前不久，“中科院氢博士”在头条发布了“中国植物学博士提出运动实在论挑战爱因斯坦相对论”的消息，得到了非常热烈的反响。很多人给予了点赞、支持和鼓励，大量的评论是“非常难得的好文章！”，“划时代的论文！”等诸多肯定赞美之词。但也有部分人极尽讽刺挖苦之能事，认为“你一个搞植物的……”“你还是把植物搞清楚再说…..”，言下之意，搞植物的不如搞物理的。
本来，术业有专攻，隔行如隔山，每个人在各自的领域都能做出杰出的贡献，无所谓哪个领域的从业人员就比别的领域更为高大上。然而，世俗的眼光总带有某种偏见，这也是难以避免的。
话说搞科学研究的所谓科学家，本来嘛，从哲学专门化成各个研究领域后才有的。就像古代的亚理斯多德、达芬奇等人，其实哪个领域都有涉猎，都有独到的见解和卓越的贡献。他们被认为是哲学、科学、艺术的集大成者。尽管从笛卡尔之后，科学开始分门别类，但跨学科研究者也是非常普遍。比如，依然还有牛顿那样的百科全书式的人物。与牛顿同时代的胡克，也是一位杰出的科学家。他在力学上的贡献不亚于牛顿。比如，他提出了著名的胡克定律，即弹性体变形与力成正比。他发现了螺旋弹簧的振动周期的等时性（惠更斯也独立发现了此规律）。他还协助其他科学家做出重要的科学发现。比如协助玻意耳发现了玻意耳定律；为开普勒的学说提供了帮助。他甚至比牛顿更早发现了万有引力定律，因为在1679年给牛顿的信中正式提出了引力与距离平方成反比的观点，只不过没有使用数学表达式表示出来。胡克还是一位发明家，他曾发明过空气唧筒、发条控制的摆轮、轮形气压表等多种仪器。他还制造过包括万向接头在内的各种机械。1666年伦敦大火以后，他还为1666年伦敦大火后的城市重建设计了一些重要建筑物。
罗伯特·胡克
本人详细介绍胡克，当然是有原因的，因为胡克不仅是以为杰出的物理学家，而且还为生物学做出了重大贡献。他在用自己制造的望远镜观察火星运动的同时，还用自己设计和制造的显微镜第一次观察到了植物细胞。细胞(cell)这个词就是他命名的。细胞的发现，是植物学，不，是整个生物学中最伟大的发现之一。现在我们知道，细胞是组成生命的最小单位，正如原子是物质的最小单位一样。
当然，您可能立即就会反驳我，说原子不是最小的单位，还有更基本的粒子。
标准模型中的基本粒子
是的， 现代粒子物理学所谓的标准模型，的确提出了一套描述强力、弱力及电磁力这三种基本力及组成所有物质的基本粒子的理论。根据该标准模型，比原子更小的基本粒子共有61个。这些粒子又费米子、玻色子，还人为地规定了各种颜色甚至味道。看起来相当地复杂。以其名字命名费米子的物理学家费米，当然是一位了不起的物理学家了，然而就是这样一位伟大的物理学家，对于如何记住这么复杂的61个基本粒子也非常头疼。他的学生自然就更加头疼啦。有一次,一个学生不记得一个粒子的名称，于是就问费米，他回答道:“年轻人,如果我能把这么多粒子的名称都记住的话,我早就成为一名植物学家了。”
恩利克·费米
亲爱的读者，读到这里，你们发现了没有，伟大的物理学家费米先生，甘愿拜倒在植物学家面前了。为什么？
你们知道吗？全世界有多少种植物？据美国国家科学基金会“生命之树”项目对世界植物物种名称进行统计的结果，世界上大约有350 000个植物名称，目前已得到确认的有287 655个物种。从数量上来看，61个基本粒子跟二三十万个植物种类相比根本就差几个数量级！六十几个基本粒子的分类和名称就已经让物理学家们头疼不已，二三十万种植物种类的分类与名称岂不要让他们发疯啊？当然啦，不要说物理学家，就算是植物学家也是不太可能全部记住的，就算记住某一个小部分也是不太容易的事。费米先生说的可不一定是笑话，他很可能是真的非常佩服植物学家哦。
你可能会说，植物学家搞搞分类，看看植物叶片有毛没毛，判断属于什么植物有何难呢？其实，植物传统分类要考量的分类学特征绝非像物理学的“黑洞有没有毛，有几根毛”那样简单，不信你可以自己试试看。不要以为你认得几个植物就觉得植物分类没啥了不起，实际上认植物与搞分类学研究根本是两码事。认植物就跟猜黑洞有毛没毛一样，是小学生可以做的事，而搞分类学研究必须是专家才行。
你可能又会说，搞搞植物分类研究，弄清楚是啥植物，就跟弄清楚基本粒子叫啥名字一样，不过是基本的东西，搞清楚基本粒子之间的相互作用机制那才是真本事，植物学除了可以认识的植物种类多，还能有啥？
把植物学等同于分类学，那可就太外行了。前面已经讲了，胡克发现了植物细胞，之后人们就研究了细胞种类、细胞的结构、细胞的分裂（繁殖）等。随着显微技术的发展，对于植物细胞的研究逐步深入到亚细胞结构以及分子水平。植物学不仅需要搞清楚植物的种类（分类学），更重要的是要研究植物的生命活动规律。从研究细胞的结构、功能、生活史和各种生命活动规律开始，往宏观上走到研究组织、器官、个体以及群落与生态系统，往微观上进入到亚细胞和分子水平。植物学涉及到植物分类学与系统学、植物形态学与解剖学、植物生理学与遗传学、植物生态学、植物化学、植物分子生物学等。植物学不仅研究领域涵盖从微观到宏观的各个层次的多个研究领域，同时也是一个学科交叉性和技术综合性极强的学科。植物学研究离不开数学、物理学和化学，研究植物学必须要有很强的物理学和化学的背景。比如，你要研究植物的光合作用，你必须要懂得光的吸收、电子传递、能量转换以及碳的同化等一系列的光化学反应的物理和化学机制。数学在植物学研究中也是必不可少的工具，比如研究植物的遗传规律、生态学规律，特别是研究植物基因组学、蛋白质组学、代谢组学等需要有大规模的数据分析，已经发展成了一门新兴的学科——生物信息学，大规模基因组测序与分析计算已经需要使用超计算机。此外，植物学的研究需要强大的技术支撑，几乎所有的物理和化学领域最先进的仪器设备都要为植物学的研究服务。比如电子显微镜、激光扫描共聚焦荧光显微镜、核酸和蛋白质扫描成像系统、实时定量PCR仪、低温高速离心机、基因测序仪、质谱仪、高压液相色谱仪……等等。仪器设备多得数不胜数。当然，你要说了，那又怎么样，你们这些仪器设备全部加起来不如一台高能粒子对撞机！一台对撞机动辄几百亿美元或欧元！目前，中国科学院高能物理研究所物理学家提出希望中国建造一台超级对撞机——环形正负电子对撞机（CEPC），它将超越目前世界上最强大的高能粒子对撞机——欧洲核子研究中心（CERN）的大型强子对撞机（LHC），预计耗资超过1000亿人民币。费用高得的确是吓死人，但是，难道是研究使用的仪器设备费用越高就越能体现研究水平高吗？
高通量基因测序仪
CERN大型强子对撞机
植物种类在数量上无比庞大，仅仅搞清楚某个科属植物的分类就可能耗尽植物学家一生的精力。每种植物有不同的基因组，每个基因组有几万个基因。比如，在2002年4月5日出版的《Science》上发表的水稻籼稻（Oryza Sativa ssp. Indica）亚型的基因组序列，该水稻基因组全长是 4 6 6×10 7个碱基对，含有 4 6 0 2 2到 5 5 6 15个基因。每个基因都有不同的结构与功能，基因与基因之间还存在相互作用与调控，它们之间通过物理、化学信号以及蛋白质和激素信号互相联系形成基因调控网络。植物学家要搞清楚其中某几个甚至1个基因的结构和功能及其调控机制，可能一辈子都不够。
水稻基因图谱
生命是自然界最神奇的奥秘。著名物理学家埃尔温·薛定谔，就是那位建立“薛定谔方程”，提出“薛定谔的猫”科学家，被誉为波动力学之父、量子力学集大成者之一，写过一本《生命是什么——活细胞的物理学观》，成为了20世纪的伟大科学经典之一。这说明什么呢？这说明生命的奥秘是如此的神奇，以至于最伟大的物理学家都无法抵御她的魅力。在薛定谔的感召下，一大批物理学家投身到计算分子进化和遗传学的研究洪流中。新西兰物理学家威尔金斯（1945年转向）和英国物理学家克里克（1947年或1949年转向）就是其中的二位。正是《生命是什么》，使克里克放弃了粒子物理的研究计划，钟情于从未打算涉猎的生物学。它也使威尔金斯告别了物理学，热中探究生命大分子复杂结构的奥妙。物理学家薛定谔的书不仅影响了物理科学家，也影响了生物学家，比如美国生物学家沃森在芝加哥读大学时，就被薛定谔的书牢牢地吸引住了，以至于把揭开生命遗传的奥秘当做自己毕生奋斗的目标。1951年，年轻的沃森来到克里克所在的卡文迪什实验室，二人在威尔金斯等的X射线衍射分析资料的基础上潜心求索，终于在1953年提出了DNA双螺旋分子结构模型，成功开启了分子生物学研究的序幕。半个多世纪过去后，分子生物学蓬勃发展，人类已经进入了基因组学时代，各种先进的基因工程技术不断涌现，生命科学各个领域的发展一日千里、日新月异。但是，反观物理学，自从相对论与量子力学被物理学界接纳为两大支柱后，一个世纪过去了，依然停滞不前！
埃尔温·薛定谔
薛定谔等一批物理学家跨界进入生物学领域，带来了生物学的一场革命性的进步。说明生物学的规律与物理学的规律并不矛盾，科学本来就是统一的。如今，在物理学停滞不前的时候，中国植物学家转身跨入物理学领域，揭示相对论和量子力学的错误，开拓物理学的新篇章，促进物理学的大发展，不也是顺理成章的事情吗？
（原创：中科院氢博士.9.25）
