前不久,，“中科院氫博士”在頭條發(fā)布了“中國植物學博士提出運動實在論挑戰(zhàn)愛因斯坦相對論”的消息,，得到了非常熱烈的反響。很多人給予了點贊,、支持和鼓勵,，大量的評論是“非常難得的好文章！”,，“劃時代的論文,！”等諸多肯定贊美之詞。但也有部分人極盡諷刺挖苦之能事,，認為“你一個搞植物的……”“你還是把植物搞清楚再說…..”,，言下之意，搞植物的不如搞物理的,。

本來,，術(shù)業(yè)有專攻，隔行如隔山,，每個人在各自的領域都能做出杰出的貢獻,，無所謂哪個領域的從業(yè)人員就比別的領域更為高大上。然而,，世俗的眼光總帶有某種偏見,，這也是難以避免的。

話說搞科學研究的所謂科學家,，本來嘛,，從哲學專門化成各個研究領域后才有的。就像古代的亞理斯多德,、達芬奇等人,，其實哪個領域都有涉獵，都有獨到的見解和卓越的貢獻,。他們被認為是哲學,、科學、藝術(shù)的集大成者,。盡管從笛卡爾之后,，科學開始分門別類，但跨學科研究者也是非常普遍,。比如,，依然還有牛頓那樣的百科全書式的人物。與牛頓同時代的胡克,，也是一位杰出的科學家,。他在力學上的貢獻不亞于牛頓。比如,，他提出了著名的胡克定律,，即彈性體變形與力成正比,。他發(fā)現(xiàn)了螺旋彈簧的振動周期的等時性（惠更斯也獨立發(fā)現(xiàn)了此規(guī)律）。他還協(xié)助其他科學家做出重要的科學發(fā)現(xiàn),。比如協(xié)助玻意耳發(fā)現(xiàn)了玻意耳定律,；為開普勒的學說提供了幫助。他甚至比牛頓更早發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,，因為在1679年給牛頓的信中正式提出了引力與距離平方成反比的觀點,，只不過沒有使用數(shù)學表達式表示出來。胡克還是一位發(fā)明家,，他曾發(fā)明過空氣唧筒,、發(fā)條控制的擺輪、輪形氣壓表等多種儀器,。他還制造過包括萬向接頭在內(nèi)的各種機械,。1666年倫敦大火以后，他還為1666年倫敦大火后的城市重建設計了一些重要建筑物,。

本人詳細介紹胡克,，當然是有原因的，因為胡克不僅是以為杰出的物理學家,，而且還為生物學做出了重大貢獻。他在用自己制造的望遠鏡觀察火星運動的同時,，還用自己設計和制造的顯微鏡第一次觀察到了植物細胞,。細胞(cell)這個詞就是他命名的。細胞的發(fā)現(xiàn),，是植物學,，不，是整個生物學中最偉大的發(fā)現(xiàn)之一?，F(xiàn)在我們知道,，細胞是組成生命的最小單位，正如原子是物質(zhì)的最小單位一樣,。

當然,，您可能立即就會反駁我，說原子不是最小的單位,，還有更基本的粒子,。

標準模型中的基本粒子

是的,， 現(xiàn)代粒子物理學所謂的標準模型，的確提出了一套描述強力,、弱力及電磁力這三種基本力及組成所有物質(zhì)的基本粒子的理論,。根據(jù)該標準模型,，比原子更小的基本粒子共有61個。這些粒子又費米子,、玻色子,，還人為地規(guī)定了各種顏色甚至味道?？雌饋硐喈?shù)貜碗s,。以其名字命名費米子的物理學家費米，當然是一位了不起的物理學家了,，然而就是這樣一位偉大的物理學家,，對于如何記住這么復雜的61個基本粒子也非常頭疼。他的學生自然就更加頭疼啦,。有一次,一個學生不記得一個粒子的名稱,，于是就問費米，他回答道:“年輕人,如果我能把這么多粒子的名稱都記住的話,我早就成為一名植物學家了,?！?/p>

親愛的讀者,，讀到這里，你們發(fā)現(xiàn)了沒有,，偉大的物理學家費米先生,，甘愿拜倒在植物學家面前了。為什么,？

你們知道嗎,？全世界有多少種植物？據(jù)美國國家科學基金會“生命之樹”項目對世界植物物種名稱進行統(tǒng)計的結(jié)果,，世界上大約有350 000個植物名稱,，目前已得到確認的有287 655個物種。從數(shù)量上來看,，61個基本粒子跟二三十萬個植物種類相比根本就差幾個數(shù)量級,！六十幾個基本粒子的分類和名稱就已經(jīng)讓物理學家們頭疼不已，二三十萬種植物種類的分類與名稱豈不要讓他們發(fā)瘋??？當然啦，不要說物理學家,，就算是植物學家也是不太可能全部記住的,，就算記住某一個小部分也是不太容易的事。費米先生說的可不一定是笑話，他很可能是真的非常佩服植物學家哦,。

你可能會說,，植物學家搞搞分類，看看植物葉片有毛沒毛,，判斷屬于什么植物有何難呢,？其實，植物傳統(tǒng)分類要考量的分類學特征絕非像物理學的“黑洞有沒有毛,，有幾根毛”那樣簡單,，不信你可以自己試試看。不要以為你認得幾個植物就覺得植物分類沒啥了不起,，實際上認植物與搞分類學研究根本是兩碼事,。認植物就跟猜黑洞有毛沒毛一樣，是小學生可以做的事,，而搞分類學研究必須是專家才行,。

你可能又會說，搞搞植物分類研究,，弄清楚是啥植物,，就跟弄清楚基本粒子叫啥名字一樣，不過是基本的東西,，搞清楚基本粒子之間的相互作用機制那才是真本事,，植物學除了可以認識的植物種類多，還能有啥,？

把植物學等同于分類學，那可就太外行了,。前面已經(jīng)講了,，胡克發(fā)現(xiàn)了植物細胞，之后人們就研究了細胞種類,、細胞的結(jié)構(gòu),、細胞的分裂（繁殖）等。隨著顯微技術(shù)的發(fā)展,，對于植物細胞的研究逐步深入到亞細胞結(jié)構(gòu)以及分子水平,。植物學不僅需要搞清楚植物的種類（分類學），更重要的是要研究植物的生命活動規(guī)律,。從研究細胞的結(jié)構(gòu),、功能,、生活史和各種生命活動規(guī)律開始，往宏觀上走到研究組織,、器官,、個體以及群落與生態(tài)系統(tǒng)，往微觀上進入到亞細胞和分子水平,。植物學涉及到植物分類學與系統(tǒng)學,、植物形態(tài)學與解剖學、植物生理學與遺傳學,、植物生態(tài)學,、植物化學、植物分子生物學等,。植物學不僅研究領域涵蓋從微觀到宏觀的各個層次的多個研究領域,，同時也是一個學科交叉性和技術(shù)綜合性極強的學科。植物學研究離不開數(shù)學,、物理學和化學,，研究植物學必須要有很強的物理學和化學的背景。比如,，你要研究植物的光合作用,，你必須要懂得光的吸收、電子傳遞,、能量轉(zhuǎn)換以及碳的同化等一系列的光化學反應的物理和化學機制,。數(shù)學在植物學研究中也是必不可少的工具，比如研究植物的遺傳規(guī)律,、生態(tài)學規(guī)律,，特別是研究植物基因組學、蛋白質(zhì)組學,、代謝組學等需要有大規(guī)模的數(shù)據(jù)分析,，已經(jīng)發(fā)展成了一門新興的學科——生物信息學，大規(guī)?；蚪M測序與分析計算已經(jīng)需要使用超計算機,。此外，植物學的研究需要強大的技術(shù)支撐,，幾乎所有的物理和化學領域最先進的儀器設備都要為植物學的研究服務,。比如電子顯微鏡、激光掃描共聚焦熒光顯微鏡,、核酸和蛋白質(zhì)掃描成像系統(tǒng),、實時定量PCR儀、低溫高速離心機,、基因測序儀,、質(zhì)譜儀、高壓液相色譜儀……等等。儀器設備多得數(shù)不勝數(shù),。當然,，你要說了，那又怎么樣,，你們這些儀器設備全部加起來不如一臺高能粒子對撞機,！一臺對撞機動輒幾百億美元或歐元！目前,，中國科學院高能物理研究所物理學家提出希望中國建造一臺超級對撞機——環(huán)形正負電子對撞機（CEPC）,，它將超越目前世界上最強大的高能粒子對撞機——歐洲核子研究中心（CERN）的大型強子對撞機（LHC），預計耗資超過1000億人民幣,。費用高得的確是嚇死人,，但是，難道是研究使用的儀器設備費用越高就越能體現(xiàn)研究水平高嗎,？

高通量基因測序儀

CERN大型強子對撞機

植物種類在數(shù)量上無比龐大,，僅僅搞清楚某個科屬植物的分類就可能耗盡植物學家一生的精力,。每種植物有不同的基因組，每個基因組有幾萬個基因,。比如,，在2002年4月5日出版的《Science》上發(fā)表的水稻秈稻（Oryza Sativa ssp. Indica）亞型的基因組序列，該水稻基因組全長是 4 6 6×10 7個堿基對,，含有 4 6 0 2 2到 5 5 6 15個基因,。每個基因都有不同的結(jié)構(gòu)與功能，基因與基因之間還存在相互作用與調(diào)控,，它們之間通過物理,、化學信號以及蛋白質(zhì)和激素信號互相聯(lián)系形成基因調(diào)控網(wǎng)絡。植物學家要搞清楚其中某幾個甚至1個基因的結(jié)構(gòu)和功能及其調(diào)控機制,，可能一輩子都不夠,。

水稻基因圖譜

生命是自然界最神奇的奧秘,。著名物理學家埃爾溫·薛定諤,，就是那位建立“薛定諤方程”,，提出“薛定諤的貓”科學家,，被譽為波動力學之父、量子力學集大成者之一,，寫過一本《生命是什么——活細胞的物理學觀》,，成為了20世紀的偉大科學經(jīng)典之一。這說明什么呢？這說明生命的奧秘是如此的神奇,，以至于最偉大的物理學家都無法抵御她的魅力,。在薛定諤的感召下，一大批物理學家投身到計算分子進化和遺傳學的研究洪流中,。新西蘭物理學家威爾金斯（1945年轉(zhuǎn)向）和英國物理學家克里克（1947年或1949年轉(zhuǎn)向）就是其中的二位,。正是《生命是什么》，使克里克放棄了粒子物理的研究計劃,，鐘情于從未打算涉獵的生物學,。它也使威爾金斯告別了物理學，熱中探究生命大分子復雜結(jié)構(gòu)的奧妙,。物理學家薛定諤的書不僅影響了物理科學家,，也影響了生物學家，比如美國生物學家沃森在芝加哥讀大學時,，就被薛定諤的書牢牢地吸引住了,，以至于把揭開生命遺傳的奧秘當做自己畢生奮斗的目標。1951年,，年輕的沃森來到克里克所在的卡文迪什實驗室,，二人在威爾金斯等的X射線衍射分析資料的基礎上潛心求索，終于在1953年提出了DNA雙螺旋分子結(jié)構(gòu)模型,，成功開啟了分子生物學研究的序幕,。半個多世紀過去后，分子生物學蓬勃發(fā)展,，人類已經(jīng)進入了基因組學時代,，各種先進的基因工程技術(shù)不斷涌現(xiàn)，生命科學各個領域的發(fā)展一日千里,、日新月異,。但是，反觀物理學,，自從相對論與量子力學被物理學界接納為兩大支柱后,，一個世紀過去了，依然停滯不前,！

薛定諤等一批物理學家跨界進入生物學領域,，帶來了生物學的一場革命性的進步。說明生物學的規(guī)律與物理學的規(guī)律并不矛盾,，科學本來就是統(tǒng)一的,。如今,，在物理學停滯不前的時候，中國植物學家轉(zhuǎn)身跨入物理學領域,，揭示相對論和量子力學的錯誤,，開拓物理學的新篇章，促進物理學的大發(fā)展,，不也是順理成章的事情嗎,？

（原創(chuàng)：中科院氫博士2019.9.25）