改变这些人，但是我们可以让那些爱学习的人得到好处。我发现有一拨人是特别爱学习的，就是那些搞投资的，因为他们整天拿着自己的钱在那玩。他们整天琢磨的事情就是怎么把自己的钱，不论去炒股也好，去买基金也好，都是要拿自己的真金白银出来操练。所以他们整天就是学各种各样的东西。比方说你要投一个电动车，你就得去学关于电动汽车的知识。所以这些人学习热情可高了，他们整天讨论的就是怎么去学习，怎么去提高自己，而且还发明一大堆词语，什么迭代、打破圈层等等。所以跟这些人对话也特别有意思。你可能会感觉一般人是太不爱学习，而这一帮人又太爱学习了。

我想如果能够让爱学习的人得到好处，他们就有很强的动机去保持这样的状态。我们只能利用这样的吸引力，而不是排斥，你也不可能去制裁那些不爱学习的人；通过社会的自然选择，让爱学习的人在社会上得到相应的好处，就会有越来越多的人向这个方向走了。

观察者网：在您发表的一些文章中，经常提到中国“中材大用”的现象。能否在这里简单讲述一下您对其构成因素的理解，以及我们具体能够如何克服这个问题？为什么这个现象似乎不存在于量子力学？

袁岚峰：中国科学院自然科学史研究所研究员刘益东老师经常说“中材大用”。我觉得这个问题非常有价值，所以我也经常传播他的这些观点。“中材大用”有个普遍的历史原因，我们国家正儿八经搞科研其实也就是改革开放之后，这个过程中间经过很多曲折，因为前面文革耽误了那么久，然后改革开放之后匆匆忙忙把很多人送出国，其中好多人不回来了，回来的发现当时国内物质条件还那么差，且科研投入远远不如国外，所以条件很艰苦。

我对于前辈也不会有任何的抱怨，因为每个人都非常不容易，但是由于这样的历史原因，就会形成这样的效果：有一些人在国际上远远称不上一流的学者，但在国内他成了既得利益者。他垄断了这个领域的高位，自己水平不高，但是他深怕别人超过，就像武大郎开店。所以刘益东老师的文章里面就用了一个非常有意思的词，叫做“防御性嫉贤妒能”，就是他知道自己水平不高，所以他们就形成一个团伙，压制真正水平高的人上来，卡着整个领域，永远只能局限于他们的水平，就形成了这样一个危害。这些水平不高的人天生的就会意识到，他的核心竞争力并不在于科学，而在于人际关系，他们就会更加努力地维护这个局面了。

至于怎么去打破这个局面，刘益东老师的文章里面讲了很多，好多东西我会给他宣传。比方说，他有个所谓一把剑主义，关于你怎么评价一个学者好不好。现在做法是什么？现在更多是看帽子，看一个人有多少头衔，他是不是院士，是不是杰青，是不是长江学者，是不是青年千人，诸如此类的一大堆的头衔。各个单位说我们多么有实力，往往变成一个帽子的比拼，来数我们单位有多少个院士，这就让人看得很滑稽。甚至还真的有人正儿八经来问我，说该举什么指标来说明我们国家这些年科技水平的上升，能不能用院士数目的上升？

我说，你这不是搞笑吗，因为院士是国家内部评的，无论多么弱的国家，它如果愿意评院士，它想评多少就可以评多少，那么你认为他们科技实力就强了吗？这当然是完全不做数的。真正有用的是你这个国家在国际上的比较：你在哪些领域是在国际前面的，你有哪些人是国际知名的学者，他们提出了哪些成果，这个才是真有价值的。你说你这个国家内部评审，评来评去，这有什么用？

“以帽论价”（图源：“知识分子”网站）

刘益东的一把剑主义，就说我们应该让一个学者把他代表性的成果拿出来。你怎么知道一个人是个了不起的学者呢？其实归根结底还是看他的成果。比方说，一提到爱因斯坦，你首先想到相对论，一提到达尔文你想的就是进化论，这种才是表现一个人真正了不起的地方。如果有哪个学者他可以光明正大把自己成果列出来，说这个东西是我做的，一看到这个东西就会想到我。其他还可以考虑的就是，这个成果在国内外的对比是什么样，以前的基础是什么，解决了什么问题，在国内外被引用的情况是怎么样的，被邀请做报告的情况怎么样，把这往上一贴，这个人在学术界的地位就一目了然了。然后大家趋之若鹜，无论是找他咨询的还是找他合作的，到处都是。如果一个人列不出一个代表性的成果，他只是说自己发了多少文章，发在什么地方，那就清楚了这个人是灌水。一个人是不是有真材实料，这样一对比就非常明显了。所以我觉得这是刘益东老师提的一个非常好的办法，但是我不知道实施起来有多大阻力，但是不管怎么说我们努力去宣传吧。

然后你最后这个问题，为什么量子信息这个领域好像是个特例；很奇怪，中国在这个领域居然走在世界前面？量子信息这个领域我们国家相对做得比较成功，原因之一可能就是因为这是个新兴的领域。实际上有个普遍的现象，越是新兴的领域，我们国家表现得越好，因为没有历史沉淀。历史沉淀往往变成一个历史包袱，越是需要深厚积累的，我们国家表现得越差，例如芯片、发动机。从内、从外，都可以看出这个效应。

观察者网：1970年，赞比亚修女 Mary Jucunda 致信美国航空航天局（NASA），问他们每年投入数十亿美元于开拓未知的太空时，为什么不将这笔钱和这些精力用来解决实实在在的饥荒和贫困问题？我现在把她的这个问题转问您，政府和社会为什么要花资金和精力来支持关注量子力学研发的问题，而不是去解决各种各样其他的问题？

袁岚峰：NASA的副局长当时给她写一封回信，相当经典的一份文献，那个回答的基本精神现在仍然适用，就是说我们不能只看着眼前的事情，我们还要仰望星空。因为仰望星空可以给你开拓出一个新的境界，它能够解决一些你想不到的问题。

NASA副局长回信中附的照片

他在回信里面举个例子是说德国有个伯爵，他一方面帮助穷人，另一方面他要去资助一个磨镜片的人。很多人就说了，你花这么多钱资助磨镜片的，这个磨镜片对我们有什么好处？他说我也不知道有什么好处，但是我觉得他干的这个事情挺有意思的，说不定什么时候能发挥用处。结果，后来这个人发明了显微镜，然后就发现了很多病原体，解决了很多医学上的问题，当然这属于意想不到的发展。

但是，量子信息的实用前景是非常明确的。量子保密通信现在已经在用了，已经在逐步的推广了，以前主要是政府和金融部门，现在个人用户逐渐也都开始用了。

量子计算的业务前景更是非常明确，它出来之后，很多原来认为不可解决的问题，现在都能解决了，所以业界正在投入巨大的资金研发。

观察者网：我稍微问一个理论一点的问题。您说量子信息有很具体的应用，那么对于没有什么具体的应用，或者我们不知道会发现什么的研究，还值不值得进行，或者是应该做多少投入？

袁岚峰：你这个问题很好。我昨天刚刚看到一个这样的例子，我老爸转给我一篇文章，上面抨击中国科技界，说你们整天写论文，忽略了国计民生，真到被人卡脖子的时候才发现我们芯片也不行，光刻机也不行，发动机也不行，你们这些大学教授都在“糊弄饭”。这篇文章整体比较偏颇。

我们应该明白，基础科研跟应用技术是不一样的，或者说科学跟技术是不一样的，有很多人连这个最基本的都搞不清楚。科学本质的目的不是为了实用，科学本质的目的就是为了了解世界是怎么运行的，去明白这个世界的规律；它研究的目的就是为了满足人类的好奇心。而技术它一定是有个实用目的，所以我们虽然是经常用技术的实用来为科学辩护，但是实用并不是科学必需的。

如果认真思考这个问题，我们应该明白，有些科学它确实就是没有实用效果。比方说宇宙学，你说这东西到底有什么实用，至少目前是看不出来；当然也许我们知道宇宙的命运，它到底是无限的膨胀还是会变成收缩，暗能量、暗物质到底是什么，将来可能会派上用处，但那是比较遥远的将来了。你如果现在一定要给宇宙学找用处，回答就是没有用处。

但是我们应该非常明确地告诉大家，这个没有用处本身是个大用处，因为它满足人类的好奇心。我们应该认为了解这个世界的本质，这本身是一个非常有价值的事情，我们应该为之投入一些东西。当然你不可能把它占国计民生的大部分，但是从中拨出一部分钱来干这个事情，这还是非常有价值的。你不能一毛不拔，全都去干实用，那你这个国家也太没有希望太没有前途了，太鼠目寸光了。

有很多人抨击说大学老师他们只发论文，不去解决实用问题，我说这种抨击是完全错误的，这本来就不是他们该干的事情。大家各司所职，大学老师就该发论文，发论文本身就是个好事，你不应该说发论文是坏的。然后真正解决一线的技术问题、研究专业技术的应该是企业里面的工程师，大学老师如果能跟他们合作那是好事，但是你不要把双方的责任混到一块去。

比方说陈景润去研究哥德巴赫猜想，1+1（任何一个≥6的偶数，都可以表示成两个奇质数之和），这有什么用？到目前为止没有任何用处。但所有人都应该认为这是一个了不起的成果，因为它是一个纯粹智力的成就，我们人类现在居然能够证明了关于一个偶数分解成两个质数的一些定理。虽然哥德巴赫猜想陈景润没有证明，他证明的是1+2，就是一个偶数可以分解成一个质数加上一个质因数数目不超过2的数（即它是个质数或者是两个质数的乘积）；这是一个非常了不起的智力成果，我们应该为此感到骄傲，对吧？

我们不能只看着眼前的事情，我们还要仰望星空

这个世界上存在不同的价值，那些非实用的价值也是值得去投入的。虽然不需要投入那么多，但是你如果一毛不拔的话，那就是一个鼠目寸光的看法。我们应该老老实实告诉大家，并不是所有事情都要以实用价值为衡量，世界上存在一些超出实用的价值。

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