院士对话中小学生

下午15:30，杨福愉、何祚庥、简水生、姚穆、马远良、王应洛六位院士在四楼会议室，与来自我校高二年级的部分同学和爱知中学、西安小学的学生们进行了面对面交流。张克强校长主持了会议。

杨福愉院士首先介绍了资深院士联谊会的情况，并非常谦虚地说：“我们虽然在我们的研究领域有一些研究，但也不是什么都懂。我们还是实事求是，有的问题我们知道一点，有的问题需要大家研究和探讨。今天下午面对面的活动应该是相互学习，相互交流的活动。”院士的谦虚态度首先给在场的师生上了一课。

交流会上，同学们争相发言，有问学科问题的，也有问自己感兴趣的问题的，院士们积极进行解答，让同学们大开眼界，获益匪浅，深受教育。杨福愉院士在总结发言中，给大家讲了前不久的一件事：“大家可能也知道，前不久我们国家派了一个高级代表团到美国，最后结束的时候，进行新闻记者招待会，我们的少将公开承认我们和美国军事上的差距至少二十年。虽然我们改革开放以来在经济上是进展速度很快，尤其是最近十年，但是到现在为止，我们还是全世界一个很大的加工厂，用廉价的劳动力制造一些低价的产品运到国外，而我们进口的飞机也好，其他东西也好，都是使国外获取了很大的利益，对他们比较核心的技术我们还拿不到。”杨院士热切地希望同学们：“改变我们国家的面貌，使我们国家能够真正富强起来，这就靠在坐的各位能够培养成为创新性的人才，使我们国家真正能够在国际上成为强大的国家，所以希望寄托在你们身上，希望你们能够在今后取得很大的成绩，报效祖国。”

院士的鼓励和希望激发了同学们内心的热忱和激情，热烈的掌声再一次长时间的响起，表达了他们的心声和决心。相信这一次交流会，一定会对每一位同学心中留下深刻的记忆，对他们今后的人生发生积极的深远的影响。（信息中心 张莉）

   交流会问答摘录

    问（西安小学）：我们小学生怎样做到精忠报国呢？

简水生院士：小朋友有这种思想很好，现在社会上最缺的是什么？我觉得社会缺乏的就是精忠报国这种精神，我们这个报国不是报某一个人，而是为了中华民族的伟大复兴，中华民族一定要致力于世界民族之林，不能再让别人瞧不起，说中国人只会抄袭，只会模仿，希望同学们多出发明家，真正的把东西创造出来，这才是你精忠报国的道路。

问（西安中学）：我爸爸是做纺织生意，但是他面临很多问题，问一下纺织前沿科技是否可以帮他摆脱困境，或者提出一些建议。

姚穆院士：这个问题很大，中国纺织工业已经变成了世界的生产第一大国，但是存在的问题还很多。石油和天然气不仅仅是能源，也是化工原料。今年四月，美国和意大利联合发布预测，现在已经勘测到所有石油天然气，再加一倍放到一起，2050年全部枯竭。在这种背景和情况下，我们的资源该怎么办？解决问题的道路必须是依靠现有的生物资源，因为它有一个特点，第一它是可以再生的，同时它是可以降解的，而且它是可以循环的，在这些生物资源当中有相当一部分是可以对环境有好处的，充分利用开发，将会变成各种资源燃料，也变成纺织工业的资源和原料。这方面的研究希望寄托在你们身上。

问（西安中学）： 我想问一下何祚庥院士，航天器大多都使用化学燃料，那么未来航天器如何将核能转变成为为飞船提供动力的机械能，这种前景怎样？

何祚庥院士：有些问题科技界还没有明确的答案，有人说飞不出太阳系，因为宇宙太大了，所以有没有宇宙航行，这一件事情现在有很大的争议，但是到太阳系内其他的星球上去，这种意见也有，我知道的情况就是这样子。核能的问题我觉得更为现实的是到海洋，我很赞成发展生物质能，在这个方面我更赞成核能，除了发电之外，首先作为下一步的推广。另外我很赞成做航空母舰，核航母。

问（西安中学）：据我了解最近欧洲大型强子对撞机工程已经运转，我想请问一下何祚庥院士，大家都对它所期待的玻色子比较感兴趣，请问院士可不可以向我简单介绍一下。

何祚庥院士：这个问题可以回答，因为它正在做，另外的名字叫LHC，最关注的问题是希望能够找到上帝离子，现在大家最关心的是这样的问题。找到它以后有什么好处？也就是节本离子的标准模型里边有这个离子，但是到现在为止还没有找到，如果没有找到就认为这个模型不够标准，因为现在的标准模型应该已经很好了，但是有一个缺陷，理论当中要求有一个上帝离子，上帝离子找不到你还能成为标准模型吗？那还不行，所以我了解的就是有没有上帝离子，上帝离子有几个也是很重要的问题，因为有人说一个，有人说两个，有人说四个，这是需要实验来回答的，据我了解大家最关注的就是这件事情。当然还有其他一些粒子物理方面重大问题，如果你有兴趣，我作为粒子物理学家欢迎后辈参加工作。

问（西安中学）：您刚刚提到想象力对科学研究是非常重要，在我们现今中学生如此繁忙的课业情况下，如何培养自己的想象力，想问一下想象力可以是天马行空的想入非非还是怎样进行有效想象力的培训？

简水生院士：想象力首先要有一个放松的环境，第一要素是给自己一个空间和时间，每天晚上十一二点睡觉，早上六点多爬起来去上课，习题做不完，你们就没有这个心情。再有就是慢慢培养自己的观察能力，多看一点书。我是搞光的通讯，光的交换，光的网络传达，这方面的东西，你没想象力不行啊，现在我们的网络是贯穿全世界，但是目前的网络存在什么问题呢？传输是光，它有交换，比如说我从这里给北京打个电话，它要经过线路才能打到北京的某一个地区，某一个家庭，交换是网络第一位条件，目前我们的什么网也好，全速是光，所以我们网络存在先由光变成电，再由电变成光，这个过程当中要耗电量多大，根据现在的计算，日本它们统计的结果，日本的信息流量增加每年增加170，我们中国人多，我们信息流量每年增加200%，到2020年，我们的信息流量要增加一千多倍。那时候就要到一个天文数字，这样一个交换节点就要耗12到16兆瓦的电，一百个节点就需要有一个核电站，现在福岛不是出事了嘛，核电站也不是好玩的，根据这种速度，现在我们中国已经有4亿2千万网民，根据这个数字算，我们中国要建两千个这种结点，一百个结点要一个核电站，就是20个核电站，现在我们中国有几个核电站？而且核电站也不安全，这就需要网络革命的问题，这就需要想象力，你怎么想像出来把光进行交换，这个问题我一直想了十九年，在1998年我提出一个概念，当时美国的公司让我写一个主题报告，我当时想是为美国效劳还是为中国效劳，如果你做出成绩，把你的研究所我给你收买了，弄了半天我们还是为美国做努力，后来很快这个泡沫破灭了，现在这个问题又提出来。经过十几年的日思夜想，终于在去年我找对了主意，所谓灵感我觉得是思想的一个结晶，我觉得科学家与艺术家都是相通的，他要灵感，你的想象力最终表现就是你灵感出现新的东西，现在我已经提出这个东西，现在正在做，我想最近一两年会出现新的成果。

同学们递交的问题条子很多，最后院士们根据多数同学的问题进行了解答。

                   海洋的魅力值得探索

马远良院士：我想先给同学们讲下海洋生物学的事。去年，我想把美国一些领域专家请到西安来开会，这在太平洋沿岸是第二次，第一次是在加拿大。为什么到西安来？我给他编了一个理由，我说我们中国第一个统一的国家朝代是秦，大家都知道，秦朝第一个皇帝秦始皇，秦皇东巡就是从我们这里开始的，去了第三次就是到了山东，蓬莱，所以说海洋有非常大的魅力。刚才何院士说到海洋，海洋有非常大的魅力值得我们探索。但是海洋的秘密很多，刚才说有点想象力，你游泳潜到水里头，即使戴着东西你能看多少？你的电波到水下去还能和空气相通吗？很困难，所以你通到水下第一个问题是观察和通信的媒介，这是前面科学家已经发现了。王院士就是在那个实验室工作，声波很好，声波可以在全球的海洋传播，12000公里甚至18000公里，绕过好望角再传到美国的东海岸，但是我告诉你非常慢，它要走两个多小时，有什么用？其实，有很多的用处，观察地下主要是靠声波来做，最近这几年一个很重要的应用是用它来研究温室效应，是不是有点天方夜谭。说这个道理也很简单，它走的快慢，传播的速度跟海洋温度有关，不是走直线，是弯着走的，走了一万多公里以后它总共花多少时间是可以测出来的，然后我们常年检测就知道它平均花费时间是多少，前十年已经有个结果了，是0.02度左右，平均海洋海水温度的变化，然后你说作用就很多了，只可惜因为水下空间观察不如在地上。航天你说神州这些工程就很有感觉，一说飞机歼-20，水下一下打下去或者是鱼雷下去，声波下去是看不见的，需要信号，所以没有这么好显示出来，但是借助现在的技术手段，都是可以的。一个很有意思的工作，如果你单用耳朵听，你能不能听出来水下有潜艇，而且距离是多远，它航行的深度有多少，这叫被动定位技术，那里头数学会很多，信号信息处理会很多，首先你要搞清楚哪些未知数，有很多未知数，那个波在里头怎么传播，怎么影响，温度不均匀是怎么回事，有很多位置，这就是我们科学的内容，同时有很多技术的内容，那你得找出办法，现在不准你发声，你发声人家知道要攻击你，我就只听不发声，不发声我也可以找出你的距离，这就是我们解决的问题。

          要为国家的强盛而学习

马远良院士：下面的问题很有挑战，我就简单说几句。像我这代人，从我像你们这么大，当少先队员的时候，老师就教我们要做五爱学生，爱祖国、爱人民、爱科学、爱公共财务、爱党，我们在座的资深院士比我大几岁，他们体会更深，简单说我觉得我们中国人受的欺负太多，我心里有一股气，我做事就是要为我们国家做事，我们跟人家相比并不矮一头，他们无非是比我们先进一点，我们自己应该做，也能够做，无非是生活条件稍微还差一点，但是改进非常之快，我真想叫国外的朋友来的时候，人家是二三十年前来过的，我领他来看一看，看看西安有什么变化，我特别希望领到发达地区看看，非常快，这个希望寄托在你们身上，会有一个飞跃的发展，让我们把工作做的比他们更好。

                       要有系统思维能力

汪应洛院士：有几位提出对管理问题感兴趣。大家知道，我们的国家，我们的社会是非常复杂的系统，他是不断在变化的，而且这种变化是不确定性的，因此对这样一个复杂的系统，怎么让它有效的运转，这就需要管理。钱学森老爷爷最早在国内提出来，我们要重视科学的管理，对于我们国家现在所面临的现状，大家可以感觉到，我们经济发展的很快，我们的工程建设发展的规模很大，大家知道，我们每一年国家的工程建设投资是十几万亿，这是一个多大的规模啊，所以我们国家是全球最大的工程建设场地。对于这样一个大规模的工程建设，我们需要科学的去管理，大家知道通过管理我们可以在一起共同劳动，共同研究，它才能取得更大的效果，只有通过管理，我们才可能用最少的代价去取得最大的效益，只有通过科学的管理，我们才能够对一些不确定性的，一些复杂的系统运用科学的方法，做一些预测，来规划我们未来得发展。工程院有一个工程管理学部，是专门研究关于工程的管理，当然更大的是社会的管理，对于每一个年轻人来讲，我们的成长过程是在不断变化的环境下发展起来的，所以我希望同学们要有想象力，要有创造力，同时我也希望大家有科学的思维能力，也就是钱学森老爷爷他教导我们的，要有系统思维能力，就是我们考虑问题的时候，不要只想从某一个方面就能解决问题，任何一个复杂问题的解决，都需要一种系统思维，把各方面的因素能够集中起来，相互看到他们事物之间的内在联系，这样我们才能够去全面的把握，才能够系统的去解决一些问题。希望同学们能够树立起这样一些思维科学上的前沿。

  不可能一下子把什么都学会，要一边工作一边学习

杨福愉院士：有的同学问我原来是化学系毕业的，具体来讲是有机化学，怎么后来搞生物化学方面去了？这中间有过程，因为我念大学念化学系，由于可以选课，我就选了一门生物学课，生物老师的一个研究课题，就是像外面有一个壳，显微镜里边看这个壳里边有很多细胞，这个细胞叫色素细胞，很漂亮，像一朵花一样，像两个眼睛中有一个柄，叫叶柄激素，这个激素可以调整细胞的收缩，实际上它有保护作用，光线很强，丝素细胞就收缩，由于激素分泌以后颜色分泌的比较浅，假设说光线暗的时候细胞就比较大，这些都不是在显微镜里边能够解决的问题，这就牵涉到光照等物理因素，光照以后怎么使两个眼睛里边的柄分泌激素，收到信号以后怎么分泌激素，这个激素怎么使细胞能够收缩，细胞收缩实际上是出水的过程，所以我听了很感兴趣，所以我毕业以后就进入到科学院，就在他的课题组下面工作。我是学化学的。从什么地方开始呢？从两个柄的眼睛激素里面分泌出来开始，大家知道这个量很少，要收集大量的虾来提取因素，这就要研究细胞怎么使激素收缩，等等，这个是我开始工作时候接触到的问题，所以这样我就得学习。还有生物化学，生物物理都得学习，所以工作以后缺什么就补什么，不可能在大学里什么都学会了，很重要的是你在大学里基础打好，走上工作岗位以后通过学科调查和研究课题，来一边工作，一边学习。

       多学科交叉才能将21世纪的科学推向前进

杨福愉院士：那么生物物理学研究什么呢？我想举几个例子，第一，我们所研究的飞船，航天员也上天，第一个开始研究是在小狗上，这个小狗上天我们要研究它在失重情况下生理的变化。在三十年以前，我们国家曾经组织了规模比较大的研究考察，专门到这个地区去考察，为什么这个地方要得科萨病，后来发现这个病主要发生在缺锡上面，我们国家有一个缺锡的地带，这种病就是发生在这个地区，这就需要流行病学的调查，它就需要用水来分析。另一个方面是怎么诊断，这是临床问题，死亡以后，尸体解剖以后，哪一个器官，哪一个组织受伤最严重，这需要细胞学，病理学的检查，另一方面也需要生物化学这方面的变化研究。我自己所带的大家知道细胞里边有一个能源站，就是线粒体，后来经过调查，基本上是由于缺锡引起的，最主要心脏里边线粒体主要生长的细胞器，所以我后来就提议这个病应该称为线粒体疾病，像这样一种研究显然是带病理学，带医学，带临床学，光生物化学是解决不了的，一定要多学科交叉才能完成这么一个任务，还有很多例子可以举。这就说明研究生物学一定要走多学科交叉的道路，现在除了生物化学，生物物理还有生物信息学等等，这些都是学科交叉的方面，所以21世纪我们学生物学认为应该是生命科学的世纪，可能化学家、物理学家不这么认为，实际上21世纪是生物科学世纪，他缺不了生物，缺不了物理，实际上多学科交叉才能将21世纪实际的科学推向前进，所以我希望在座的同学今后工作的时候，我想可能是要多学科交叉来研究，不但是生物与科学的问题，其他科学也讲，发散的趋势已经看的很清楚，单一一个学科是解决不了一些重大问题的。

                     冷静思考自己能干什么？

何祚庥院士：我收到好些问题，内容非常广泛，我概括一下，挑几个问题做讨论。大多数同学问到：怎么学习？作为科学家和国家和人民的关系应该怎样，科学家应该对社会具有什么责任，还有一个同学问我问的很具体，说是你年轻的时候想干什么，跟你现在年老时候想干什么是不是一致？这都是说我们从事科学工作，有一个选择的问题。因为一个人不能什么事情都干，那我做一个总的笼统的回答。必须与时俱进，与时俱进是什么意思呢？必须了解我们国家、民族，我们现在的情况是大变化，大发展。我年轻的时候，开始对化学有兴趣，为什么呢？因为我们听老师说二次大战最重要的是制空权，也就是说谁飞的快就能打胜仗。我想这个太重要了，然后就问为什么飞机飞得快，老师回答说就要看石油好不好，石油炼得好就可以飞得快。我想既然国家有这种需要，我一定学化学，学石油化学。立下志向之后，广岛扔下两颗原子弹，我一看这个太重要了，我又想看来我选化学选的好像不一定符合未来的需求，因此我就要改行学物理，后来虽然把我弄去做原子能，做氢弹，那是历史的误会。我讲这个事情，意思是同学们问我怎么做科学家的社会责任，包括自己学习的事情，要很好的了解国家发展的动向，国家的需要是什么，国家需要现在回答什么问题？比如说你问我，你年轻的时候想搞原子能，搞核武器，现在怎么样？现在又有变化，我转到刚刚杨院士讲的最重要的能源问题，因为能源问题现在看起来更重要。当然我们有一个情况，不是说国家需要什么你都能干，还要有另外一个方面，要冷静思考一下我能干什么。这个问题就两个方面，一个是国家需要，一个是我的长处和短处在哪，所以需要选择。

 关于学习也一样，学习既要考虑社会的需要，也要考虑我是不是可以干，因为每个人的长处和短处不一样，所以我很赞成七十二行，行行出状元。

     为中华民族，为中国人民争一口气，这就是我重大的动力

简水生院士： 同学们提的问题概括起来有两方面，第一个是你们如何成才，有的学生家长说作为好学生，才能报效祖国；有的说我上了好中学，才能有好大学，有好大学才能有美好的前途；还有同学说现在的教育制约想象力，问我怎么看，还有是你这一生遇到那么多困难，你怎么坚持。

我出生在中华民族灾难生成的年代，正是日寇入侵中国的年代，在我念小学的时候就看见日本飞机怎么样轰炸我的家乡小县城的惨状，这是我终身难忘的。长大之后，深感中国人被人瞧不起，一直到我们改革开放取得了巨大成就的时候才好一些。我有一次看到报上说，有两个所谓的现代经济学家讨论，一个说中国会不会引导21世纪的潮流，另一位所谓的经济学家就说，根本不可能，因为中国人正处在模仿和剽窃的时代，请问有哪一件东西是中国人发明的？我觉得这是对我最大的侮辱，什么困难、什么挫折能比这个更重要呢？所以几十年来，我一直奋战在第一线，我现在还在上班，一天甚至说工作三个单元，我还带了二十几名博士，刚才说的能源问题我一直在搞，就是凭着这一点。我这一生的目的，希望能够回想自己一生的时候，问心无愧就行了。觉得这一生没有白过，正是为中华民族，为我们的人民，为中国人民争一口气，这就是我重大的动力。

                    任何岗位上，都要做有心人。

简水生院士：刚才我说的光交换只是研究课题的一个，我没有说它的意义，如果说把光传输和光交换结合起来，未来新一代线路网局面就在于传输是光，交换仍然是光，它有什么好处？大概可以节省99%以上的能源，这了不起吧？它不仅节约能源，而且如果网络安全的话，它可以在家庭上班，可以远程手术，一切都是你原地不动可以解决的，这个庞大的网络将来到每个家庭可以几千兆，所以这是很好的事。

那么，还有学生说，一定要挑个好中学，好大学，将来有好前途，同学们，我问你们，爱因斯坦有没有考上好大学啊？那他怎么能够成为人类最伟大的科学家呢？他的伟大著作发表杂志也不是世界最有名的杂志啊。我觉得一位人才的成长，就像江河洪流，方显英雄本色，在任何岗位上，只要你们有心，做有心人。毛主席说，世界上就怕认真二字啊，我们做事情就要认真，做任何事情都要认真，处处地方都发挥我们的才能，这样你就可以成为国家的栋梁，成为有用之才。

                   报效祖国才是真正的理想

简水生院士：我不太赞成现在动不动评一个学校好不好，你这个学校考了多少北大清华，我觉得这个不对。前天我们到了西北工业大学，他们现在搞无人飞机，它不光是用来来侦查，它是攻击型的，它可以把导弹装在上面打在任何地方去。可以说西北工业大学在这方面它就远远胜于清华和北大。我觉得我们厅长建议，你考取西北工业大学就是好样的，如果我们的思想，所有全国的学生都拼命去追求清华北大，我们国家就糟糕了。清华北大有多少专业啊，有多少院系啊，我们国家第一次开世界知名校长的会上，大家的结论是一样的，一流的学校一定要有一流的学科，但是一流的大学不可能所有的学科都是一流的。所以，小朋友们，你们别一门心思说我的理想就是考清华，那太小了，你的理想是报效祖国，为中华民族的伟大复兴做出你们的努力和贡献，那才是对的。


 院士与陕西中小学生见面会现场

西安小学的学生提问

陕西省西安中学学生提问

姚穆院士解答学生问题

何祚庥院士解答学生问题

马远良院士解答学生问题

学生向院士们献花