以科技之力铸造强国之基
中国科学院院士、南方科技大学校长 薛其坤
在得知杨教授写了一本关于科学的书时，我感到有些惊讶。作为长期在企业中工作的高管，他为什么会倾注这么大的热情和精力关注科学？
这背后当然有企业高管的情怀动因，正如腾讯2018 年设立“科学探索奖”，2022 年又推出了“新基石研究员项目”，这都体现了腾讯作为一个企业对科学的热爱和崇尚，以及在科教兴国战略与民族复兴伟业中的责任与担当。
但落到个人，杨教授对科技工作的投入还是令我感慨，尤其是我读完书稿之后。本书记录了15 个优秀青年科学家的故事，他们都是“科学探索奖”的获奖人，其潜力和成绩早已被学界认可。而杨教授带领团队对他们的经历进行一番挖掘，让更多的读者得以了解科学的奥秘以及展望世界未来的样貌。
杨教授说这是一趟硬着头皮进行的科学之旅，但我从书中看到的更多是他不虚此行的激情。这本书从社会视角出发，描述科学家的研究和他们逐步成长为中国科学界中坚力量的历程，充分体现了科学家当下肩负着国家、时代和人类的使命。这也让身为一个科教工作者的我感到骄傲。
考验民族智慧的重大机遇
我是做实验物理的，在量子领域有些研究。量子的概念，是100 多年前德国科学家马克斯·普朗克提出来的。量子力学的建立使人类对世界的认识从宏观深入微观，是近400 年现代科学发展史上的一个革命性飞跃。
在第一次量子革命期间，人们发现了一系列的量子效应和量子规律，并在此基础上发展了现代信息技术，塑造了我们现在的生活形态。到了21 世纪，随着科学与技术的发展，我们对量子世界的理解更为深入和系统。在此基础上，我们逐渐实现了主动设计构建量子系统的跃迁，推动了如量子计算机、量子通信等第二代量子信息技术的发展。
目前，我们已经隐约看到以第二次量子革命为基础的第四次工业革命的轮廓。虽然中国目前在量子领域处于世界第一方阵，第二次量子革命还处于发展的初期阶段，道阻且长，但这将是我国几百年来第一次有能力、有基础全面介入和参与的一次技术革命，是中华民族在伟大复兴进程中的一次重大机遇。我认为，这既是一次重大机遇，也是对中华民族智慧的大考，科学家更是责无旁贷。
科学家的品质
靠什么抓住这个历史机遇？
我想，本书中科学家的研究历程很好地给出了答案。基于我的亲身经历，我认为，在科学研究取得突破的过程中，有三个方面是必要的。
第一，必须经历过良好的科学训练，具备扎实的理论基础，对相关学科的知识融会贯通，对专业实验技术、仪器和方法的驾驭炉火纯青。
第二，必须具备探究自然奥妙的强大兴趣和解决问题的强大愿望，必须具备敢于挑战权威的勇气，百折不挠、追求极致。
第三，科学家要胸怀祖国。只有抱着献身祖国建设的远大理想，才能做出推动社会发展，甚至改变国家、改变世界的伟大成果。
当年，我们进行的量子反常霍尔效应实验需要强大的人力、物力、财力作为支撑。改革开放之初，我们国家没有经济条件支持重大科学研究，那时，即便有非常好的想法思路，也没有条件做出重大的成果。现在，因为国家的强大，科技生态的不断优化，我们才有机会赶上重要效应的发现。
书中15 位科学家的故事，也同样在复刻我们的这一经历。他们既聪明又勤勉，他们大胆假设又谨慎论证，他们从前辈身上汲取力量又不惧挑战权威，他们在抓住了时代机遇的同时，也在为中国科学的未来蓄能，为人类的明天创造着更多的可能性。
路在何方
杨教授谈道，这趟难度系数很大的科学旅程，驱动力之一，是焦虑，对自身和人类处境的焦虑。
是的，一个做企业的人对科学感兴趣，说明科学已经成为当今社会发展的根本驱动力之一。这是科学之幸，也是科学之责。
比如能源环境问题。如今科学家要用几十年的时间做到地球几亿年做成的事——寻找化石能源的替代品。按照目前的发展水平和用量，石油和天然气估计将在50 年后耗尽。如果半个世纪后，我们的化石能源用光了，我们能找到新的能源支持现代工业和技术吗？
人类社会花了200 年的时间实现了三次工业革命，为了保持当前的工业发展成果，我们不得不在化石能源枯竭之前找到解决方案。这一艰巨的任务，需要全球的科学家、工程师、企业家联合起来才能完成。这也是我乐见杨教授这趟科学之旅的更深层的原因。
科学家为世界带来新知，其他领域的智识也在滋养科学。我常建议科学家要有务实精神，要学习经济学，了解人类社会发展的需要。科学的发展离不开商业的力量，对科学家来说，提供成本可行的技术解决方案，使得在实验室里得到验证的成果最终能被市场接受，这也是一种科学价值的创造。说到底，科学研究和商业管理有异曲同工之处，那便是对资源进行创造性的“整合”，发现“价值”，提升“价值”。杨教授对科学的发问和探寻，同样也在丰富科学家创造价值的角度，为科学界带来启发。
目前，世界正经历百年未有之大变局，中华民族伟大复兴的根本在于我们能否真正实现高水平科技自立自强，在于中华民族能否涌现出更多书中这样的优秀青年科学家和如腾讯一样的优秀企业。我再次诚挚地向大家推荐这本书，期待更多的社会力量关心科学事业，为科学昌明带来更多力量，以科技之力铸造强国之基。
推荐序一 以科技之力铸造强国之基 薛其坤
推荐序二 陪科学家长跑 马化腾
前 言 至少，我们在为此做些事 杨国安
生命科学篇
破译生命密码，挽救人的生命
第一章 在纷繁复杂的大脑里，让神经元的工作变得“可见”
——李毓龙：“探针王子”和脑神经“电话本”
第二章 调控细胞应激，是否可以延缓衰老及其相关疾病的发生？
——刘颖：生命进化是精妙的过程
第三章 疾病的新突破，攻克“不可成药”困境
——鲁伯埙：降解药物，一种攻克疾病新思路的诞生
第四章 探究蛋白质的奥秘，寻找攻克癌症的新路径
——陈鹏：揭开生命的图景
第五章 谱系示踪技术，破译细胞的密码
——周斌：微观世界的细胞捕手
能源环境篇
更高效的能源，更清洁的世界 102
第六章 解决能源贫困，让无限阳光为人类文明服务 106
——周欢萍：造一块最能“驯服太阳”的电池
第七章 助力“碳中和”，让人类拥有一个清洁的世界 120
——马丁：用催化变魔术的人
第八章 提升催化效率，让氢能成为像电能一样的基础能源载体 138
——郭少军：实现氢能普及化的梦想
第九章 让温室气体“变废为宝” 150
——巩金龙：二氧化碳的资源化利用
第十章 建立空气质量模型，站在空气污染防治的前线 165
——王书肖：“治疗”空气的人
数智科技篇
建设数智技术，通往数字世界
第十一章 从人脸识别到“读心术”，让机器看懂世界
——山世光：世间一切尽在脸上
第十二章 用多少忆阻器，才能搭建出一个人类大脑？
——杨玉超：站在混沌的边缘
第十三章 自旋芯片，“拯救”摩尔定律的一种可能
——赵巍胜：操控电子自旋的人
第十四章 在量子革命到来之前
——陈宇翱：与“幽灵”共舞
第十五章 我们也许都将在数字世界里得到“永生”
——周昆：通往“数实共生”之路
致谢
