从病毒到数学 我们已经跟新冠...
发布者:沧海一土狗
从病毒到数学
我们已经跟新冠打了快三年了,战况依旧焦灼。我们终于不敢大言不惭地说,自己是地球的主人了。 这些形形色色的微生物,不折腾我们的时候还好,一折腾就伤筋动骨。
我很难认同病毒是一种生物。因为它们的复制过程太过自动化。以T4噬菌体为例,它利用宿主的细胞生成大量的蛋白,这些蛋白有十分特殊的几何结构,晃一晃就可以有序地从1号蛋白组装到N号蛋白。 这个过程就像玩拼图游戏的盲拼,即便你不依赖图像线索,你单纯靠几何图形暴力去试,也能拼好。(当然,盲拼做不到有序)
而且,为了提高组装的效率,它们会按照三个流水线并行组装,头部,中部,尾部。 玩过拼图游戏的人都知道,你买一个2000块的拼图,商家为了降低难度,一般会给你分三包。 但是,病毒的蛋白似乎有一种魔力,自发地分成三组,并行组装。
也就是说,经过亿万年的试错,噬菌体病毒发现了一种特殊的几何结构: 1、可以自发地靠热运动从1号组装到N号; 2、这种结构最少有三种; 3、三种结构相互独立,互不干扰;
宏观领域,我们都没见过那种椅子:一堆零件放在一起,晃一晃就自己组装好了。但在微观领域,这种事情每秒都在发生。
一堆具有特殊几何结构的蛋白,晃一晃就能组织成一个病毒外壳,这真的是一种生物吗? 说实话,在如此自动化的程序面前,我们人类真的很无力,你没有什么好办法中止它们。
通过噬菌体自发组装蛋白的例子,我们不难发现,几何结构自发蕴含信息。研究病毒研究到这个份儿上,你又不得不回归到数学领域,需要大量的拓扑学、数论和分形的知识。
数学的题目往往很难,任意一个都可能穷尽人的一生,里面最臭名昭著的一个猜想叫瀑布猜想。看起来简单,小学生都能参与,但坑了无数人。
所以,你指望一个普通人懂太多数学是不现实的;你指望一个人辛辛苦苦念下了医学phd,又恰好懂很多数学,更加不现实。但是,很多问题撸到头,其实就是一些比较难的数学问题,要么完全新领域,要么是几个领域的交叉。
让我现在回到学生时代,我会让自己再努力一些,好好念念拓扑,近世代数和泛函这种更加抽象的东西。 现在终于发现,对于某些问题,我们就是欠缺一种语言把问题表达清楚。碰到问题你想走后门,如果你基础不好、问题表达不清楚的话,你走后门都没法走,你知道要进哪个大神的庙呢?你知道要拜哪尊大神呢? 数学才是科学领域的通用语言。
我不知道现在大家有没有这样一种妄念了:中国人数学好。其实,真的很垃圾。 现在翻看中小学生的习题,仍然充斥着一些抖机灵式的习题。 也就是说,应试害了一代又一代,老师天天在教孩子抖机灵,把别人pk下去。
其实,学数学的目的是学一门语言——把问题表达清楚,你碰到一个具体的问题,知道把它表达成什么样的问题,然后,再从数学领域找合作者。 对,学数学的目的是为了讲人话,把问题定义和描述清楚,让水平更高的人解决这个问题!!
但是,我们真的很容易把数学教育搞成脑筋急转弯教育,应试会把这种抖机灵的倾向放大到极致。 这种教育下培养出的孩子,会讲人话才怪!
说实话,我们这一代人的数学才能都被耽误了,大学才开始学数学分析,天花板早早地被锁死了,都是庸才。 其实,好多课程可以开得足够早,小学都可以教。 因为,数学是一门解放思想,放飞想象力,直面星辰大海的学科,而人在青少年时期是最具想象力和活力的时期。
大学经历只让我知道了自己的平庸,数学学个四年也只能有这么个效果——发现自己是个垃圾;这个学科至少十年起步,六岁开始系统性地教,十六岁开始像个样子。 说实话,每次看到那些抖机灵的中小学奥数题,真的气不打一处来。。。
搞科学不是一句口号搞得定的。我真不认为基础学科教不好能批量培养出其他科学领域像模像样的大师来,这种模式下,只能靠运气了。