光子正在将人类带入一个奇妙世界，但顶级物理学家提醒：无论科技如何发展都要敬畏自然

用“脑力激荡”这四个字来形容世界顶尖科学家论坛的首个主题论坛——光子科学与产业论坛，是再恰当不过的。在充满专业名词的艰深物理世界中，可以从报告者、讨论者以及听众的语气中，感知独属于科学家的欢欣、思索和心意相通。

尽管物理学家们的每一句话，似乎都拓展了几十年后人类的生存边界，但他们仍不忘提醒，无论科学技术发展到何种地步，人类始终要保持对自然的敬畏之心，“可能你就是我们浩瀚苍穹中的一小颗灰尘”。

光子既蕴含无数艰巨科学问题，又是探究未知世界的工具

在当今物理学界的顶级科学家眼中，以光子为代表的粒子物理世界，其本身就蕴藏着无数艰巨的科学问题，同时又是探究其他未知世界的工具。

1997年诺贝尔物理学奖获得者、美国斯坦福大学教授朱棣文在报告中提到，他正在研究一种新型稀土颗粒。这是一种纳米尺度的粒子，可以黏着在特定的蛋白质表面，发出稳定的光，并且在前进或后退时有不同的表现。而且，这种颗粒在人体正常体温下，可以正常工作。因此，科学家就能用这种颗粒来跟踪胚胎神经活细胞的变化。

“它的好处是，如果分布范围足够大，就可以告诉我们在整个神经细胞内，一些蛋白质是怎样活动的。”朱棣文说，这就可以帮助神经科学家、医生监测神经细胞退化的速度，对于阿尔茨海默病等神经退行性疾病的研究，或许能提供很大帮助。

朱棣文还提到，利用改进光学影像的方法，他们可以用超声波技术，更好地了解血管、骨骼的情况——这些实验室技术其实都有很好的商业化前景，尽管它们的诞生只是为了粒子物理的研究。

一件事只要做到极致，不断挑战极致，就会看到更多可能2004年诺贝尔物理学奖获得者、李政道研究所所长弗朗克·维尔切克从人类对物质的控制入手，把话题延展到了量子计算。1959年，他所崇敬的英雄、物理学界传奇人物——理查德·费曼作了一个演讲，预测人类对物质的控制，尤其在分子层面的控制，将使信息缩倍。就比如，将《大英百科全书》所有内容收纳到一个针尖上，或者将美国加州图书馆的藏书放进一张小卡片。

的确，现在我们的信息技术已经可以做到这一点。“如今，我们拥有了更多的数据和信息，仍然可以收纳到一粒灰尘中。”维尔切克表示，量子计算的发展让人类距离拥有无穷无尽的计算能力越来越近，精度高达3000万年误差1秒的时钟不仅可以使全球导航系统更加精准，还能帮助我们探测到更精微的引力波事件、时空扭曲等。毕竟，现代科学已经到了光的领域，而光速太快了，远远超过了人的反应速度。

所有这些都表明，光子正在将人类带入一个奇妙世界。下一步，人类还将如何提高自己的敏锐度？维尔切克于2017年刚刚证明存在的时间晶体，将可能进一步提升精度：因为现在最精确的原子钟靠的是单个原子的震荡，而时间晶体是让很多原子一起来震荡，这将可以让原子钟的稳定性继续提升。

一件事情，只要做到极致，不断挑战极致，就会让人们看到更多新的可能性。哪怕是现在听起来无比玄奥的玻色子、费米子，也可能为下个世纪的人们贡献全新的材料。维尔切克认为，真空并非真的空空如也，其中一些新兴的，甚至不为人知的粒子，或将能从中提取出新的物质和信息，从而改变未来人类的生活。

作者：首席记者 许琦敏
编辑：顾军
责任编辑：张鹏

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