张双南，中国科学院高能物理研究所研究员，中国科学院粒子天体物理重点实验室主任。1984获清华大学学士学位。1989年获英国南安普敦大学博士学位。1989－1992美国宾西法尼亚大学博士后。

他是分答上收入过万的科学家，他是会写诗的天文学家。

有人问，能否1分钟内和大家介绍下您的研究？他回答：“我的科学研究是通过天文观测和理论计算来理解黑洞、星系、星系团以及宇宙演化，另一方面是做空间天文仪器的研制。我对两件事很感兴趣，宇航员到黑洞旅行会发什么，还有就是宇宙中的物质最终是否都会归于黑洞。业余时，我还喜欢研究美学，也喜欢写写诗。”

科学人特推出张双南老师专栏，收集整理分答上张双南老师的提问及回答 , 好的答案应该共享。本文为张双南专栏第二则。

吴欧：武侠小说中常有打通任督二脉之后，不仅自己武力大增，看别人的功夫也会了然于胸。科学圈里的任督二脉是啥？科学家可以一通百通吗？

张双南：我上大学的时候遇到过一位老师，他可以把小到半导体、大到整个地球的很多现象用简洁的物理图像说清楚，我极为震撼，这就是把学问搞通了的一个例子。科学圈里的任督二脉的确有，我认为是科学精神和科学方法。科学精神让我们刨根问底一直问下去，质疑已有的答案，提出独立的见解。科学方法让我们思维过程逻辑严密，但是又不满足于思辨，非常重视证据，包括正面证据和反例。科学研究的目的就是寻找规律，深层次规律的普适性很强，这就是很多学问本质上相通的道理。虽然科学家不能做到一通百通，但是能够看到很多表面上不同现象、不同问题背后的共同点，对很多问题的看法就可以比较深入。这就是我所受的科学训练给我带来的最大的快乐。

 小雨：为什么有些大科学家最后信上帝了？真的有上帝存在吗？

张双南：有些大科学家信上帝，也有很多大科学家不信上帝。有些是最后选择了信，有些是最后选择了不信，各种可能性都有。有些科学家说的上帝不一定是宗教的上帝，比如爱因斯坦说的上帝其实就是自然。有些科学家认为自然和自然规律如此奇妙必然有造物主。有些科学家认为自然和自然规律不需要上帝。至于是否有上帝存在，我只能说，我不知道有确凿的证据表明上帝存在，上帝存在的逻辑论证也并非牢不可破。另一方面，我认为并没有搜寻了宇宙的所有地方证明上帝不存在，上帝不存在的逻辑论证也并非牢不可破。所以信不信上帝都是信仰，是个人的选择，而且不一定是完全理性的选择，也没有必要是完全理性的选择。

 颜硕：地球会是一个比较大的培养皿吗？“天神”在一个叫被人类称为“银河系”的实验室里放置了很多球型培养皿。这样的几率会多大？

张双南：您问了一个很有趣的问题，可惜我真的不知道答案，我就谈谈我的看法吧。假如真的存在您说的“天神”，而且“天神”生活在四维甚至更高维的世界中，那么它是有可能把地球做成一个比较大的培养皿，但是我们浑然不知。比如我们可以拿蚂蚁做实验，蚂蚁的世界是二维的，蚂蚁就不会知道我们在做实验。但是我们怎么证明“天神”存在于高维的世界中呢？显然没有办法。既然没有办法，我还是倾向于认为我们人类的事情就是我们自己负责，搞好搞坏都不能怨“天神”。否则一切都是“天神”在掌控，做好了是“天神”的安排，做坏了是“天神”的责任。那么，天理何在？正义何在？良心何在？责任何在？我不喜欢这样的世界。

刘东：您觉得今后时空旅行能实现吗？靠谱的方式是什么？

张双南：我本人觉得不能实现，一方面技术的壁垒太大，另外也没有必要性。现在唯一靠谱的办法就是利用相对论的时间膨胀效应，也就是通过接近光速的旅行把旅行者的时间变得很慢，这样旅行者回来之后会比没有旅行的人年轻，相当于他旅行到了未来。但是要达到这样的旅行速度，比如制造巨大的高速旋转的转盘，不但所需的能量巨大，而且旅行者所感受到的离心加速度也巨大，多半难以活着从机器上下来。即使成功了，他下来之后发现这个世界已经变化了很多，他的知识完全跟不上了，说不定会郁闷死，所以很划不来。至于穿越到过去，可能需要利用虫洞，我认为没法做到，因为我们不知道宇宙中是否有虫洞，更没有利用虫洞穿越的技术。所以穿越这事儿，还是留在科幻里面吧！

田甜：看不进去三体怎么办，对这个题材不感兴趣，可又想和人聊，怎么个打开方式呢？

张双南：其实您并不孤独，我也看不进去三体，我是对书中以文革为背景叙事不感兴趣。很可能您看不进去的原因和我不同，不幸的家庭各有各的不幸嘛！但是我仍然可以和别人聊三体，我可以问一些道听途说的关于三体的事情，甚至可以问一些让别人仰慕的问题，比如三体的情怀是什么？我认为好的科幻除了故事吸引人、语言出色、科幻部分有想象力而又不是胡扯之外，最重要的是应该有好的情怀，比如作者想在故事里传递什么理念和思想？想用什么目前做不到但是并非完全不可能的技术展现作者的情怀？例如，《星际穿越》的情怀就是父女的爱、人类的未来，以及必须通过实验获得数据才能发展出正确的科学理论这个科学精神。那么三体的情怀是什么？我觉得这是一个可以采用的打开方式，您觉得呢？

吉祥成双：如何做儿童和青少年的科普，让他们具有科学思维，甚至对成年人同样有用。而不是一知半解后的执念。

张双南：我很理解您为什么问这个问题。我作科普报告的时候，就经常遇到小朋友问“宇宙外面是什么？宇宙诞生之前是什么？”这一类问题，让家长觉得家里出了神童。有好奇心是好事，但是如果只问为什么，只想得到答案，而得不到他想要的答案的时候就会跑到另外一个极端：民科！我认为这是民科的起源之一，是科普失败的结果。我认为重要的是要告诉孩子们，问为什么当然好，但是也要问怎么做？也就是怎么做才能回答为什么？要给孩子讲科学故事，举例子解释科学家怎么提出问题，提出想法和理论，然后还要通过实验和观测验证想法和理论。讲故事极为重要，对孩子是这样，对成年人也是这样。少讲点神奇，多讲点故事，这就是我的建议。

X霞客：地质硕/地理博在读/想从事地学科普工作，觉得平衡好专业的深度和非专业的广度才能把科普做得有料又有趣，请教您如何平衡二者？

张双南：您说的非常好，我非常认同平衡好专业的深度和非专业的广度才能把科普做得有料又有趣。但是对我这不是平衡的问题，因为作为专业研究人员，在专业方面我总是尽可能往深度发展。您如果将来不做科研，就需要关注科研前沿的进展，经常读文献，不能落伍。我的广度主要来自于好奇心，我特别喜欢问为什么，如果自己的思考不能得到答案，我就上网去查。网上的信息虽然鱼目混杂，但是有了专业知识的深度，就能够甄别出有效信息。此外，我也会选择性地读一些大科学家写的科普书，这对我扩充知识也非常有帮助。读一些科学史、科学家传记以及一些科学发现背后的故事都是非常有帮助的，因为讲故事的科普才能吸引人，听众才能够听得进去，印象才会深刻。

蒋斌：没有永恒的事物，人类最可能的消亡方式会是什么呢？自然灾害？外星文明？互相仇杀？还是毁灭于人工智能？

张双南：我当然不知道答案，但是我可以猜一下。消亡的方式的确只可能有三种，自然灾害、外星文明和人类自己。前两者我们基本上无能为力，逃离地球大概是唯一出路，所以我就聊聊第三种。我倒是不觉得人工智能会灭绝人类，因为我认为人工智能永远不会有人类所独有的创造性，我无法想象会有比爱因斯坦还具有创造性的人工智能。但是人类对环境的破坏如果不能得到有效的遏制，地球最终不能承载人类。而且会有新技术导致人类毁灭。比如现在地球上的核武器就足以把人类毁灭掉，未来甚至有可能人人都拥有毁灭人类的能力。因此我大胆预言，照目前的趋势发展下去，也许500年之内人类就把自己毁灭了。所以必须审慎地考虑新技术对人类未来的可能威胁，否则真的可能自取灭亡。

想与不想：请问在不远的未来，如《人兽杂交》一样，人类和动物的DNA进行杂交，会创造这样的新物种吗？

张双南：说实话，这不是我的研究领域，我没有资格回答。但是我也很好奇答案是什么，于是就请教了国际知名生物学家北京大学的饶毅教授，饶教授说现在的技术还做不到，但是以后是完全可能的，我听得毛骨悚然。我曾经在一个场合说过，并不是所有的创新都是好的，我们在发展技术的同时，必须慎重技术可能带来的后果，否则有可能导致人类自取灭亡。在我看来，人要是创造出人兽杂交的新物种，说明技术发展就已经失控了，离人类的自取灭亡也就不远了。

笨人：未來的人类是否真的要去别的星球才能生存下来呢？

张双南：是的。在百年到千年的时间尺度上，对人类的威胁来自于人类自己。在万年到百万年的时间尺度上，各种自然灾害包括行星的撞击是人类的主要威胁。在亿年到10亿年的时间尺度上，太阳内部的核燃烧过程改变，太阳表面会变得太热，地球上人类无法生存。在几十亿年的时间尺度上，太阳内部的核燃烧过程会再度改变，体积迅速增加以至于吞噬地球。因此，人类即使在地球上不自取灭亡，最终也必须离开地球寻找新的家园。当然新的星球也同样存在上面的问题，而且也有可能会发生完全无法预料的自然灾难，包括天文现象，突然灭绝一个星球上的人类，所以人类也许需要在宇宙中找到几个星球分散移居，才能确保能够长时间延续下去。

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