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55岁知名物理学家张首晟自杀辞世，家属悼念：一花一世界

来源：花匠小妙招时间：2025-12-23 06:39

当地时间12月1日，著名华人物理学家、斯坦福大学教授张首晟去世，终年55岁。张首晟是第一位理论预言并验证了量子自旋霍尔效应的科学家，被认为是最有可能获奖诺贝尔奖的华人科学家之一。

斯坦福校方之前请了公关专家来处理此事，当地警方认为是自杀，目前已经结案。根据张首晟家人和物理系的电子邮件通信得知，他此前一直在和抑郁症作做斗争。

张首晟主要贡献包括对拓扑绝缘体、量子自旋霍尔效应、自旋电子学、高温超导等领域的研究。2007年，他发现的“量子自旋霍尔效应”被《科学》杂志评为当年的“全球十大重要科学突破”之一。

基于他对拓扑绝缘体和量子自旋霍尔效应的开创性研究，张首晟已包揽物理界所有重量级奖项，包括欧洲物理奖、美国物理学会巴克莱奖、国际理论物理学中心狄拉克奖、尤里基础物理学奖和富兰克林奖章。

2009年，被清华大学特聘为教授，开始为祖国效力。张首晟是2013年中国科学院外籍院士。他是杨振宁的弟子。

2017年7月21日，美国加州大学洛杉矶分校华裔科学家王康隆、斯坦福大学华裔科学家张首晟、上海科技大学教授寇煦丰等团队合作在《科学》杂志上发表了一项重大发现：在整个物理学界历经80年的探索之后，他们终于发现了手性马约拉纳费米子的存在，张首晟及其团队将其命名为“天使粒子”，这是继“上帝”粒子、中微子、引力子之后量子物理的又一里程碑发现。

张首晟天使投资的斯坦福大学初创公司VMWare是云计算产业的领军公司，曾市值高达480亿美元。多年来，张首晟教授努力推进中美两国的科技交流。2013年他创办了丹华资本，重点投资源于斯坦福大学与硅谷的创新公司，投资方向包括人工智能、大数据、增强/虚拟现实、基因医疗等行业。

张同时也是丹华资本创始人，丹华资本在邮件中表示，张首晟教授于2018年12月1日骤然辞世。丹华资本目前仍在持续正常运营。张教授家人和丹华资本员工都处在巨大的悲痛之中。张首晟家人没有透露去世原因。丹华资本人士也表示不知情。不过据斯坦福校友告知，张首晟是跳楼自杀，“从9楼还是19楼跳下来的。前一天周五还在和丹华的律所fund组开会。”

以下为家属讣告译文：

我们非常悲痛地通知你们，在与抑郁症斗争后，我们深爱的首晟于12月1日（上周六）意外离世。

虽然许多人知道首晟是一位著名的科学家和思想家，但我们了解并爱他是因为他是我们亲爱的丈夫和父亲。首晟珍视和家人在一起的美好时光，他会尽一切可能与我们在一起。在我们全家一起度假的时候，他喜欢带我们去地球上最美丽的自然景观，和我们分享参观的每个地区的古代历史故事，并鼓励我们的最新想法和兴趣。受他希望通过科学研究来见证上帝荣耀的激励，首晟给全世界带来了一种富有感染力的好奇心。由威廉·布莱克撰写的下面诗篇是他的最爱，诠释出他一生探索和发现美的使命：

一沙一世界，

一花一天堂。

双手握无限，

刹那是永恒。

以下为张首晟教授个人简历：

张首晟教授，斯坦福大学物理系讲座教授、美国国家科学院院士、美国人文与科学院院士及中国科学院外籍院士。

于1983年获得德国柏林自由大学学士学位，1987年获得纽约州立大学石溪分校博士学位。

张教授于1987至1989年期间在美国加州大学圣塔芭芭拉分校卡弗里理论物理研究所从事博士后研究，1989至1993年期间担任IBM阿尔玛登研究中心高级研究员，1993年受聘于斯坦福大学物理系。主要研究领域为凝聚态物理，其中拓扑绝缘体是其重点研究方向。他在高温超导、量子霍尔效应、自旋电子学和强关联电子系统等研究方向上均已取得大量国际一流的原创科研成果。

基于其对量子自旋霍尔效应和拓扑绝缘体的开创性研究，于2010年获得欧洲物理奖（Europhysics Prize）、2012年获得美国物理学会Oliver Buckley奖、2012年荣获联合国教科文组织（UNESCO）下属的国际理论物理学中心颁发的‘狄拉克奖’（Dirac Medal）、2013年获得物理学前沿奖（Physics Frontier Prize）并与著名物理学家霍金一同登台领奖。

于2015年荣获佛兰克林奖章（Benjamin Franklin Medal），此为世界上最负盛名的科学奖项之一，该奖历届得主有科学巨人阿尔伯特爱因斯坦（Albert Einstein）、居里夫人（MadameCurie）、霍金（Stephen Hawking）、杨振宁与其他116位诺贝尔奖得主；获此殊荣的还有发明大师爱迪生（Thomas Edison，电灯发明者）、特斯拉（Nikola Tesla，交流电网发明者）、贝尔（Alexander Bell，电话发明者）与莱特（Orville Wright，飞机发明者）。

张教授曾为斯坦福大学初创公司VMWare的天使投资人，该公司是一家云计算产业的领军公司，市值一度高达480亿美元。多年来，张教授始终致力于推进中美两国的科技交流。

2013年他创办了丹华资本并担任创始主席的职位，重点投资源于斯坦福大学与硅谷的创新公司，投资方向包括人工智能、大数据、增强/虚拟现实技术、基因医疗等行业。张教授曾在多个会议及峰会上就区块链技术领域担任主讲人，包括但不限于BlockchainConnect Conference于2018年1月26日在旧金山举办的‘中美区块链全球区块链峰会’。

来源：网络

延伸阅读：

《张首晟：区块链世界到底是如何形成的》

In Math We Trust。

作者：张首晟，斯坦福大学终身教授，丹华资本创始人

来源：链闻ChainNews/张首晟先生的讲演

就像人类的历史一样，网络的历史也可以用「分久必合，合久必分」来概括。

我 1983 年去美国留学的时候，有一个巨人叫 AT&T，好像是永远不会倒的，而我当时最大的梦想，并不是毕业之后到大学里面做教授，而是去贝尔实验室工作，因为这里曾产生 30 位诺奖得主。

AT&T 花这么多钱养出这么多诺奖级的科研人员，就是为了垄断，它垄断了所有的网络资源。

慢慢地，就出现了一个新的协议，就是网络协议。它完全是一个去中心化的协议，使点和点之间完全可以随意的交流。我可以走这条路，也可以走另外一条路，条条道路通罗马，最后都能达到结果，不再需要中心的垄断。

一夜之间，我以为永远不倒的公司，消失了。

曾经也是在竞争之后出现了 AT&T，但当一个新的网络技术出现的时候，就是合久必分的时候。

如果人人可以交流，人人都可以创造出交流的内容，这个内容广泛地撒在外围的互联网上，那么我要去找一个信息，就会变得非常非常不方便。

所以在这个情况下，分久必合，出现了一些新的中心化垄断平台，在美国就叫 Google 和 Facebook。

人类历史上所有伟大的公司，做的事情必然不是自己创造全新的东西，而是把已有的东西做一个重新的排列组合。

比如说石油公司、化学公司，它们做什么事情呢？原油是原子组成的，直接可以从地下挖出来，它们做的唯一的事情，把这些原子重新排列一下，变成别的化学品，比如说已经被提炼过的油。

Google 和 Facebook 这些平台做的是什么呢？

就是把每个人的信息重新排列组合一下，比如说 Google ，最开始做的事情，就是做了一个排列，使我们找信息非常容易。这些中心化平台做的事情，就是把我们撒布在网络上的内容，中心化地重组一下。

这是分久必合的时代，因为新的网络协议，AT&T 倒了，出现了思科，又出现了网络资源分散的情况，又出现了巨大的平台。

今天出现的区块链技术，也会导致新的时代。

这个时代的革命强度可能是互联网革命的十倍、百倍。互联网时代只是信息交换的时代，而区块链时代有了价值的交换，我们可以产生数据的市场，每个人拥有自己的数据，然后在交换的过程中产生新的价值。

这个伟大的时代，我用一句话来描写，就是「 In Math We Trust 」。

我们都理解货币的价值在于共识。那么人类所有的知识当中，哪一个大家最容易达到共识？显然不是经济学，不是法律学，不是政治学，不是化学，不是生物，甚至也不是物理，最容易达到共识的是数学。

用数学作为信任的机制，是最自然的做法。真正的区块链时代，就是使得我们相互间的信任建筑在数学的基础上。

如果我自己做出一个正方体的话，肯定是不完美的。但是如果作为一个数学的形态，正方体则是全对称的，每一个顶角都完全一样，每一条边都完全一样，每一个面也完全是一样的。

数学的形态是最最精准的，在精准的意义下，也是最易达到共识的。

如果你看整个宇宙最深刻的奥妙之处，那么物理学中关于整个宇宙的最核心的公式和标准模型，也是用非常非常精妙的数学来描写的，其中绝大部分的数学也是杨振宁先生所开创的。

既然大自然最根本的规律是用数学来描写，我们是不是能够使得人类社会的规则和信任也建立在数学的区块上呢？

公钥和私钥的组合，就是建立在数论上面，而且是建立在一个更高层的数论上面，叫椭圆曲线。

大家可能知道，数学里面曾经最大的一个猜想：费马大定律，最近被证明了，这个证明就是建立在椭圆曲线上。

这个听起来非常非常抽象的数学，但是今天我们每次网上购物的时候，就用到了奇妙的数学。

另外就是哈希函数。它有一个单向性，任何的东西进去，出来都是一串随机数。这跟黑洞很像，黑洞任意输进去，出来的都是随机数。

还有一个是零知识证明 zero-knowledge proof。比如说我解了一个难题，但并不想把我的答案直接告诉你，却要使你相信，我的确把这个难题解了。

这也是非常奇妙的数学问题，但这是有解的。我可以给你一个比特的信息，我解了这个难题，但是不告诉你任何别的信息。这对整个数据的市场会是非常非常有用的，我可以一个比特一个比特把信息给出去，而不是一下把信息全部给出去。

两个百万富翁，可能有一个人是千亿万富翁，有一个人是百万富翁，他们不想把自己的财产公布出来，但是却要知道到底谁更有钱。

这用清华大学教授姚期智的办法就能算出来，只给出一个比特的信息，就可以知道谁更有钱。

数据自己拥有的话，我永远学不到大数据的智慧。可是我想了解统计数据，其他人却想保护个人隐私，所以有一个非常简单的办法：

在个人隐私数据上故意加一些噪声，这些噪声使得你辨别不出来这个数据到底是不是你自己的个人数据。在收集到这些数据之后，在大数据的环境下，这些噪声就会相互抵消，我得出来的统计数据还是完全精准的，这个办法就叫差别隐私 differential privacy。

最后一个概念叫形式验证 formal verification。

上世纪最伟大的数学发现是证明了数学的不完备性。如果我要给在座的同学推荐一本书的话，有一本我认为是千古奇书，它讲了数学不完备定理、艺术家的画和作曲家，三者之间的共同性。这本书是《哥德尔、埃舍尔、巴赫》G.E.B。

这些奇妙的数学，都可以用在区块链上，可以用来做 Formal verification。

因为今天我们来到的是开源的时代，我们今天在区块链上的智能合约，完全是开源写出来的。但是开源写出来之后，一般人读不懂，甚至专家也不一定看得懂。

那么有没有一种数学的程序，能够告诉你智能合约到底是不是吻合你的白皮书上想做的？这是一个非常奇妙的思想，用的是数学中的逻辑学。

计算机科学有两个重大的趋势，一个是 AI，一个是区块链，这两者之间有一个必然共存的关系。

我们有聪明的大脑，有聪明的算法，但是数据被垄断在中心的平台上，这样的话，AI 就不容易学习。你想出了一个算法，也不知道数据在哪儿。

但有了区块链，有了数据市场，就回到了我刚才所讲的时代，我们能够把所有的数据个人拥有。

这样的话，我把部分的个人数据，在保护自己个人隐私的情况下贡献出来，在区块链的时代，就能够得到一定的回报，大家也就有了动力保护自己的隐私。有了隐私就有了价值，而一旦有了价值，我再把这个数据贡献出来让 AI 学习的话，必然会带来 AI 的突飞猛进的变化。

除了给 AI 突飞猛进的变化，也能让社会突飞猛进。

区块链对社会的贡献有什么？至少我看到它可以带来社会更大的公正。我们今天的社会之所以有不公正的地方，主要是因为我们对少数派的歧视，在当年的纳粹帝国里面，就是对犹太人的歧视。

而如果我们来到了区块链时代数据市场，这个情况就会完全不一样。比如说我有一个 AI 的算法，已经是 90% 的精准了，我要让它变得更加精准，99% 精准，就需要机器学习。那我需要做什么事情呢？

首先我要学到的这些数据，就不能像以前学到的那些数据一样，如果以前是 99% 数据的话，他们已经代表了大多数，但是要更精准，要 99% 变成 99.9% 的话，需要学习的就是那些跟以前完全不一样的数据。越跟以前不一样，越跟大众不一样，数据就越有价值。

所以如果在一个完全是数据的自有市场中，大家会对那些少数派的数据付出更多的代币，这样就会带来社会的公正，使丑小鸭变成白天鹅。因为丑小鸭并不是丑，它只是跟别人不一样，但是在这个世界里面，越跟别人不一样，它得到的就会越多。

另外一个伟大的理想，就是把所有个人的数据都归个人拥有。

个人最需要拥有的数据就是基因数据和医疗数据。数据是个人拥有的，肯定是至高无上的标准，个人拥有数据之后，就担心算不出什么东西来，只是整天保护隐私，不能通过大数据和人工智能来学习基因数据背后的关切到底是什么。

比如说我们最想知道的，就是某些病到底是对应于什么基因的突变而形成的，但是一旦我们把所有个人的基因信息和医疗信息都让个人拥有，我们就产生了一个非常有效的数据市场。

区块链上的虚拟货币如何发展呢？这可以和现在社会里的货币结构一一对应。

现在的货币结构有 M0、M1、M2、M3 等等，在最底层上面可以不断建立衍生品。

我认为像比特币这样的区块链，因为对应于黄金，对应于一个最最普适的价值，也就是 M0 的货币，相当于说，在这个系统下，世界上任何两个互不相识的人都可以形成交易。如果你我已经相识了十年，并不是两个互不相识的人，那么我们可以用 M1 进行交易。

我觉得闪电网络就符合这类性质，我们两个人进行交易，互相之间有一定的信任，但还是需要信任机制来加强。我们签约后，把一些货币抵押在比特币、区块链上，之后的每一笔交易，定期到区块链上去公示一次就可以了。

整个虚拟货币的发展，必然会像现在世界货币的发展一样，在 M0，或者是比特币，或者是更加绿色的比特币上面，可以建立闪电网络，也会有预测市场。

我们现在的金融产品里，有一个是期货。期货就是对未来的预测，但现在期货都要通过法院才能够真正为我们做担保，而我们使用了区块链以后，可以让全世界的网民为我们作证。

所有这些网络的系统，彼此之间互相帮助，来使它变得更加有效，但是现在的计费系统还不是很有效，我给你提供了一些带宽，却没有得到足够的回报。

有了区块链之后，可以做到非常公正并且比较精确的记录，这样的话，整个网络的运转就会越来越有效。

从 4G 走到 5G，再走到 6G，必然会有网络的运转在里面。

我最喜欢牛顿的《自然哲学的数学原理》，我个人拥有这本书 1723 年出版的第一版。用数学的原理理解了所有的自然科学，这就是牛顿的伟大。

区块链中，底层是数学，中层是法律，上层是经济行为。

社会科学一直找不到根本的数学原理，可能的确是不容易找到，因为很多经济行为建筑在人的不理性上。

到了区块链的时代，最根本的经济行为，就是信任的机制，建立在数学之上。

我们可以想像到整个经济秩序都会被改变，整个生产关系都会被改变，但是它的核心是要有一个基石，就是数学原理。

一旦有了数学，我们必然可以总结出来一个永恒不变的规律，使得我们的经济系统更加有效，使得我们的社会科学和自然科学能够达到大统一的境界。

《张首晟生前重磅演讲：要用第一性原理的思维方式来理解今天的世界》

来源：华裔科学家张首晟今年3月25日在IT领袖峰会上的演讲

谢谢大家的关注，在下午来听我的分享，今天大会是IT领袖峰会，所以我想讲的三个题目是「量子计算」、「人工智能」与「区块链」，我认为这是在整个IT行业中基础科技里最重要的三个模块。我一开始先讲量子计算，跟大家分享一个科学发现的故事。

1、量子计算

很多比较有意思的科学发现都跟哲学观念的改变有所关联，最根深蒂固的哲学观念就是中华民族的古老哲学上已经体现出来，好像世界是从来都是正负对立的世界观，「有正数必有负数，有存款必有贷款，有阴必有阳，有善必有恶，有天使必有魔鬼」。所以这种对立的世界观在基本粒子的物理世界里面也有一种呈现。

曾经有一位非常伟大的理论物理学家狄拉克，他跟爱因斯坦、杨振宁是我认为20世纪做出最伟大贡献的三位物理学家，他把爱因斯坦的狭义相对论和量子力学统一起来，在统一的过程中他要做一个非常简单的数学运算，就是开一个根号。在开根号的时候始终会出现正负两个解，一般人可能只关心正解，不关心负解。但是狄拉克很聪明，他把负解解释成所有的粒子必然有反粒子。这些本来是负能的解，大家觉得非常奇怪，为什么粒子可能有负能，他就把负能的解释为所有的基本粒子有粒子必然有反粒子。他当时这个是非常惊人的预言，1928年的时候并没有发现有反粒子的现象，大家都对他提出非常大的质疑，说他这个方程肯定不对，在世界上肯定没有看到反粒子。他说我的方程实在是太美了，你们继续去寻找。

过了5年，他也是非常幸运，果然在宇宙辐射的射线里面，大家找到了电子的反粒子，就是正粒子，命名为狄拉克海。从此之后基本粒子物理了有质子找到了反质子，有中子也找到了反中子。比如正电子对生活当中医疗领域里面已经有广泛的应用，有一种医疗测试叫PET，就是用正电子的产生，和正电子和负电子可以成像，比如我们要测阿兹海默症，最好的办法就是做PET。

最近好莱坞对科学前沿发展非常感兴趣，所以有些好莱坞大片都是跟科学发现有关。大家可能都看过一个电影叫《达芬奇密码》，有一个系列片叫《天使与魔鬼》，讲的就是有天使必然有魔鬼，有粒子必然有反粒子。恐怖分子到欧洲的实验加速器里面偷出来一百万分之一克的反粒子就可以做成炸弹，它的威力相当于4吨TNT的威力，这是人类能量储存密度最高的办法。

但是科学的发展，今天中国对科学发展非常关心，可能大家会问我科学发展最大的驱动力是什么？我会毫无疑问地回答这是一种好奇心的驱动。这些理论物理学家，像牛顿就是在苹果树底下哪一天苹果掉下来激发了他的灵感，万有引力就发现了。爱因斯坦在坐电梯的时候感觉到电梯的上下和引力的作用非常相似，由此创造了伟大的广义相对论。

当时狄拉克成为非常有名的理论物理学家，并且大家都非常坚信在世界上有粒子，必然有反粒子。但是出来另外一位理论物理学家他完全出于好奇心，他问世界上会不会有一些粒子并没有反粒子？他果然有找到了一个方程，现在叫Majorana方程，这个方程也是奇妙地描写了有一种粒子没有反粒子，或者它自己就是自己的反粒子。他的文章发表之后没人理他，因为所有的反粒子都找到了，所以他没有像狄拉克那么幸运，他也感到自己的人生非常失落，在意大利的一个港口城市上了渡轮，本来想去西西里岛，但是他从来没有下过。这个就成了整个物理学的两个大迷，一个是粒子有没有存在，我们称它为Majorana费米子，它是没有反粒子，只有它自己一种或者它自己就是自己的反粒子。另外就是Majorana本人也是非常大的迷，他好像泄露天机之后就被天使叫去了。

在整个物理学界有一个梦寐以求的名单，大家都想梦寐以求地寻找，大家可能听说过有一个粒子叫上帝粒子，2012年在欧洲的加速器被找到，预言它的那位物理学家希格斯也得了诺奖。我们前年找到了引力波，也是爱因斯坦100年前预言的现象。另外我们也想找磁单级等。在这份梦寐以求的名单中，Majorana费米子的确是大家梦寐以求的名单，但整整找了80年。

我是做理论工作的，我现在经常要接待很多国内的访问团来到斯坦福大学，都说张教授我想参观一下你的实验室，我会告诉大家我的实验室就是一张纸和一根笔，但是我非常自豪。理论物理学家会作出预言，让实验物理学家来测试。我的实验小组在2010年的时候就预言了在哪个系统里面会找到这样一个神奇的粒子，我们预言在这么一个组合型的器件里面可以找到Majorana费米子。就是找到也没有用，就是系统有也不是完全有用，一定要告诉我们怎样是一个信号真正说明这种神奇粒子的存在。任何一个例子，没有人可以肉眼观测到，我们总是要找到一个信号，什么信号能够证明这种粒子的存在，也要进一步的灵感。

有一天，我想既然基本的粒子有两种，有正面有反面，就像硬币有正面有反面，但是Majorana粒子只有一面，没有反面，所以在某种意义上它是通常粒子的一半。但是通常粒子在电导是台阶性的量子化，要不是0，要不是1，要不是2等等。所以我们理论小组做了大胆的预言，既然Majorana粒子跟通常粒子不一样，所以在某种意义上它只是通常粒子的一半。所以它的电导率，通常的粒子电导率是0、1、2、3整数倍的，它必然会导致半整数倍的电导台阶。大家在这个图上可以看到，通常有0和1，这是我们一张理论预言的图，它会有0.5或1/2的台阶。

后来我们理论小组就和实验小组做了一个紧密的合作，实验小组来自UCLA、UC DavisUC Irvine，他们就做了这么一个实验观察，的确在0.5的地方，大家可以看到的确是实验的原始图案，在0.5的地方出现了台阶，铁证如山地证明了Majorana粒米子的存在。

在这个激动人心的时刻，去年7月份的时候，我们准备向全世界宣布这个激动人心的发现，我又来了一个灵感，想到当时有天使必然有魔鬼，好像我们找到了一个世界只有天使没有魔鬼，只有正没有负，所以我们取名为“天使粒子”，大家非常喜欢这个名字。两周以前，在美国物理学会召开了一个每年最大的会议，邀请我作一个主题报告，就是在引力波发现的第二个我作了“天使粒子”发现的报告，差不多有好几千人参加，大家觉得是物理学里面非常振奋人心的发现。

但是这跟IT峰会有什么关系？IT峰会最关心的是计算机，计算机已经分成两类了，有经典计算机和量子计算机。有些问题经典计算机就很容易解决，比如把两个大的数乘起来，经典计算机可以算得很快。但是一个数看能不能拆成另外两个数的乘积，比如15可以写成3乘以5，这个数比较小的话你自己也可以算出来。但是给你一个很大的数，经典的计算机要算这个数到底是不是两个数的乘积需要花很长的时间，因为它用的算法是穷举法，把所有可能被除的数一个个除过来，最后才能确认这到底是不是两个数的乘积，经典计算机算起来非常慢。

今天人工智能要做的事情，整个人类所有计算的事情最终能转化为优化的问题，很多的可能性，我们要找到最佳的可能性，经典计算机只能用穷举法，最后才算出一个答案。但是量子世界是非常神奇的世界，是平行的世界。比如一个著名的试验，如果我放出一个粒子，比如光子，它有两个孔，要不是左边，要不是右边。比如我打一个炮弹过去的话，要不就是从左边穿过，要不就是从右边穿过，不可能同一个时间既穿过左边，又穿过右边。但是量子世界有一种本真的平行在里面，一个基本粒子在某一个瞬间同时穿过了两个孔，只有这种行为才能解释在后面形成的干扰条纹。假定要么是左，要么是右的话，看起来的图像就不是这个显示的图像。量子的世界本身就是平行的。如果用量子世界来做计算的话就能够秒算，把所有的可能性一下子算出来，因为量子世界有它本真的平行性，这是量子计算最基本的概念。

但是要真正造出这个量子计算机是非常困难的，比如最基本的单位，经典计算机最基本的单位是比特，就是信息要不是0就是1，用0、1就能够表达所有的信息，这是经典计算机的概念。但是在量子世界里面，一个粒子同时穿过左孔，又穿过右孔，处在某一种叠加的状态。一个量子比特讲不请是0还是1，它是处在0和1叠加的状态里面。大家听一个比喻，薛定谔猫就处在死和活的叠加状态里面。这是一种非常奇妙的现象。但是由于这种基本的现象，说明一个量子的比特本身是不太稳定的，你去观察一下周围就知道它要不就是在左边，要不就是在右边，要不是0，要不就是1，任何一个噪声就会对量子比特产生很大的干扰。

最近量子计算机成为全球和美国著名公司特别关注的，谷歌也在这方面做投资，微软也在做投资，IBM也在做投资，因特尔也在做投资，但是根本上不能解决这个问题，一个量子比特是非常不稳定的，如果哪天告诉我们做了50量子比特，但是关键的问题是有用的比特是多少，如果只有一个有用的比特，往往在这种量子计算的框架下需要10个、20个甚至40个、50个纠错的比特来为它服务，使得量子计算很难真正实现。但是天使粒子的发现根本改变了，这是量变到质变的过程，并不是把量子比特做得越多越好，量子比特本身自带纠错的能力，就是我把通常一个量子比特能够拆分成两个天使粒子的。

我刚才一直在讲基本的概念，通常的粒子有两面，天使粒子只有一面，所以天使粒子通常只相当于一个粒子的一半。所以通常一个量子比特就可以用两个天使粒子来储存它。一旦用了两个粒子储存它，它们在遥远的地方，它们相互是有纠缠的。但是在经典世界里面的噪音，它们相互之间是没有纠缠的，这样的话就没法用噪声来破坏由天使粒子所储存的量子，所以这是一个革命性的改变。所以我在两周之前在美国物理学会作的演讲，首先天使粒子的发现是激动人心的发现，但是用量子做量子计算机是多少比特就多少比特，不用附加纠错的比特，自带纠错功能，这会对量子计算达到突飞猛进的发现。

2、人工智能

我接下来跟大家分享一下人工智能，人工智能也是一个基本概念，60年代就已经提出来。之所以今天人工智能能够有突飞猛进的发展，主要是三个大的潮流的汇总。根据摩尔定律的迭代，每过18个月能够翻倍，如果用量子计算的话，不只是按摩尔定律18个月翻倍，而是完全从量变到质变的，我们的计算能力在不断增长，和过去40年差不多。另外互联网和物联网的产生，造成大量的大数据，大数据又是帮机器能够真正学习，再好的算法，再powerful的计算机没有数据的话不能达成最佳的人工智能，另外也有智能算法的发现，并且有突飞猛进的变化。

但是整个人工智能，大家虽然看到它突飞猛进在改变，但是我觉得还是处在非常早期，它今后的前景还是非常广阔。为什么这么讲呢？做一个简单的类比，比如我们曾经看到鸟飞，人也非常想飞，但是早期学习飞行只是简单的仿生，我们在自己的手臂上绑上翅膀。但这是简单的仿生，但真正达到飞行的境界是由于我们理解了飞行的第一性原理就是空气动力学，有了数学原理和数学方程之后就可以人为设计最佳的飞行，就是现在的飞机飞得又高又快又好，但是并不像鸟，这是非常核心的一点。可能现在人工智能是在简单地模仿人的神经元，但是我们更应该思考的，在这里面有一个基础科学重大突破的机会，就是我们真正去理解那个智慧和智能的基本原理，基本的数学原理，这样真正能够使人工智能有突飞猛进的变化。

另外大家经常问的到底用什么样的判据能够真正衡量人工智能达到人的标准？大家可能听说过「图灵测试」，图灵测试是说人跟机器对话，但是我们不知道大在背面到底是人还是机器。整个对话的过程中，你如果花了一天的时间根本感觉不出来，那就是说机器人好像已经达到人的水平。我是不太赞同，虽然图灵是一个伟大的计算机科学家，但是我并不赞同这个判决。人也是进化的过程，人的很多情感并不是理性的情感，要让一个理性的机器学一个非理性的人的大脑可能并不是那么容易，比如你可能故意激怒机器人的话，说不定它也不怎么会理你。

所以我想提出一个新的判据，机器怎么说哪一天真正超越人的智力？人最伟大的一点就是我们能够做科学的发现，最好的判据就是哪一天机器人真能够做科学的发现，人更好地知道科学发现，那一天机器就超过人了。

最近我在人工智能里面写了一篇文章，将会在美国的科学院杂志上发表，题目叫“Atom2Vec”，人类最伟大的科学发现之一，有相对论、量子力学，在化学里面最伟大的发现就是元素周期表的发现。今天的机器假定我们根本不知道元素周期表这件事情，今天的机器在没有任何辅导的情况下，他自己能不能自动发现元素周期表？我们输入的就是所有存在的科学元素的名字，把这些化合物的名字输入这个算法里面，结果这个机器自然地发现了元素周期表，它可以做出人类认为最伟大的科学发现。然后我们这个程序可以帮助我们发现新药，也可以用机器学习的办法发现新的材料。

3、区块链

接下来我会再跟大家分享我最后一个题目区块链，人工智能在突飞猛进发展，但是人工智能最缺少的是数据，恰恰今天数据是处在完全中心垄断的状态里面，不能帮助机器合理地学习。大家听说在一个星期之前Facebook很多个人的数据被盗一样，至少在没有被允许下就用。在今天的世界个人会产生出很多的数据，「个人的基因数据」、「医疗数据」、「教育数据」、「行为数据」等。但是很多这些数据都是掌握在中心机构里面，没有达到真正的去中心化。但是区块链的产生就是能够产生一个数据市场。「所以我理想的世界，未来每人拥有自己所有的数据，这是完全去中心化的储存，这样黑客也不可能黑每个人的数据。然后用一些加密的算法在区块链上真正能够达到既保护个人的隐私，又能够做出良好的计算。」

所以我把今后区块链的整个理念用一句话来描写，叫“In Math we trust”，我们的信念建筑在数学上。这张表大家应该记得，我看到很多人在照相，某一天它肯定会为整个区块链和整个IT领域里面最基础的，它既是最基础的数学，又是能导致数据市场里面保护个人隐私，又能够做出合理的统计性的计算。比如有一种非常神奇的计算方法叫零知识证明，它能够向你证明我的数据是非常有价值的，但是又不告诉你真正隐私的数据在哪。

我今天报告的题目主要是有一个核心的理念，就是要使得IT真正能够发展，既需要物理学，又需要数学。深圳在应用方面做得不错，但是由于大学还不是在全世界范围里面最领先的大学，但是我建议最核心的投资，这一类的数学和物理，跟IT领域真正有紧密的联系。

有了区块链之后，这个数据市场的产生，我们也真正能够使得社会变得更加公平，我们现在社会最大的不公平是我们容易歧视一些少数派。但是在机器学习的过程中最需要的就是那些少数派所拥有的数据。如果今天机器学习的精准率达到90%了，我要使90%达到99%，它需要的不是已经学过的数据，而是跟以前最不一样的数据。往往是少数派拥有的数据对机器学习来讲是最有价值的。一旦我们建筑在区块链的基础上，再加上这些奇妙的数学算法之后，我们就能够真正达到数据市场，在这个数据市场里面，这些少数派所拥有的数据是最可贵的。这样的话我们真正能够把一个丑小鸭变成一个美天鹅，因为丑小鸭并不是丑，只是跟别人不一样而已，在这个世界里面真正达成区块链和人工智能互相共存的世界理念，它们是会最有价值的。

整个区块链，大家对它的认识还不是最根本的第一性原理的认识。用最基本的物理学原理来讲，达到共识就是大家都同意同一个账本，就相当于在物理学里面，比如磁铁本来是杂乱无章的，但是到了铁磁态里面它们指向的方向都是同一样的。所以达到共识在自然世界里面有，在今天的人文世界里面也有。但这种现象是叫熵减的现象，达到共识，大家都朝一个方向的话，这个状态的熵是远远比杂乱无章的熵要小。达到这个共识是非常难的，因为熵总是在增的，今天你要把它减是很难的事情。在区块链上能达到一个共识系统都是用一种算法，在这上面是需要消耗能量。大家可能一开始不太理解为什么这件事情听起来不合理，一些账户为什么要耗费能量。从物理学第二定理来讲，这是非常合理的一件事情，因为达到共识本身是熵减，但整个世界的熵一定要增加，所以在达到共识的同时一定要把另外一些熵排除出去。这种没有中心化的机制跟自然世界里面磁铁从杂乱无章的状态达到有序的铁磁状态非常相像，这付出的代价也是必然的趋势。

我在这里跟大家分享，我除了做斯坦福大学教授之外，也是丹华资本创办人，我们主要的核心理念就是要把今天最前沿的科技和投资要紧密联系起来，要用第一性原理的思维方式来理解今天的世界。

我另外想讲的是我是来自学界，我们在整个人工智能领域里面需要做两个大的桥梁，一个是要学界和产业界做紧密的联系，在学界有最好的物理、最好的数学和算法的发现和发明。在今年1月8日，我非常荣幸在人民代表大会堂受到领导人给我授予的中华人民共和国国际科技合作奖。我们整个世界科学是最无止境、最没有国界的，科学能真正把人类带到超越国界的，今天我们所要解决的人工智能、量子计算都是整个人类的问题。所以我们一定要把我们的眼光不要放在自己的局部，而是放眼整个全球和整个世界。在这个过程中，中国也是一个非常大的机遇，大家都想回答的问题，我们中国除了把应用科技做得好，能不能在中国有真正原创科技的产生。我今天跟大家介绍的这些都是最基本的物理和最基本的数学原理，我们这方面能够做好的话，而且这些原理听起来比较抽象，比如熵增原理，正负电子。但是在最基本的层次上，这是我们今天这个世界的奇妙，它真正能够给整个IT行业提供最基本的科学技术发展的前景。谢谢大家。