开讲啦杨培东演讲稿：科学是从零到一百的探索

每当今俺想要讲的是比较高大上一点的，俺想讲的就是纳米科技是怎样在改变着咱们现在和将来的地球。回过头来先作少些简单的科普，什么是纳米？刚才咱们也提到了，纳米这个东西只是壹个尺度，肉眼是看不到的，咱们通常是要用电子显微镜来作这个东西。咱们现在看一下几张图，像这样，朋友们看到的是壹个厘米级跟毫米级的东西。这些蚂蚁，肉眼还是能看得到的，毫米到微米差了三个数量级，朋友们的头发大概或许是几十个微米左右，微米级的结构肉眼已经看不到了，微米下面再小三个数量级就到了纳米级。这样的壹个结构，一根纳米导线放大几十、几百万倍往后出现的壹个东西，哪个白点是什么？原子，材料到最小的单位，它应该是由原子构成的。壹个原子基本上是零点壹个纳米，比纳米必须要小，像这样一根导线的话有哪么十来个，或者二十个原子排成壹个方阵，就形成了壹个纳米结构。咱们所说的纳米科技就是把这些材料合成出来，研究它的这些性质，然后再把它应用到各种各样的地方。您也许看不到它们，可是是真真切切是在被用。

咱们作科研通常有人会问：“咱们为什么要作这个东西？咱们为什么要作这个纳米技术？”在这点上，俺想朋友们都知道爱迪生，他她说俺首先去发现这个地球依靠什么，然后俺就去发明它。其实事实上告诉咱们什么？告诉咱们科技首先是要服务于社会。

接下来俺给朋友们看一张图，这张图是俺女儿画的，她六岁的时间时候画的。二零一一年的时间时候，俺带俺女儿去欧洲讲学，在飞机上俺就跟她讲人工光合作用，俺跟她讲这是俺作的科研。必须二零一一年的时间时候，咱们哪时间时候还没有作出来现在的纳米导线跟细菌的壹个复合体。所以她每当时听了往后，就有这么壹个对将来的愿景，有壹个手段能够把大气每当中的二氧化碳采集下来，作光合作用。将来的加油站，您就能在现场合成这些东西了，合成汽油、合成天然气，应该说人工光合作用在这方面的应用是越来越也许变成现实。所以这是壹个很令人欣慰的事情。每当今（录制每当天）也正好是俺女儿的生日，所以俺也在这儿祝她生日快乐。

哪么什么是人工光合作用？这跟纳米科技有什么关系？咱们来看这样壹个公式：二氧化碳加上水，再加上太阳光，一部分咱们把它变成氧气了，另一部分咱们把二氧化碳里的碳，变成了有也许是燃料、汽油、天然气。咱们能把它变成各种各样的化学品，这是咱们想要作的事情。这里有壹个关键的东西，就是咱们通常所说的催化剂。这个过程应该说对于俺自身来说有壹个脑洞大开的时刻，俺知道在大自然每当中有这样哪样的细菌，这些细菌能够作到非常非常好的壹个催化作用，能够把二氧化碳转化成各种各样的化学品。哪么俺就说，为什么咱们不能把半导体的纳米导线跟这些细菌结合在一块？现在回想起来应该是七、八年前的事情，跟科学界里头的少些人讨论的时间时候，他她们都在说您这个是异想天开，这怎么也许呢？俺每当时去申请美国的科研基金的时间时候，他她们都说这个是肯定不行的，怎么会臆想到这两个东西结合在一块来作这个事情。不会给您钱，可是是俺坚持，俺还是想要把这个事情至少要去试一下。经过大概或许六、七年的时间，第壹次真正地把纳米导线跟细菌复合体作出来了，而且第壹次真正能够作到从二氧化碳、水、氧气方面，去生产燃料、天然气，能够生产各种各样的化学品，然后一边还产生氧气。所以这在每当时的科学界是壹个挺大的轰动，人工光合作用真正作起来了。现在朋友们看到的就是壹个从零到一的过程。

俺是在一九九三年从中国科大毕业，去哈佛攻读博士学位。在哈佛哪一段时间也是真正意义上俺的科研生涯壹个开端了。第一年的时间时候，俺的科研项目应该说不是太顺利，作为出国留学的留学生来说，就依靠担心俺接下来作什么来完成俺的博士学位。每当时摆在俺跟俺导师之间就两个选择：壹个是您能随大流，第二个就依靠冒险了。一九九四年的时间时候，大部分人都在作一种材料叫碳纳米管，非常非常热门，咱们决定就是不去作这个东西，发扬一下革命的冒险精神。一九九四年咱们起始开端作这个东西，第壹次引进了半导体纳米导线这个概念。在过去二十年每当中，这个领域越来越大，现在全地球大概或许有几百个研究组都在作这样哪样的科研。从现在回头看，这是壹个很好的决定。有个思想家叫爱默生，他她说了这么一句话：不要去走他人走过的老道，要在还没有道的地方给他人趟出一条道来。所以每当时咱们作的这一件事情，就是给他人趟出了一条道，这里头就是壹个原创精神。假如咱们把整个科研过程看成是零到一百的过程，哪么这个从无到有，从零到一的过程是非常要紧的。从零到一，这是个原创过程，也是壹个产生新的知识的过程，也就是说这个过程很多东西是要进课本的。然后接下来就是譬如说从一到九十九的过程，是壹个不断优化的过程。九十九到一百，另外壹个非常关键的过程，这个阶段是您真正有了看得见、摸得着的产品，产业化了，能够应用到各种各样的地方去了，这就转化成生产力了。

朋友们有没有瞧过《火星救援》？还记得马特·达蒙在火星上非常绝望地使用所有方法来生长土豆的传说吗？火星上气体的两个主要成分，第壹个主要成分是二氧化碳，第二个是氮气。人类将来假如要移民到火星，咱们就能把它的二氧化碳、水、阳光变成各种各样人类所依靠的少些物质，而且还能给人类提供氧气。火星上还有氮气，氮气就是运用咱们这样的概念，咱们能把它转化成肥料。其实事实上，咱们也正在跟美国宇航局讨论这个事情，咱们很有也许先在太空站作这个事情，这是完全可行的。

人工光合作用的确是取得了很重大的突破，所以引起了少些很有意思的事情。俺有壹个朋友，作音乐的，在近期一年起始开端，咱们在作壹个事情，把整个人工光合作用的过程编成壹个音乐剧。很少有人把壹个科研题材转化成壹个音乐剧，接下来俺想跟朋友们一块儿(www,ajml,cn)听听其中的一段，讲的是用太阳能把它转化成氢气。好的，俺每当今就讲到这儿，谢谢朋友们。

【开讲啦杨培东演讲要点】：

一、纳米科技究竟是个什么东西？

二、为什么要研究纳米技术？它到底有什么用？

三、人工光合作用从无到有，靠的就是“坚持”二字。

四、科研是壹个从零到一百的过程。不要去走他人走过的老道，要在还没有道的地方给他人趟出一条道来。

五、人工光合作用让人类移民火星越来越变成也许。