张首晟教授(量子计算、人工智能与区块链)
张首晟意外离世,他终未赢得诺奖时间
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张首晟意外离世，他终未赢得诺奖时间
作者：
来源：《人生与伴侣·共同关注》2019年第01期
美国当地时间2018年12月1日，知名华裔物理学家张首晟去世，终年55岁。
张首晟家人发布声明称，张首晟此前一直在与抑郁症做斗争。
张首晟是斯坦福大学终身教授、美国国家科学院院士、中国科学院外籍院士，也是诺贝
尔奖得主杨振宁的学生。
因为对拓扑绝缘体和量子自旋霍尔效应的开创性研究，他几乎囊括了物理学界所有重量级奖项。
张首晟近年来一直被全球科学界公认为最有实力獲得诺贝尔物理学奖的科学家之一，同时，他也是一名投资人。
2013年，张首晟与他在斯坦福大学的学生谷安佳博士联合创立丹华
资本，意在以斯坦福大学为核心，专注于投资美国最具颠覆性的创新科技及商业模式，并与中国市场连接。
丹华资本中国基金给有限合伙人发送邮件确认了此消息，沉重悼念张首晟教授辞世。
他
们正与张首晟的家人紧密联系，希望能尽全力提供帮助和支持。
丹华资本目前仍持续正常运营。
2014年，张首晟获得《中国新闻周刊》“影响中国”年度科技人物提名奖。
当时，刊物对其进行了报道。
以下为报道文章选编。
斯坦福大学张首晟教授：大数据时代的机遇
天牧人才网，中国唯一的生猪交易平台畜牧人才网。
/1. 硅谷之所以能够成为今天，主要还是由于斯坦福大学的传统。
斯坦福大学既能够做科研又能够做好教学，这是相辅相成双赢的一个办学模式。
另外，斯坦福还有创新的传统。
有人统计过，如果把斯坦福出来的公司组成一个经济实体，斯坦福的GDP可以排到全世界的第10名，远远超过很多欧洲的国家，这是斯坦福创造的一个奇迹。
斯坦福创造了奇迹之后，老师和学生又把这些成功奉献给学校，这就是一个返回机制。
2. 当年在美国大萧条的时候，斯坦福大学还是一个不太知名的大学。
当时有两位毕业生从电机系毕业时找不到工作，工程院院长就鼓励他们创业，并且个人写了一张五千美金的支票。
这在历史上来讲是第一笔风险投资，后来他们成立的公司举世瞩目，那就是HP。
3. 我觉得非常惋惜的一点就是今天像富兰克林这样的全才少了一点，为什么?随着人类知识的增长，人类知识就像一棵大树，大树在蓬勃生长，但是每根枝之间的距离越来越远，很少有人能够把所有的枝叶看清楚并且找到根。
真正的独创，需要这样有远见的全才。
4. 大数据时代的到来给我们造就了一个重大的机会，现在中国有一句非常流行的话：用互联网的思维来看问题。
我的想法是用科学的观点来看互联网，就可以看到我们这个时代最需要的信息，就是怎么在大数据时代，把信息真正有效地组织起来,看到里面最精髓的规律。
只要我们把这些自身规律研究清楚之后，我们就能够预言哪些产品会受欢迎，哪些公司会成功，用自然科学的方法真正可以看懂许多投资界、经济界的行为。
以下为张首晟教授演讲实录：张教授：大家可能知道我一直是斯坦福的教授，在斯坦福教育与科研之外,最近也进入投资行业，创立了丹华资本。
我们基金今年6月份刚刚完成融资，中国最优秀的互联网公司都投了我们，并且我们也建立了一个非常优秀的团队，专注于在斯坦福和硅谷做投资。
今天为什么创业邦的年会办在硅谷，我想主要是由于硅谷的创新，硅谷的创新又是来自于斯坦福大学，所以斯坦福大学被大家认为是创业的金矿，有非常优秀的创业者从我们学生、老师当中产生。
人工智能有望依赖区块链起飞
人工智能 有望依 赖 区块 链 起飞
张 首晟
斯 坦福大学终身教授 丹 华资 本 创 始人
人 工智能 最 缺 少的 是 数 据 ，而 区块 链 技 术能 形成 一个 数 据 市 场，是属 于每 个人 、完 全 去 中 心 化 存储 的数 据。
３Ｂ２４Ｈ至２５日．２ｏ１８￣国（深圳） 天的数据处于被垄断的状态里，没有
大突破的机会，也是要我们真正去理 识 的同时，把 另外一些熵排除 出去
解那 个智 慧和 智能的基 本原理 、基本
世界 科学是 最 无止境 、最 没有
的数学原理 ，这样才能够使人工智能 国界的。今天我们所要解决的人 工智
有突飞猛进的变化 、
能、量子计算 、区块链 都是人类的其
同问题 。我们的眼光不要放在局部，
ＩＴ领袖峰会举行，张首晟作了《量子计 达 到真正的去中心化、、而目前受追捧
算 、Ａ．＿ｒ－－智能与区块链》的演讲
的区块 链 技 术 能形成一 个数 据市场，
是属于每个人、完全去中心化存储的
人工智能还处在早期 阶段
数据，并通过加密算法使得个人数据
对于人 工智 能技 术 ．早 在 上世 纪 隐私能够在区块链上得到很好保护
ｆ１Ｉ）年代就已被提 出来 目前看似在飞
对 于区块 链 ，大家还 不是 最 根 本
速发展的人工智能技术，其实仍处在 的第一 性原理 认识 。用最 基本 的物理
简单模 仿神 经元的早期阶段 ，
学原理 来讲，达到共识就是 大家都同
就像早期对飞行的学习只是仿生 意同一个账本。就像在物理学里，磁
理性的大脑，并不是件简单的事一．
象叫“熵减”现 象，熵总是在 “增”的，
学科交叉融合的人物事迹
学科交叉融合的人物事迹
随着科学技术的不断发展，学科交叉融合已经成为了普遍的趋势。
在这种情况下，跨领域的人才更受重视，他们可以以不同的视角来解决问题，创造出更多的创新和突破。
以下是几位优秀的跨领域人才的事迹。
第一位：类脑计算机创始人范晴川
范晴川是中国著名的基础科学家和工程师，也是计算机科学和认知神经科学领域的重要学者之一。
他创造性地提出了“类脑计算机”这一概念，将计算机科学和生物学融合起来，致力于开发一种能够处理类脑智能的计算机系统。
他的研究成果在人工智能领域产生了广泛的影响，被誉为是下一代计算机的发展方向之一。
第二位：量子物理学家张首晟
张首晟是中国著名的理论物理学家，被誉为“中国之美的象征”。
他的研究领域包括许多科学领域，如量子场论、拓扑能带理论和凝聚态物理学等，但最突出的成就是他对量子反常霍尔效应的研究。
他将物理学、数学和工程学的思想结合起来，开创了一种全新的物理学研究方法。
他的成就不仅对于科学界具有重要意义，也对于工程应用领域有着重大的推动作用。
第三位：智能化制造专家苏军
苏军是我国著名的复杂系统领域的专家之一，他的研究领域包括智能化制造、机器人、人工智能等。
他提出的智能化制造理念被公认为是推进我国制造业智能化的核心要素之一。
他的理论研究和工程应用成果在国际上都处于领先地位，在解决大型工业制造过程的优化和协调方面作出了巨大贡献。
这些跨学科领域的重要人才都是以综合学科知识为基础，将不同的学科知识结合起来，以创新的思维来解决复杂问题。
他们的行动启发我们，要注重跨学科交叉实践，挖掘不同学科之间的联系，探索新的前沿问题。
量子计算、人工智能与区块链
量子计算、人工智能与区块链作者：张首晟来源：《中国信息化周报》2018年第12期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在中华民族的古老哲学上，好像世界从来都是正负对立的世界观，有正数必有负数，有阴必有阳，有善必有恶。
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。
但是狄拉克却很聪明，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，他就把负能解释为所有的基本粒子有粒子必然有反粒子。
从根本上改变量子计算不过，这与IT峰会有什么关系？IT峰会最关心的是计算机，计算机已经分成有经典计算机和量子计算机两类。
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，但一个很大的数，经典的计算机要算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，就是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是，整个人类所有计算的事情最终能转化为优化的问题，这拥有很多的可能性，我们需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，它是平行的世界。
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。
如果用量子世界来做计算的话就能够实现秒算，把所有的可能性一下子算出来。
遭FBI调查投资区块链巨亏…张首晟教授自杀也许不仅仅是忧郁症
（思进注，不禁唏嘘，杨振宁曾说过张首晟是离诺奖最近的华人，可谓一步之遥。
张首晟教授天堂一路走好！逝者已逝，只是希望科学家还是做个单纯的科学家为宜，有史可鉴，科学家和艺术家一样，凡能成大成就者，一般都是在物质上无所求的人。
科学是非常纯粹的，就是探究宇宙的奥秘。
而一旦以什么创造财富为目的话，就不可能有科学发明了，几百年来现代科学史已经证明了这一点。
）依据知情人士的说法，张教授最近几年用于研究的时间远远没有用于投资的时间多，他创办的丹华资本在过去的几年中投资了很多虚拟货币，大部分以失败告终，最近收到投资人(LP)的追讨和诉讼，告他违背了当初创办这个基金的初衷。
更重要的是，张教授是中国千人计划引进人才，丹华资本也受到中国政府相关部门的支持。
最近丹华资本被美国国会的点名，随即丹华资本受到美国FBI的调查，怀疑他代表中国政府窃取美国高科技公司技术。
在区块链技术兴起后，张首晟多次在公开活动或发言中表示看好，坚信区块链信仰。
在他看来，区块链将是催化下一个“合久必分”时代的新技术。
同时，他认为区块链的产生让这个社会变得更加公平。
今年6月，他还曾撰文陈称，“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。
”【独家报道】遭FBI调查，张首晟自杀也许不仅仅是忧郁症【IT时代网硅谷报道】斯坦福大学知名教授张首晟12月1日在硅谷自杀身亡，警方以及家人给出的答案是忧郁症，但是，有知情人士向IT时代网透露，张教授自杀也许不仅仅是忧郁症，而是另有隐情。
依据知情人士的说法，张教授最近几年用于研究的时间远远没有用于投资的时间多，他创办的丹华资本在过去的几年中投资了很多虚拟货币，大部分以失败告终，最近收到投资人(LP)的追讨和诉讼，告他违背了当初创办这个基金的初衷。
美国华人教授张首晟获尤里基础物理学奖前沿奖
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美国华人教授张首晟获尤里基础物理学奖前沿奖
作者：
来源：《荣誉杂志》2013年第03期
尤里基础物理学奖3月20日晚间在瑞士日内瓦举行颁奖典礼，英国物理学家斯蒂芬·霍金与欧洲核子研究组织的7名科学家分获特别奖，美国斯坦福大学华人物理学教授张首晟获前沿奖。
张首晟在领奖时表示，2012年12月5日接到获奖通知，正好是他和夫人余晓帆结婚25周年的当天，“这是我们银婚纪念的最好礼物。
”他在接受中新社记者电话访问时说，“能与霍金这样的前辈和物理学界著名的科学家们同时获奖非常荣幸，很高兴长期的研究得到认可。
”。
【钱颖一父亲钱其森】钱颖一、施一公、张首晟……这可能是史上最豪华的开学第一课
【钱颖一父亲钱其森】钱颖一、施一公、张首晟……这可能是史上最豪华的开学第一课硅谷Live / 实地探访 / 热点探秘 /深度探讨2017年9月5日，富途证券创始人、原腾讯18号员工李华从深圳飞往北京，重新进入大学。
在接下来的一年半时间里，每隔两个月，他都要腾出三四天的时间，放下工作，身份从独角兽企业CEO，转变为一名普通学生，开始人生第二次教育经历。
百战归来再读书，李华加入的是由腾讯青腾大学与清华大学经管学院合办的清华-青腾未来科技学堂。
史上最豪华的开学第一课9月6日至10日，在清华园，首期 48位 CEO学员开始了五天的学习之旅。
导师团包括：诺贝尔化学奖得主、斯坦福大学教授 Brian Kobilka，清华大学副校长施一公教授；腾讯董事会主席兼首席执行官马化腾，清华大学经管学院院长钱颖一教授，斯坦福大学教授张首晟，北京大学校务委员会副主任、生命科学学院讲席教授饶毅，中国科学院深圳先进技术研究院副院长、商汤科技联合创始人汤晓鸥，中国科学院王飞跃教授，以及清华大学杜鹏飞教授等在内的导师，以现场授课等形式与学员交流。
Brian K. Kobilka：7年25亿美元的投入与15%的成功率2012年诺贝尔化学奖得主、美国国家科学院院士、斯坦福大学教授Brian K. Kobilka诺奖得主、斯坦福大学教授 Brian K. Kobilka以G蛋白偶联受体与药物发明为题发表主题演讲。
身处学界最前沿，Brian K. Kobilka表示药品研发的成本非常高，而且风险很大，耗时很长。
通常开发一个成功的新药，需要投入25亿美元的资金，花费是7-12年的时间，而最终只有10%到15%的备选新药能够成功上市。
如何对药物发展过程产生影响，Brian K. Kobilka教授指出研究的每一步发展都和科技的进步有关，对受体的结构有足够的了解才可以使用电脑的帮助。
他还提到了自己对镇静剂药物的研究，他们试图让药物激活人体好的因素，不激活坏的因素，减少镇定类药物的副作用。
天才张首晟为何会活不下去
天才张首晟为何会活不下去打开文本图片集2018年12月1日，有两件事将会载入史册。
一是华为CFO孟晚舟在加拿大过境被捕。
此事发酵至今。
同日，美国华裔科学家、斯坦福大学终身教授张首晟先生突然自杀，也被广泛热议。
除了阴谋论，张首晟去世之所以引起人们的关注，在于两点：一是他是最有希望获得诺贝尔物理学奖的华裔世界级科学家；二是近年来张首晟在区块链领域引领前沿，并作为丹华资本创始人，投资了众多项目。
然而，这位一向乐观激情，热爱生活，勇于探索和发现美好的天才张首晟，为何早早陨落呢？为何200年前的英国皇家学会成就了那么多永远改变世界的科学家，而当下我们就不行呢？他的职业发展之路对职场精英们有何启迪呢？目标多元，分身乏术——焦虑！“张首晟获得诺贝尔物理学奖，只是时间问题。
”他的恩师、诺贝尔奖获得者杨振宁教授曾言之凿凿。
如果张首晟专注科研，以他的实力及科学贡献，拿诺贝尔物理学奖确实只是迟早的事。
但是张首晟没有按此路走下去。
那么，是什么导致张首晟偏离了科研人生，走出了职业多元的不归路呢？论科研，张首晟曾牛到让别人无法活张首晟，是初二就参加高考，并考入复旦的大学生；17岁公派德国，3年就修完了5年的课程——瞧瞧，这可是德国大学的课程；32岁他就成为斯坦福大学的终身教授。
这聪明和荣誉，简直让别人没法活了！2006年，他领导的团队成功预言了二维拓扑绝缘体中的量子自旋霍尔效应，并于2008年提出了在拓扑绝缘体中引入磁性，实现量子反常霍尔效应的可能性。
5年后，他的中国实验团队首次观测到量子反常霍尔效应。
基于他对拓扑绝缘体和量子自旋霍尔效应的开创性研究，他获得了除诺贝尔奖之外几乎所有的重量级科学奖项。
在整个物理学界历经80年的探索之后，張首晟和他的团队终于发现了天使粒子。
嫌科研不过瘾，爱上培养学生张首晟早年认为最伟大的境界是给后人留下什么。
他在一次采访中提到：“这些数学家和物理学家们，他们为整个人类贡献了非常有用的理论和见解，使大家能看到宇宙的美妙，这正是我要追求的人生境界。
张首晟的研究到底和芯片有没有关系呢？
张首晟的研究到底和芯片有没有关系呢？
昨日，着名华裔物理学家张首晟于12月1日因抑郁症离世的消息传出后，除了震惊与悲痛，对于他的去世是否与芯片行业有关系的讨论也被热烈讨论中，那张首晟的研究到底和芯片有没有关系呢？
12月6日，华裔物理学家张首晟教授家人发表声明，在与抑郁症顽强对抗后，张首晟于12月1日意外离世。
张首晟家人发表声明
几乎所有人都感到震惊，于是“阴谋论”再度甚嚣尘上。
有人列出了一系列似是而非的时间节点，显得张首晟的去世仿佛和芯片产业有着千丝万缕的联系。
连12月3日荷兰ASML供应商的火灾，也成为阴谋论中的一环。
有媒体在辟谣中指出，张首晟的研究与芯片没有直接关系。
张首晟：人工智能三大发展支柱
张首晟：人工智能三大发展支柱作者：张首晟来源：《中国经济信息》2017年第14期人工智能需要非常优秀的算法，也需要把摩尔定律继续往前推进，但最需要的还是大数据。
人工智能的爆发，源于三个重要趋势的神奇汇聚：摩尔定律描述的计算能力指数增长，互联网和物联网爆发式增长产生的海量数据，以及智能算法的快速发展。
作为一个物理学家，我的看法是，人工智能能不能走到下一个台阶，关键要看摩尔定理是否能继续推进。
过去的五六十年里，每过18个月计算能力就会翻倍，这是非常惊人的发展趋势。
现在有一个危机：电子在芯片层次的运行杂乱无章，而运算会产生大量热能，热能不能继续散发出来，半导体集成度就不能往下集成。
我们提出了一个全新的设想，就是在芯片的层次，使电子能够像高速公路一样运行，各行其道，在芯片层次几乎没有能耗的运动。
今后的云计算可能不需要花那么多的电，也不需要那么多智能设备。
把这个领域继续往前推进，对材料学也带来了很大的挑战，最近理论上预言和推出了一个新材料，有点像石墨烯，就是原子来取代，在单原子运转的层次下电子能够像高速公路上互不干扰，各行其道。
人类对材料的认知已经达到了下一个层次，这些材料最终会给云计算带来革命。
大家认为量子计算机可能是今后 50 年才能产生，但是也许我们如今的科学发展真正能够把量子计算推到应用的场景。
人类想学鸟飞，一开始就是在手臂上绑两个翅膀，这是简单的仿生，后来我们真正理解了飞行的科学原理——流体力学，设计出来的飞机远远比鸟飞得好，但并不一定像鸟。
人工智能现在处在比较简单的仿生阶段，用一个神经元简单地模仿一个大脑。
下一步大的发展，就像从学鸟飞变成飞机，彻底理解智能的理论基础是什么，就能做出非常神奇的新技术。
我除了在斯坦福大学做教授，也在做科技领域的投资。
在人工智能领域，无人驾驶是一个很伟大的目标，但大家还是在简单模仿谷歌的路线，需要高清的三维地图、激光雷达。
这是完全没有必要的，因为人开车不需要高清的三维地图，人的脑子上也不会发出激光雷达。
张首晟最著名演讲这个公式告诉我们科学不是万能的
以下为演讲全文：今天是周末，大家还愿意花一整天来这个课堂，我非常激动，为了这个课程，我准备了一两个月。
这次回国，很多地方邀请我演讲，但是非常不幸的是，发生了一个意外，我的腿受伤了，伤情严重，还住院做了手术，所以很多活动我都取消了，但是今天的课程，我没有取消，这是作为老师的神圣责任。
我想以一个问题开始：假设世界末日到了，诺亚方舟上只能够携带一对动物和一个信封，信封背面，你可以总结所有人类知识，那你们会写下什么？我分享下我会写下什么，这堂课将围绕这些答案：自然界三大基本常数；万物都是由原子构成；欧几里得几何公理；自然选择、适者生存；人人生来平等；让自由之风吹拂；笔胜于剑；隐形之手；大道至简；自然界基本常数作为一个物理学家，我觉得人类文明最高的建树还是科学真理。
科学真理最重要的是两点，一是能量，二是信息。
对能量最深刻的认识来爱因斯坦，就是E=mc2，如果总结人类最知名的公式，这是首选。
大家说物质本身也很重要，但是通过E=mc2，就发现物质和能量是一回事。
对信息的认识，是人类对大自然最重要的认识。
怎么描写和衡量信息，也有一个非常奇妙信息熵的公式：S=-p log p。
这个公式不像E=mc2那么知名，但爱因斯坦说过一句话：等到人类的知识往前推进，牛顿力学可能不对，量子力学可能不对，相对论可能也不对，但信息熵的公式是永恒的。
我们这个时代，可能觉得科学万能，但第三个公式告诉我们，科学不是万能的。
科学的伟大，在于能够告诉科学的界限在哪儿。
这就是量子力学的海森堡测不准原理（思进注：这是指Uncertainty principle，因准确的翻译为“不确定性原理”，翻译成“测不准原理”的话，会导致理解错误，让人以为这只是个测量难题），科学有一个永远不能跨过的界限，你不可能把一个粒子的位置，和它的重量，或者它的速度，同时精准地测量出来。
哲学上讲，客观世界完全独立于主观世界的存在，但是这是个伪命题，并不是真正存在的。
真正能观察到的，是客观和主观之间的结合，由于观察者和被观察的世界相互作用，我们不可能无穷精准地把客观世界了解清楚。
张首晟实验工作成果介绍
拓扑绝缘体发展历程
• 1879年，Hall发现了霍尔效应
• 1980年，Von Klitzing在硅的金属一氧化物一半导体场效应管(MOSFET)中 首次观测到整数量子霍尔效应(QHE）
• 2005年和2006年，Kane和张首晟等人分别预言，利用电子的自旋一轨道耦 合，在零磁场下QSHE态即可实现，而实现它的体系，就是二维拓扑绝缘体
张首晟实验工作成果介绍 张首晟，汉族，美国华裔科学家。因在“量子自旋霍尔效应”理论预言和实 验观测领域的开创性贡献，张首晟与4位欧美科学家共同荣获2010年“欧洲 物理奖”，是获得该奖项的首位华人科学家。
• 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。
• 拓扑绝缘体Bi2Se3单晶体的研究进展。---吕莉，张敏，杨立芹，羊新胜， 赵勇
• 拓扑绝缘体表面态调控的第一性原理研究---刘文亮
• First-principles Calculations on the Interactions between Topological Insulator Surface States and the Adsorbed Magnetic Atoms（拓扑绝缘体表面态与磁性原子相互作用的第一次原理研究）---By Hehua Liu Supervisor：Shunfang Li
布洛赫定理：
二、导体和绝缘体的能带示意图
•
其中( a) 为导体, ( b) 为普通绝缘体, ( c) 为量子霍尔绝缘体, ( d) 为时间反演
不变的拓扑绝缘体
•
图中黑色实线代表费米面, 虚线代表边缘态, 对于绝缘体来说, 费米面处在
禁带之中。当样品有边界时, 禁带之间存在着受到拓扑保护的边缘态( 如( c) 和
张首晟：人工智能三大发展支柱
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（ 张酋晟 ．斯坦福 大学物理教授 、美国国家科学院院 士．丹华资本创始人 本文系 张首晟在腾讯 ・ 云＋ 未来峰会 的演讲 整理 而威．未经本人修订 ）
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量子拓扑学华人科学家
量子拓扑学华人科学家
量子拓扑学是近年来物理学领域的新兴分支，它研究的是一些奇特的物质特性。
这些物质不仅可以在表面上进行电传导，而且还表现出一些类似于量子力学中“量子震荡”的现象。
量子拓扑学的研究对于物理学、材料科学等领域都有着重要的意义。
在这个领域中，华人科学家的贡献不可忽略。
其中，斯坦福大学的张首晟教授和普林斯顿大学的陈省身教授都是量子拓扑学领域的
杰出代表。
张首晟教授在量子霍尔效应方面做出了重要贡献，并被授予了诺贝尔物理学奖；陈省身教授则在研究拓扑绝缘体方面取得了重大突破。
此外，还有许多华人年轻科学家在量子拓扑学领域中崭露头角。
比如，哈佛大学的杨振宁教授的学生王阳阳博士，在博士毕业后不久就在拓扑绝缘体领域做出了重要贡献，并获得了诺贝尔物理学奖提名。
可以说，华人科学家在量子拓扑学领域中的贡献和影响力越来越大。
他们的研究不仅有利于推动物理学和材料科学的发展，也为人们认识自然世界提供了新的视角。
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斯坦福张首晟团队创造了一个人工智能程序Atom2Vec
斯坦福张首晟团队创造了一个人工智能程序Atom2Vec斯坦福张首晟团队创造了一个人工智能程序Atom2Vec，只用几个小时就重新得出了元素周期表。
这项研究更宏大的目标是设计出替代作为机器智能标准的图灵检验的新标准。
张首晟教授在接受新智元采访时认为，实验是检验规律的唯一标准，人类可以通过实验来认证人工智能做出的理论预言。
元素周期表可以说是化学历史上最重要的科学成就，人类科学家们经过将近一个世纪的摸索和尝试来把元素周期表整理成当前的形式；而一个来自斯坦福的物理学家们的人工智能程序只需要几个小时。
这个程序叫Atom2Vec（从原子到矢量）。
它能够分析从网络数据库得到的不同元素组合而成的化合物名称来学习区分不同的原子，整个过程是独立无监督的，并没有人类智能的参与。
这个程序的开发借用了自然语言处理中的简单概念：一个词语的特性是可以从它周围出现的其他单词来得出的；把化学元素根据它们所出的化学环境聚类。
项目的负责斯坦福人文与科学学院J. G. Jackson and C. J. Wood教授张首晟说：“我们想知道是否一个人工智能可以智慧到独立发现元素周期表，我们的团队证明了这一点。
”借鉴NLP概念搭配化合物中的原子，Atom2Vec将来可用于发现和设计新材料张教授和他的团队对于Atom2Vec的开发基于谷歌工程师们分析自然语言使用的Word2Vec。
这是一个可以把单词浓缩成为电脑中有限的几个数字（矢量）。
通过分析这些矢量，这个人工智能程序可以估计在这个单词周围可能出现哪些其他单词，他们的概率是多少，之间的组合关系如何。
例如，单词“国王”经常和“王后”出现在一起，而“男人”经常和“女人”出现在一起。
因此，Word2Vec分析出的代表“国王”的矢量可以跟代表“王后”，“男人”和“女人”的矢量有如下简单的关系：“国王”＝“王后”－“女人”＋“男人”。
张教授指出，“我们可以把类似的想法用到原子上，就像输入给谷歌的Word2Vec很多文本里不同单词组成的句子，我们可以输入给我们的Atom2Vec不同原子组成的化合物，就像。
明星学者张首晟君掌盛无边，刹那含永劫
|人物|◎编辑|苏季君掌盛无边，刹那含永劫明星学者张首晟2018年12月6日，华裔物理学家、斯坦福大学物理学教授张首晟的家人发布声明，确认张首晟于12月1日因抑郁症意外去世。
张首晟家人在讣告中称，“在我们得到这一令人震惊的消息时，我们对大家的支持与慰问深表感谢。
”张首晟，斯坦福大学物理学教授、美国物理学会会员、美国艺术与科学学院院士、中国科学院外籍院士。
祖籍江苏高邮。
2007年，其发现的“量子自旋霍尔效应”被《科学》杂志评为“全球十大重要科学突破”之一；2017年，其发现的“天使粒子”解决了困扰量子物理学80年的难题。
2009年，张首晟入选“千人计划”，并被清华大学特聘为教授，在杨振宁先生创办的高等研究院工作。
曾经，张首晟将大统一理论当作自己的学术目标，这个目标，爱因斯坦曾为之奋斗一生，这也是著名物理学家杨振宁的研究流域。
后来，在杨振宁的建议和指导下，张首晟开始从事凝聚态领域研究。
随后，他在高温超导、量子霍尔效应、自旋电子学、强关联电子系统等研究方向上取得了大量国际一流的原始创新成果。
2007年，张首晟发现的“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。
他因此获得物理界多项重量级奖项，包括欧洲物理奖（2010年）、美国物理学会巴克莱奖（2012年）、国际理论物理学中心狄拉克奖（2012年）、尤里基础物理学奖（2013年）和富兰克林奖章。
所谓量子霍尔效应，就是在极低温和强磁场条件下，电子按顺时针沿导体边缘运动的现象。
与无序运动导致热量产生相比，电子保持秩序状态则几乎没有能量损耗，由此引发了科学界研制新的电脑元器件的设想。
但是，量子霍尔效应需要苛刻的条件。
张首晟设想，能否在正常条件下，让电子有序运动。
他提出了量子自旋霍尔效应的理论预言。
2007年，德国维尔茨堡大学的实验室确认了量子自旋霍尔效应并实验成功。
2017年，在张首晟、何庆林、寇煦丰、王康隆等4位华人科学家的带领下，中美科研团队实现了物理学里的重大突破：找到了正反同体的“天使粒子”——手性马约拉那费米子模。
神秘宇宙的探寻者
76Z'Magazine 丨2019丨CULTURE 文化中等城市核心期刊·世界·责任编辑丨段 康神秘宇宙的探寻者文丨■ 秋 瑟2018年12月1日，美国华裔物理学家、斯坦福大学物理系、电子工程系和应用物理系终身教授、美国科学院院士、中科院外籍院士张首晟离世，享年55岁。
1963年出生于上海的张首晟，多年来，一直在拓扑绝缘体、量子自旋霍尔效应、自旋电子学、高温超导等领域做研究，2007年，张首晟发现的“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。
2017年，张首晟及其团队发现了手性马约拉纳费米子，使得有效的量子计算成为可能。
张首晟先后获得了物理界重量级奖项，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、尤里基础物理学奖等，更是2017年度中华人民共和国国际科学技术合作奖获得者。
曾发现“天使粒子”1980年，年仅17岁的张首晟前往德国柏林自由大学学习，专业为理论物理，“用一个公式概括整个世界”成为张首晟的梦想。
通过努力，1996年，年仅33岁的张首晟就被评为斯坦福大学终身教授。
随后，凭借拓扑绝缘体和量子自旋霍尔效应两项理论的发现，张首晟于2010年获得欧洲物理奖；2012年获得美国奥利弗巴克利奖和狄拉克奖；2014年获得美国富兰克林奖。
此外，张首晟荣获“2016年度华人经济人物”殊荣。
2017年7月21日，张首晟及其团队在《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，并将其命名为“天使粒子”，为物理界的发展做出了重要贡献。
“天使粒子”，即手性马约拉纳费米子，是物理学家埃托雷·马约拉纳在1937年提出的，埃托雷·马约拉纳发表论文假想这种粒子存在，因此而命名。
埃托雷•马约拉纳一生只发表了三篇论文，且在文章泄露马约拉纳费米子“天机”之后不久，就从此销声匿迹了。
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In the era of circuit switching, AT&T becomes the centralized monopoly of network resources. Packet switching based on TCP/IP leads to a decentralization network, breaking the monopoly of AT&T. Fragmentation of web content leads to the centralized content platforms like Google and Facebook. Blockchain technology leads to a new wave of decentralization with selforganized p2p trust and consensus based on math.
1937年，也就是整整八十年前，伟大而神秘的意
大利理论物理学家Ettore Majorana 猜测有这样神 奇粒子的存在，这也就是我们今天所称的Majorana 费米子。从那开始，寻找这一神奇粒子也就成了物 理学中许多领域研究工作的崇高目标。
一份梦寐以求的表单
物理学中有一份表单, 囊括了那些人类梦寐以求的神秘粒 子，其中就有希格斯波色子（也被称为上帝粒子，最近 在欧洲粒子加速器中被发现）、引力子、磁单极、暗物
• 我们处在人类历史的特殊时代。作为地球上最智能的物种，人类在过去的十万
年间不断进化，但我们正目睹着比人类更为智能的、新的人工智能物种的出现！
• 人工智能的基本概念早已有之，但为什么我们“现在”才看到如此快速的发展？
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人工智能的爆发源于三个重要趋势的神奇汇聚：
摩尔定律所描述的计算能力的指数增长 互联网和物联网的爆发性增长所产生的海量数据 智能算法的快速发展
实验观察
根据这一理论预言，来自UCLA, UC Davis, UC Irvine的实验团队与斯坦福 大学张首晟教授的理论团队紧密合作， 最终在所提出的器件中实验上发现了
手性Majorana费米子。这一重大发现
已发表在这一期的科学杂志上。
天使粒子
手性Majorana费米子的发现为持续了整整 80年对这一神秘粒子的搜索画上了圆满的 句号。类比Dan Brown描述正反粒子湮灭 爆炸的小说《天使与魔鬼》，张首晟提出 这一新发现的手性Majorana费米子应该称 为天使粒子：我们发现了一个完美的世界， 那里只有天使，没有魔鬼。
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区块链系统可以通过计算数学哈希函数来达成稳定的共识，
它通过工作量证明排出额外的熵，从而实现低熵的共识状态。
区块链和人工智能的共生
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人工智能需要数据，但是数据往往被中心化平台垄断，因而阻碍创新。从这种意 义上人工智能有所欠缺。 加密经济学创造了一个对于数据提供者有正确激励机制的数据市场。人工智能能 够依赖这个数据市场起飞。
天使与魔鬼
当一个粒子遇上它的反粒子时，根据爱因斯坦E = mc2的质能公式，
它们会相互湮灭从而将所有质量释放出成能量。Dan Brown的小说
及其电影《天使与魔鬼》就描述过这样的正反粒子湮灭爆炸的场景。
Majorana和他的费米子
从此以后，宇宙中有粒子必有其反粒子被认为是永 恒不变的真理，但是会不会有这样一类没有反粒子 的粒子，或者说它们自身就是自己的反粒子？
张首晟研究组预测：What?
在以往的量子反常霍尔效应实验中，随着调节外磁场，反常量子 霍尔效应薄膜呈现出量子平台，对应着1、0、-1倍基本电阻单位 e2/ h。当把普通超导体置于反常量子霍尔效应薄膜之上时，临近 效应使之能够实现手性Majorana 费米子，相应的实验中会多出全 新的量子平台，对应 1/2 倍基本电阻单位e2/ h。这半个基本电阻 来源于Majorana费米子没有反粒子，所以某种意义上它可以视为 半个传统粒子。所以，这多出来的半整数量子平台就提供了有力 的证据，证明在时空中传播的手性Majorana费米子的存在。
量子计算, 人工智能与区块链
2018年8月 张首晟
正反对立的世界观
我们似乎生活在一个充满正反 对立的世界：有正数必有负数， 有存款必有负债，有阴必有阳， 有善必有恶，有天使必有恶魔。
狄拉克方程
192ห้องสมุดไป่ตู้年，伟大的理论物理学家狄拉克 (Dirac) 作出惊人的预言：宇宙中每一个
基本粒子必然有其相对应的反粒子。
神经网络对人脑的模仿
• 飞行的数学原理是流体动力学 • 神经网络的数学原理是什么 ?
机器智能何时超越人类？图灵测试的误导
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图灵测试的误导：机器无法也没有必要实现对人脑的完全模仿 更深入的疑问：机器能比人脑更好地发掘自然和数学规律吗？
利用人工智能发现元素周期表
Centralization vs decentralization 分久必合，合久必分
拓扑量子计算机
15 = 3 x 5
15475027472047264 05729303484737456 39384723937392273 64648362937439327 29327292723632927 292820282739373= ?
量子世界本质上是平行的
量子世界本质上是平行的，一个量子粒子能够同时穿过两个狭缝。所以 量子计算机能够进行高度并行的量子计算，远比经典计算机有效。
价值是通过互熵来衡量。
• 在我们的社会中，有些少数派会遭受歧视，然而 在加密数据市场中，他们提供的数据会最受重视。 因此，加密经济学能够抵消当前社会经济学中的 各种偏见。 • 丑小鸭也能变成白天鹅！
区块链技术展望
区块链扩展: DAG 稳定货币 绿色环保区块链: Chia
网络基础设施的区块链化
区块链和人工智能的共生 区块链身份和信用管理: Ontology 基因组学和生物医疗的数据市场: Vivo 一带一路加一链 区块链资产证券化
E ( p ) ( pc ) 2 (mc 2 ) 2
狄拉克海和反粒子
几年之后，正电子果然在宇宙射线中被发现，
验证了有史以来最伟大的理论预言之一。
生活应用：正电子发射断层扫描
目前，正电子被广泛应用到人类生活之中，医学 影像技术PET (Positron Emission Tomography, 正电子发射断层扫描) 就是其中之一。
我们信仰数学
基于椭圆曲线的公钥/私钥体系，代理再加密。
加密哈希函数。 零知识证明：Zk-snark and Zk-stark。 安全的多体系计算，微分隐私。 形式验证。
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同态加密。
Dag, 有向非循环图: 树结构上的货币 “摇钱树”
加密经济学实现社会福利
• 人工智能需要数据，极端情况在机器学习中最有 价值。因此，在一个公平的数据市场中，数据的
为何共识具有内在价值?
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高度共识意味着低熵。然而，热力学第二定律告诉我们整个系统的熵必然趋于增 加。人们可以通过把多余的熵排放到其他地方，从而减少子系统的熵。
自我组织的区块链共识
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在分布式系统中，共识无法通过一个主决定性算法实现: Fisher-Lynch-Patterson 定理. 一个主决定性算法可以像麦克斯韦妖一样，不排出熵而实现 共识。 Fisher-Lynch-Patterson 不可能定理原则上等价于 热力学第二定律。
用第一性原理做投资
科学的最高志向: 简单和普世 我们生存的周围世界复杂而多变，但若是能够对万物寻根溯源，我们就可以用简单 对抗复杂，赢得效率的提高：Google Page Rank, Deep Learning, Barefoot 当理解并使用第一性原理时，我们就能够创新地进行新联通，成为中央路由器 丹华资本也期待我们的创业家从第一性原理出发思考问题 让我们重回信封背面的故事！
量子比特(qbit)
然而，一个量子比特的信息非常难以存储，微弱的环境噪声都能 够引起退相干从而毁灭其量子特性。
基于“天使粒子”的拓扑量子计算机
我们最近发现手性Majorana费米子，也称为天使粒子。粒子的自然传播导致非 对易的编辫。这样信息就能够非局域的存储，因而不受局域的微扰影响！
人工智能，为何是现在？
质和Majorana费米子。相较其他粒子而言，Majorana费
米子或许更加神秘，因为Majorana本人在文章泄露天机 之后不久就失踪而从此销声匿迹了。
张首晟研究组预测：Where?
2010到2015年期间，张首晟与其团队连续发表三篇论文，精准预 言了在哪里能够找到Majorana费米子，继而指出哪些实验信号能 够作为铁证如山的证据。他们预言手性Majorana费米子存在于一 种由量子反常霍尔效应薄膜和普通超导体薄膜组成的混合器件中。