《三體》智子干擾高能加速器，封鎖地球基礎(chǔ)科學(xué)的發(fā)展,。（來自網(wǎng)絡(luò)）

《三體》,，中國科幻史上里程碑式的作品，劉慈欣用恢弘瑰麗的想象,，為世人揭示了文明存亡的“黑暗森林”法則,，鞭撻了人性的短視和丑陋，彰顯了只有基礎(chǔ)科學(xué)才能拯救人類的主題,。生活在三體世界中不斷進化和毀滅的三體人,，掌握了超越地球文明的科學(xué)水準。他們的星系漂浮著三個恒星,，其軌跡混沌而不可預(yù)測,，時刻有可能將三體人的行星吞噬。三體人無時無刻不希望逃離滅頂之災(zāi),，殖民其他星系,。他們截獲了人類對太空發(fā)射的信號，從而開始了對地球文明的進擊,，旨在一舉消滅地球人類,，通過移民取而代之。在嚴酷冷峻的博弈中,，人類只能仰仗嚴格冷靜的邏輯，領(lǐng)悟到黑暗深林法則,，建立了同歸于盡的威懾系統(tǒng),，與三體人維系了脆弱而短暫的和平。在主流文藝作品中,，人性的博愛往往是對抗科技暴力的終極手段,。但是在大劉的筆下，人性的溫情與博愛卻成為葬送人類文明的罪魁禍首,。最終脆弱的平衡被顛覆,，借助黑暗森林中藏匿的高等文明，人類和三體人相互毀滅了對方的文明,。

劉慈欣,，科幻作家?！度w》,、《黑暗森林》、《死神永生》作者,。

《三體》文風(fēng)冷峻嚴酷,，通篇都是三體人運用人性的弱點,，對人類的壓制和屠戮。當(dāng)人類寄希望于宇宙中高級文明來主持正義之時,，黑暗森林法則將最后的希望無情扼殺,，人類只能依靠自身的科學(xué)發(fā)展而自救。整個故事壓抑陰郁,，結(jié)局黑暗,，名為科幻小說，實為批判現(xiàn)實主義的力作,。大劉用《三體》的故事,，警醒世人，由于黑暗森林,，文明間的博弈較量無可避免,，終極對抗的是科學(xué)水準。中華民族自古強調(diào)實用主義,，能工巧匠無數(shù),，創(chuàng)造了璀璨的技術(shù)文明。但是,，古人一直關(guān)注具有直接應(yīng)用價值的技術(shù)發(fā)展,，對技術(shù)背后深刻的機理缺乏探究，因此文化中缺乏科學(xué)探索的精神,，近代飽受列強的欺辱,。對此，大劉進行了深刻的反思,。在《三體》中,，三體世界為了保證順利向地球移民，消滅地球社會和人類,，開發(fā)了“智子”技術(shù),，將單個質(zhì)子從九維展開成二維，并雕刻成超級計算機,?！爸亲印北话l(fā)送到地球，干擾人類高能物理實驗,，將人類的科學(xué)研究鎖定,，使之停滯不前。與之相反,，“智子”并沒有鎖定技術(shù),，使人類沾沾自喜于技術(shù)的提高，麻醉于物質(zhì)享受之中,。這里,，大劉犀利地指出,，阻礙一個文明發(fā)展的關(guān)鍵在于阻礙其基礎(chǔ)科學(xué)的發(fā)展，而非其技術(shù)的發(fā)展,。

在老顧的科研教學(xué)生涯中,，見過太多的關(guān)于追求基礎(chǔ)科學(xué)還是實用技術(shù)的爭論。

二十多年前,，老顧到哈佛求學(xué),。到達實驗室第一天，老顧向芒福德教授（David Mumford,，代數(shù)幾何學(xué)家,，計算機視覺學(xué)家，菲爾茲獎得主）求教,。芒福德給老顧講解了美國民眾對于科學(xué)發(fā)展的態(tài)度轉(zhuǎn)變,。在國力鼎盛之前，美國的科學(xué)水準長期低于歐洲,。當(dāng)時美國的經(jīng)濟強烈依賴于農(nóng)業(yè),，絕大多數(shù)人民沒有上大學(xué)的能力和意愿。當(dāng)時教育界關(guān)于高中課程設(shè)置曾經(jīng)展開過激烈的爭論,。很多人認為應(yīng)該傳授學(xué)生現(xiàn)代數(shù)學(xué)的基本知識,，特別是微積分；更多的人認為微積分距離學(xué)生的現(xiàn)實生活太遠,，應(yīng)該教授學(xué)生切合實際的謀生技術(shù),，拖拉機駕駛技術(shù)。因此,，美國民眾對于基礎(chǔ)科學(xué)一直缺乏了解,，更沒有內(nèi)在的熱情。

但是,，第二次世界大戰(zhàn)徹底轉(zhuǎn)變了美國民眾的科學(xué)觀。世界大戰(zhàn)摧毀了歐洲的經(jīng)濟體系,、工業(yè)體系,。本來重商主義盛行的美國希望側(cè)身事外，坐享漁翁之利,。但是由于珍珠港事件,，美國不得不傾盡國力應(yīng)戰(zhàn)。當(dāng)時傳統(tǒng)的戰(zhàn)爭武器主要是依賴物質(zhì)的化學(xué)能,，坦克機槍,，航母飛機代表了科技水準。愛因斯坦揭示了質(zhì)能關(guān)系,，預(yù)言了核武器的誕生,。他富有遠見地提出要在納粹德國之前研發(fā)出原子彈,，提議獲得了時任總統(tǒng)羅斯福的支持，因此開展了曼哈頓計劃,。在戰(zhàn)爭后期,，面對日本被軍國主義挾持的舉國狂熱，美國用原子彈結(jié)束了戰(zhàn)爭,。在各個民族生死存亡的戰(zhàn)爭中,，一錘定音的是科技。而原子科學(xué)的起因并不是商業(yè)利益,，也不是民粹精神,，而是人類特有的好奇心，對于自然理解的精神追求,。從此,，美國民眾對于核物理等基礎(chǔ)科學(xué)從冷漠懷疑，轉(zhuǎn)向積極支持,。

老顧的教學(xué)科研生涯主要在計算機科學(xué)領(lǐng)域,，除了計算機科學(xué)的算法，老顧也非常重視向?qū)W生傳授一些現(xiàn)代幾何和拓撲的知識,。每門課的期末階段,，老顧都會講解一些基于現(xiàn)代幾何發(fā)展的計算機算法，例如Ricci流,、最優(yōu)傳輸,，及其在計算機科學(xué)中的應(yīng)用。據(jù)老顧觀察,，令人遺憾的是,，絕大多數(shù)的計算機學(xué)生都非常注重謀生技能的學(xué)習(xí)，例如各種深度學(xué)習(xí)的算法（駕駛拖拉機）,，而對于其背后的理論基礎(chǔ)（微積分）缺乏好奇心,，更有學(xué)生對此嗤之以鼻，摔門而去,。有很多非常有天賦的博士生,，包括很多純粹數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生，執(zhí)著于用對抗生成網(wǎng)絡(luò)生成人臉表情,、用計算機動畫模擬自然現(xiàn)象等直觀刺激的研究項目,，對于深刻思考基礎(chǔ)理論缺乏信心和興趣。

在上個世紀八十年代,，物理科學(xué)的發(fā)展極大地激勵了年輕人投身到基礎(chǔ)物理研究的領(lǐng)域,。李政道先生的CUSPEA項目，吸引了中國眾多有才華的年輕人來到美國深造物理。雖然這批物理學(xué)者最終留在物理領(lǐng)域的非常少,，但是他們很多人都用核物理的知識在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域大展宏圖,。老顧的很多朋友都是CUSPEA的受惠者。在他們學(xué)業(yè)完成之際,，理論物理的熱潮衰退,，但是核醫(yī)學(xué)領(lǐng)域蓬勃興起。計算機斷層掃描（CT）和核磁共振（MRI）技術(shù)大放光彩,，放射治療技術(shù),，一日千里，勢不可擋,，徹底革命了醫(yī)療技術(shù),。目前的醫(yī)療診斷非常倚重各種醫(yī)學(xué)圖像技術(shù)，而這些技術(shù)的發(fā)展都是依賴于理論物理的基礎(chǔ),。

石溪大學(xué)有著悠久的醫(yī)學(xué)圖像科研傳統(tǒng),。石溪的Paul Lauterbur教授是核磁共振技術(shù)的主要發(fā)明者。老顧經(jīng)常和放射學(xué)的合作者們討論科研項目,，他們都是當(dāng)年CUSPEA培養(yǎng)的物理學(xué)家,，目前在醫(yī)療圖像領(lǐng)域頗有建樹。每當(dāng)談到CT圖像的重建,，老顧總是力圖從拉東變換的幾何圖景入手,，朋友總是從粒子的物理特性入手。由此可見朋友的思維方法來自于嚴格的物理訓(xùn)練,。

老顧也有朋友在斯隆-凱瑟琳癌癥中心從事放射醫(yī)療工作,，每天都診治很多病人。這位朋友具有相似的CUSPEA物理背景,，畢業(yè)于斯坦福大學(xué)的加速器專業(yè),。他的治療室中有一臺巨大的電子加速器，用于放射治療,，轟擊癌癥細胞,。由于常年處于高輻射的環(huán)境，朋友終年戴著一副深色墨鏡,，即便在室內(nèi)也不會摘下,。每次闖過厚厚的鉛制大門，來到肅穆慘白的治療室,，空氣中彌散著消毒液的味道，四周巨大的加速器輔助設(shè)備發(fā)出嗡鳴,。朋友身著白色大褂,，戴著墨鏡，面無表情地拍打著加速器，幽幽地對老顧講：“所有的人,，最終的結(jié)局都在這里,。”每次老顧倉惶離開那里的時候,，都會思考生命的意義：生命如此短暫,，結(jié)局如此凄慘，如何才能真正留下些超越時代的東西,？

老顧和放射學(xué)界的朋友們常年致力于研究虛擬腸鏡技術(shù),。人過中年之后，每年腸道中都會長出一些息肉,。息肉以每年一毫米的速度生長,，達到一定尺寸之后，會由于摩擦而發(fā)生潰瘍,。在修復(fù)表皮潰瘍的過程中,，細胞DNA會被頻繁復(fù)制，容易發(fā)生一些錯誤,。錯誤積累到一定程度,，會發(fā)生突變，從而形成癌癥,。由于腸道缺乏神經(jīng),，病人一旦發(fā)現(xiàn)某些癥狀，那么往往已經(jīng)到了晚期,。最為有效的防治直腸癌的方法是用腸鏡進行內(nèi)窺檢查,，將有可疑的息肉直接剪出。傳統(tǒng)的腸鏡檢查方法非常具有侵犯性,，需要將患者全身麻醉,，將光學(xué)設(shè)備探入腸道。如果操作不當(dāng),，容易發(fā)生并發(fā)癥,。特別是，腸壁表面有很多皺褶,，傳統(tǒng)的光學(xué)方法無法看到藏在皺褶里的息肉,，從而漏檢。虛擬腸鏡技術(shù)和病人沒有肢體接觸,，用醫(yī)學(xué)圖像技術(shù)掃描其腹部,，在計算機上復(fù)制病人的直腸曲面，并且用現(xiàn)代幾何方法將帶有皺褶的彎曲腸壁曲面平鋪到平面上,，保持局部形狀不變,。這一方法不需要對病人麻醉，不會產(chǎn)生并發(fā)癥，同時所有皺褶大開,，所有息肉無所遁形,。同時，這一技術(shù)不需要醫(yī)生手工操作,，簡便經(jīng)濟,。這里將曲面保形攤平的核心技術(shù)是來自于近期拓撲學(xué)方面的一個突破：龐加萊猜想的證明。

虛擬腸鏡技術(shù),。

龐加萊猜想是基于如下的一個簡單觀察：球面上任何一條封閉曲線,，都可以沿著球面逐漸形變，縮成一個點,。龐加萊猜想這一命題反過來也對：“如果一個緊致的三維流形中所有的封閉曲線都可以在流形內(nèi)漸縮成一點,，那么這一流形必定是三維球面。”當(dāng)年老顧初次看到龐家萊猜想,，覺得這一問題簡直是無病呻吟,，如此直觀簡單的事實居然需要嚴格證明，純粹是數(shù)學(xué)家故弄玄虛的無聊之作,。老顧當(dāng)時無法理解數(shù)學(xué)家為什么對于如此直觀自然的現(xiàn)象要追求嚴密證明,，也無法預(yù)見到即便證明了這一猜想又有何用。歷經(jīng)多年的奮戰(zhàn),，龐加萊猜想最終用哈密爾頓的Ricci流方法證明,。

在龐家萊猜想被證明的時候，老顧的數(shù)學(xué)修養(yǎng)有所提升,，逐漸理解這一數(shù)學(xué)定理的內(nèi)在深意,。被這一拓撲突破的美學(xué)價值吸引，老顧和朋友們試圖將這一理論引入到計算機科學(xué)領(lǐng)域,。大家努力了兩三年發(fā)展了穩(wěn)定實用的計算機計算方法,，但是無法證明這種方法解的存在性，離散解到光滑解的收斂性,。大家又花費了七八年,，最終才在數(shù)學(xué)上給出了嚴密的證明。證明過程非常漫長,，充滿挫折和驚喜,，很多年都宛若在一條漆黑漫長的隧道中摸索，遠處隱約有著微弱的光芒,。支撐下來的核心是對自然和諧的堅定信念,，和逐漸揭示真相的強烈審美體驗，但是一直沒有奢望這一方法能夠帶來任何經(jīng)濟利益,。

但是,，Ricci流方法最終在工程和醫(yī)療領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用,。在工程醫(yī)療領(lǐng)域，構(gòu)造幾何體的黎曼度量具有根本的重要性,。Ricci流是目前唯一的一種能夠通過曲率來構(gòu)造黎曼度量的方法。例如在虛擬腸鏡技術(shù)中,，將直腸曲面攤平問題等價于構(gòu)造一個黎曼度量使得其高斯曲率處處為零,。虛擬腸鏡技術(shù)后來轉(zhuǎn)讓給西門子公司，從而推廣到世界各地,。近幾年,，老顧在國內(nèi)二三線城市的醫(yī)院中，經(jīng)常見到西門子公司的CT掃描設(shè)備,，里面都配有虛擬腸鏡的應(yīng)用軟件,。雖然幾乎沒有人能夠理解龐家萊猜想，但是這一無用的冥想所激發(fā)的Ricci流方法,，已經(jīng)以令老顧完全意想不到的方式普及到千家萬戶,。聯(lián)想到這一技術(shù)所挽救的生命，單就這一技術(shù)而言,，其經(jīng)濟回報早就遠遠超過當(dāng)年各國政府為拓撲學(xué)家所贊助的科研經(jīng)費總和,。老顧的親身經(jīng)歷說明：如果事先僅從實用角度來評價基礎(chǔ)科學(xué)命題，則無疑是膚淺而短視的,。基礎(chǔ)科學(xué)的突破,，會在技術(shù)領(lǐng)域引發(fā)雪崩式的連鎖反應(yīng)，從而對于社會實際生活帶來連當(dāng)事人都難以想見的影響,。

Ricci流算法用于由目標曲率來構(gòu)造黎曼度量,。

當(dāng)年，龐加萊猜想的證明非常艱苦卓絕,，有很多時候,，拓撲學(xué)家傾向于認為這一猜想的證明可能是哥德爾所證明的情形：一個命題可以在某個公理體系內(nèi)描述，但是無法在這一體系內(nèi)被證明,。

老顧的一位理論班師兄當(dāng)年研究計算機理論,，終生癡迷于哥德爾理論和康托爾連續(xù)統(tǒng)假設(shè)的證明。無奈時乖命蹇,，不情愿墮入商界,，但卻做得風(fēng)生水起，在網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域叱咤風(fēng)云,。財富自由后,，追隨內(nèi)心的呼喚，在普林斯頓高等研究所旁購置豪宅,，隱居在愛因斯坦和哥德爾生活戰(zhàn)斗過的地方,。老顧曾經(jīng)到師兄家拜訪,。師兄有一個玻璃暖房改成的茶軒，室內(nèi)四壁山水筆墨,，窗外繁花滿樹,，綠草成蔭。斜陽暖照,，茶香四溢,。師兄處黃花梨木的茶具，稚拙典雅,，古色古香,。師兄拿出自己有關(guān)哥德爾、康托爾的學(xué)術(shù)專著,，和老顧一同探討,。

庫爾特·哥德爾

希爾伯特曾經(jīng)希望將數(shù)學(xué)公理化，哥德爾的理論證明公理化方法比預(yù)想的復(fù)雜,。多年來,，很多人用哥德爾的理論來證偽數(shù)學(xué)各個分支是有機統(tǒng)一的觀點，同時也說明人類對數(shù)學(xué)真理的追求注定是徒勞的,，人類不可能真正認識這個世界,。從老顧的觀點來看，這種似是而非的觀點恰恰是對哥德爾理論的最大誤解,。

哥德爾不完備定理說的是：一個足夠復(fù)雜的公理體系（至少蘊含了皮亞諾算術(shù)公理）,，如果它是一致的（相容的，無矛盾的）,，那么它就是不完備的,。這里的完備，指的是“對于任何可在這個公理體系內(nèi)描述的命題,，都可以在這個公理體系內(nèi)得到判定,，要么是正確的，要么是錯誤的”,。

哥德爾不完備定理其實有兩層意思,。第一層是說數(shù)學(xué)的統(tǒng)一性，即各個分支彼此緊密相連,，不可分割,，構(gòu)成一個統(tǒng)一的有機體。一個數(shù)學(xué)分支的基本問題無法在這一分支中得到證明,，但是可以在另外一個分支中被證明,；同樣，另一個分支中的基本問題無法在自身體系中被證明,，但是可以在第三個分支中得以證明,。如此,，各個分支彼此支撐，彼此依賴,，構(gòu)成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò),。例如，大家都知道代數(shù)基本定理：一元多次多項式方程,，在復(fù)數(shù)域中有根,。這一代數(shù)基本定理可以在代數(shù)領(lǐng)域中描述，但是在代數(shù)領(lǐng)域中無法證明,。代數(shù)基本定理卻可以在拓撲中證明。上面,，拓撲中的基本定理龐加萊定理無法用純拓撲方法證明,，卻可以用Ricci流方法證明，Ricci流屬于幾何偏微分方程,。偏微分方程領(lǐng)域中,，很多解的存在性證明依賴于拓撲中的不動點理論。但是拓撲中的不動點理論卻依賴于代數(shù)中的同倫群來證明,。我們看到,，這些領(lǐng)域的最基本定理的證明往往依賴于其他領(lǐng)域，彼此緊密聯(lián)系構(gòu)成一個統(tǒng)一的整體,。推而廣之,，數(shù)學(xué)和物理之間，自然科學(xué)的各個分支之間,，也是彼此依存,，和諧統(tǒng)一。

哥德爾第二層是說無論一個公理體系多么龐大,，總有一個命題無法被證明或證偽,。這并不意味“人類不可能認識這個世界”，而是意味著“人類認識世界的過程是無限的”,，人類用相對真理來逐漸逼近絕對真理,，對自然的認識是日漸深化的。從歐幾里得幾何,，到羅巴契夫斯基幾何,，到黎曼幾何，人類認知領(lǐng)域逐步擴大,，對自然的理解日益深刻,。

在數(shù)學(xué)史上，每當(dāng)人們遇到一個艱深的問題,，苦苦求索而無所得時,，就會懷疑是否遇到了哥德爾不完備定理所描述的情形,。費馬大定理被證明前，就被人懷疑是否能夠在現(xiàn)有的數(shù)學(xué)體系之內(nèi)被證明,，直到一名悲劇英雄的出現(xiàn),，歷史才得以改變。

費馬大定理是勾股定理的直接推廣：勾方加股方等于弦方,，將平方換成高次冪之后,，方程沒有整數(shù)解。費馬大定理困擾了數(shù)學(xué)家三百多年,，最后被安德魯·懷爾斯爵士證明,。懷爾斯兒時看到費馬大定理，就立志解決這一猜想,。經(jīng)過多年潛心修煉之后,，懷爾斯功力爐火純青，于是躲在普林斯頓的閣樓上,，閉關(guān)屠龍,。證明的過程跌宕起伏，幾經(jīng)磨難,，在涕淚縱橫中,，懷爾斯修成正果，風(fēng)光無限,。但實際上,，懷爾斯只證明了谷山-志村猜想的一個特例就證明了費馬大定理。相比于費馬大定理,，谷山-志村更為觸及數(shù)論中心,，這一猜想指出，所有的橢圓曲線都有模形式的參數(shù)表示,。

谷山豐在28歲的時候提出了猜想,，雖然石破天驚，但是因為過于不可思議,，當(dāng)時沒有人承認它,。谷山豐雖然洞悉了自然的真理，但是無法證明自己的猜想,，精神痛苦,，于31歲時自戕。曾經(jīng)承諾追隨他一生的未婚妻也自殺隨他而去,。這一對理想主義者的離世迅速被人遺忘,。26年后，格哈德·弗賴把谷山-志村猜想和費馬大定理聯(lián)系了起來,。并且通過反證法證明了如果谷山-志村猜想成立,，那么費馬大定理只是作為結(jié)論直接可以推出,，肯·里貝特進一步完善了細節(jié)。懷爾斯最終證明了谷山-志村猜想的特例,，從而完成費馬大定理的證明,，那時距離谷山豐離開人世已經(jīng)36年了。

費馬定理的證明極大地激發(fā)了人們對于橢圓曲線理論的興趣,，同時推動了橢圓曲線加密技術(shù)的蓬勃發(fā)展,。而橢圓曲線加密技術(shù)是中本聰提出的比特幣協(xié)議和區(qū)塊鏈技術(shù)的基礎(chǔ)。目前,，區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展得如火如荼,，未來有可能重塑人類社會的金融體系。我們再一次看到基礎(chǔ)科學(xué)對于社會實踐的推動作用,。

另一方面,，比特幣技術(shù)的興起迅速引爆了人性的貪婪。在資本市場上,，大佬們妙手空空，通過“收割韭菜”就積蓄了百億身家,。對于個人而言,，每個人都希望成為幣圈大佬，依靠新興技術(shù)聚斂財富,，每個人都不希望成為谷山豐式的悲劇英雄,，為了拓展人類的知識疆域而殉道。但是對于整個民族,、整個文明而言,，真正的推動力量還是來自谷山豐們。如果每個公民都心甘情愿地繳納智商稅,，成為生生不息的韭菜,，并且千方百計地希望躋身成收割者，反而對基礎(chǔ)科學(xué)的付出冷潮熱諷,，那么這一文明的沒落將無可避免,。

那么在未來，人類社會是否能夠演化得足夠公正,，將基于人性弱點聚斂的不義之財重新分配,，用于激發(fā)人性的優(yōu)點。例如將基于自私貪婪收割的智商稅,，用于探索自然更為深邃廣袤的奧秘,，我們只能寄望于人類文明自身的自省和睿智。

在《三體》中,，由于人性中的弱點,，主動放棄了威懾系統(tǒng),，任由“智子”驅(qū)逐而殺戮。作為報復(fù),，人類在外太空幸存的兩艘戰(zhàn)艦向宇宙廣播了三體星的坐標,，三體文明被光粒打擊而毀滅。人類文明的毀滅指日可待,，可惜人類再度錯失了發(fā)展曲率驅(qū)動引擎的良機,，這是人類逃離被覆滅的最后手段。歌者文明隨手向太陽系扔出了“二向箔”,，太陽系的三維空間被二維化,，人類文明在降維攻擊中滅亡。

三維空間的二維化,，降維攻擊,。

大劉對于人性的預(yù)言非常悲觀，描述的末世場景令人毛骨悚然,。但是,，又有誰能夠確定或者否定：黑暗森林中三體人正在覬覦地球，“智子”在人間 ,！