【正文】 往，這些變化會(huì)對(duì)生命造成經(jīng)年累月的影響。物理學(xué)還沒有處理過這類問題，因此估計(jì)需要新方法或新數(shù)學(xué)。1基因組學(xué)物理學(xué)家特別感興趣的，并且已開始投身其中的一個(gè)領(lǐng)域，就是基因組學(xué)?，F(xiàn)在我們手中有了完整的藍(lán)圖，人類基因組。舉例來說，我們可以利用基因組去理解進(jìn)化嗎？人們能夠利用基因組去比較不同人之間的DNA，從而追溯物種在過去進(jìn)化的歷史。理論家能否用理論物理學(xué)的方法將進(jìn)化史變成一個(gè)定量的甚至可預(yù)測(cè)的科學(xué)嗎？我特別喜歡的一個(gè)問題是：我們能夠通過基因組而獲知一個(gè)有機(jī)體的形態(tài)嗎？我想，20年之后，借助于物理學(xué)和物理學(xué)家的大量幫助，理論生物學(xué)可能會(huì)到達(dá)這樣一個(gè)階段：到那時(shí)，理論生物學(xué)課程的期終考試將會(huì)給學(xué)生們一小段DNA，要求他們基于這個(gè)DNA片段畫出有機(jī)體的圖像。神經(jīng)科學(xué)神經(jīng)科學(xué)是物理學(xué)家已經(jīng)工作了許多年的另一個(gè)領(lǐng)域。這是因?yàn)槔斫獯竽X是如何工作的這一問題是一個(gè)激動(dòng)人心和富有挑戰(zhàn)性的問題。物理學(xué)家喜歡挑戰(zhàn)性的問題。很清楚，我們需要一個(gè)理論去理解大腦是如何工作的，沒有模型僅有觀察達(dá)不到目的。在大腦研究中一個(gè)最吸引人的問題是意識(shí)的本質(zhì)。更精確地講：記憶和意識(shí)背后的原理是什么？我特別喜歡的一個(gè)問題是：我們能夠測(cè)量一個(gè)嬰兒的意識(shí)是何時(shí)開始的嗎？子宮內(nèi)的一個(gè)胚胎大概是無意識(shí)的。在你13歲的時(shí)候，你可能具有了意識(shí)。在胚胎和青少年之間的某個(gè)時(shí)間，意識(shí)出現(xiàn)了。什么時(shí)候？?jī)商欤瑑蓚€(gè)星期，兩年？你如何去測(cè)量是在什么時(shí)候意識(shí)開始出現(xiàn)的？它是突然出現(xiàn)的嗎（一級(jí)相變，還是連續(xù)相變）？如果你能夠告訴一個(gè)實(shí)驗(yàn)者如何去測(cè)量這個(gè)相變的本質(zhì)，那么你對(duì)于意識(shí)可能是什么已經(jīng)有了很多了解。另一個(gè)好問題是：我們是否能夠制造出一臺(tái)有意識(shí)的、有自由意志的、而且行為具有目的性的活機(jī)器嗎？2計(jì)算物理學(xué)圍繞計(jì)算物理學(xué)產(chǎn)生了許多問題。作為理論物理學(xué)的一種方法，計(jì)算物理學(xué)在最近一些年變得非常重要。現(xiàn)在，許多科學(xué)家和物理學(xué)家，在遇到難題的時(shí)候，已經(jīng)不是在紙上進(jìn)行計(jì)算，而是在計(jì)算機(jī)上模擬這個(gè)問題。第21個(gè)問題是：計(jì)算機(jī)將會(huì)替代分析技術(shù)嗎？如果這成為事實(shí)，那么我們需要改變對(duì)物理學(xué)家的訓(xùn)練嗎？數(shù)百年來，我們一直使用同樣的方法去教導(dǎo)學(xué)生。我們很少教導(dǎo)他們?nèi)绾问褂糜?jì)算機(jī)，如何進(jìn)行數(shù)值模擬。我們教導(dǎo)他們?nèi)绾斡?jì)算積分，如何解偏微分方程。我們要改變培養(yǎng)物理學(xué)家的方法嗎？最終，維爾切克（Frank Wilczek）問道：“何時(shí)計(jì)算機(jī)將成為具有創(chuàng)造力的理論物理學(xué)家？”注意，他沒有問“是否”，而是問“何時(shí)”。我們將如何培訓(xùn)它們呢？這是一個(gè)非常有趣的問題，在我們擁有一臺(tái)可以成為具有創(chuàng)造力的理論物理學(xué)家的計(jì)算機(jī)之前，還有時(shí)間供我們作長(zhǎng)期思考。我們是按照培訓(xùn)一個(gè)人的方式培訓(xùn)一臺(tái)計(jì)算機(jī)，還是以一種不同的方式？對(duì)于人我們從經(jīng)典力學(xué)開始，隨后教授電學(xué)和磁學(xué)，然后是量子力學(xué)。對(duì)于計(jì)算機(jī)我們是否一開始就教它們弦理論，隨后推導(dǎo)量子場(chǎng)論和作為近似的經(jīng)典物理學(xué)？我不知道。這是一個(gè)可以思考的有趣問題。2物理學(xué)的統(tǒng)一關(guān)于科學(xué)社會(huì)學(xué)，人們也提出了許多問題。尤其是，有不少問題涉及物理學(xué)王國(guó)的潛在割據(jù)局面。物理學(xué)變得如此龐大，有如此多不同的領(lǐng)域，因此有人問道：“物理學(xué)將會(huì)分裂成為不同的領(lǐng)域，不同的學(xué)科嗎？”有些領(lǐng)域已經(jīng)分裂了，例如化學(xué)就分裂成有機(jī)化學(xué)學(xué)科和無機(jī)化學(xué)。這些分離的領(lǐng)域使用不同的方法來教育它們的學(xué)生。我將此看作物理學(xué)面臨的一個(gè)危險(xiǎn)。物理學(xué)的偉大傳統(tǒng)，是保持自己在普通教育和物理學(xué)家的文化中的核心地位，哪怕這些物理學(xué)家是在相鄰學(xué)科從事研究。事實(shí)上，物理學(xué)的統(tǒng)一由這次周年紀(jì)念會(huì)議的成功便可以得到證明，在此我們成功地讓物理學(xué)各分支領(lǐng)域——從宇宙學(xué)到生物物理學(xué)——中的世界領(lǐng)袖人物聚集在一起，討論作為一門思想和文化事業(yè)的物理學(xué)的未來。我希望并且相信物理學(xué)不會(huì)分裂成各自獨(dú)立的領(lǐng)域。2還原論第23個(gè)問題，是拉格特（Tony Leggett）提出的：“我們傾向于理所當(dāng)然地認(rèn)為，既然大物體是由小物體組成的，所以大物體的行為，至少在原則上，必定由小物體的行為所完全決定。這種觀點(diǎn)比大自然能夠區(qū)分她的左右手更為理所當(dāng)然嗎？”我是一個(gè)還原論者。我真的相信小物體能夠決定大物體，但是我們應(yīng)該保持一種開放的心態(tài)。甚至在弦理論中，我就能發(fā)現(xiàn)，在“大”和“小”之間存在著混淆的地方。2理論物理學(xué)的角色另外一個(gè)社會(huì)學(xué)問題，第24個(gè)問題，是理論在物理學(xué)中所扮演的角色：“理論物理學(xué)的角色是什么？”對(duì)于理論物理學(xué)應(yīng)該扮演的角色，存在兩種極端的觀點(diǎn)。一種觀點(diǎn)認(rèn)為，理論的角色是與實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)象領(lǐng)域緊密聯(lián)系在一起的，它幫助實(shí)驗(yàn)家解釋他們的實(shí)驗(yàn)，辨別信號(hào)與噪音。另外一種觀點(diǎn)認(rèn)為，理論物理學(xué)的目標(biāo)是獲得一種更高層次的理解。為了獲得這種理解，一個(gè)人可以將注意力集中于解決符合一般物理定律并且定義明確的數(shù)學(xué)模型，而不用考慮這些模型的真實(shí)與否。我們賦予簡(jiǎn)潔性和數(shù)學(xué)上的優(yōu)美多大價(jià)值呢？這是第二組人群通常所關(guān)心的。對(duì)于理論描述復(fù)雜系統(tǒng)及其所有細(xì)節(jié)的能力，我們又賦予多大的價(jià)值？這是第一組人群所關(guān)心的。它們是兩種不同的態(tài)度，兩種不同的對(duì)待理論的方法。有些理論家喜歡第一種，有些喜歡第二種。依我的意見，兩種方法都是好的，兩種都是必要的。兩種方法相互促進(jìn)。我認(rèn)為，作為一名理論物理學(xué)家，這兩個(gè)部分都是必需的。2大科學(xué)的危險(xiǎn)最后，第25個(gè)問題是關(guān)于現(xiàn)代物理學(xué)所面臨的一些危險(xiǎn)。這個(gè)問題不是由一位粒子物理學(xué)家提出的，而是一位天體物理學(xué)家提出來的。他指出，不僅傳統(tǒng)的大物理學(xué)——粒子物理學(xué)——需要更大和更昂貴的加速器，而且天體物理學(xué)的項(xiàng)目也開始變得難以上馬，并且再過25年可能會(huì)無法落實(shí)。在粒子物理學(xué)中，危險(xiǎn)已經(jīng)隱約浮出地平線，天體物理學(xué)也是同樣的情況。天體物理學(xué)家想要投入空間的儀器日益昂貴，以至于任何政府都難以承受。天體物理學(xué)中還存在一些大問題，但是我們可能沒有能力去探索它們。因此：目前我們應(yīng)該考慮什么新途徑？是今天，而不是25年之后，到那時(shí)考慮就太遲了；理論家在應(yīng)對(duì)這種危險(xiǎn)時(shí)應(yīng)該扮演什么角色？這是我在會(huì)議上提出的25個(gè)問題。但是，我想要再增加一個(gè)我知道答案的問題。從現(xiàn)在開始的25年內(nèi)，物理學(xué)是否會(huì)仍然重要，KITP是否會(huì)仍然重要？這里的答案很明確：“是的”。