张首晟1963年2月15日出生于上海，1978年考入复旦大学，1980年赴德国柏林自由大学学习，1983年获硕士学位。
后赴纽约州立大学石溪分校深造，师从著名物理学家杨振宁教授攻读博士学位。 毕业后在加州大学圣塔芭芭拉分校从事博士后研究，后在IBM担任高级研究员。
1993年起在斯坦福大学任教。1999年被聘为长江学者讲座教授、清华大学高等研究院客座教授。 2004年，他成为IBM-斯坦福自旋电子学研究中心主任。
杨振宁曾预言，张首晟获得诺贝尔奖只是时间问题。
据12月6日消息，美籍华裔物理学家、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张首晟教授于当地时间12月1日去世。美国。 他今年 55 岁。
这样的“复旦”学子并没有停留在国内高等教育，而是选择出国攻读更高学位，探索更深层次的知识。
4月9日，著名物理学家、斯坦福大学教授张首晟教授分享《第一性原理与创业精神》。
以下为演讲全文：
今天是周末，大家都愿意花一整天的时间来上这堂课。 我非常激动。 我为了这门课已经准备了一两个月了。
这次回国，很多地方邀请我去讲学，但不幸的是，发生了意外。 我的腿受了重伤，住院接受手术。 所以我取消了很多活动，但是今天的课，我没有取消。 这是作为一名教师神圣的责任。
我想从一个问题开始：假设世界末日来临，诺亚方舟只能运载一对动物和一个信封。 信封的背面，可以概括人类所有的知识。 你会写下什么？
让我分享我会写下的内容，课程将围绕这些答案展开：
自然的三个基本常数；
一切都是由原子构成的；
欧几里得几何公理；
物竞天择，适者生存；
人们生来平等;
让自由之风吹拂；
文笔比刀剑更有力;
无形的手;
从大道到朴素；
自然的基本常数
作为一名物理学家，我觉得人类文明的最高成就就是科学真理。 科学真理最重要的有两点，一是能量，二是信息。
对能量最深刻的理解来自爱因斯坦，即E=mc2。 如果总结人类最著名的公式的话，这是首选。 大家都说物质本身也很重要，但是通过E=mc2，我们发现物质和能量是同一个东西。
对信息的理解是人类对自然最重要的理解。 如何描述和衡量信息，信息熵还有一个非常精彩的公式：S=-p log p。
这个公式不像E=mc2那样广为人知，但爱因斯坦曾说过：随着人类知识的进步，牛顿力学可能是错的，量子力学可能是错的，相对论也可能不对，但信息熵的公式是永恒的。 。
在我们这个时代，我们可能认为科学是万能的，但第三个公式告诉我们，科学并不是万能的。 科学的伟大之处在于它能够分辨出科学的边界在哪里。
这就是量子力学的海森堡测不准原理。 科学有一个永远无法逾越的界限。 您无法同时准确测量粒子的位置、重量或速度。
从哲学上讲，客观世界完全独立于主观世界而存在，但这是一个伪命题，并不真正存在。
真正能够观察到的是客观性和主观性的结合。 由于观察者和被观察世界之间的相互作用，我们无法无限准确地理解客观世界。
这就是第三个公式的伟大之处，因为它不仅解释了一个科学原理，而且说明了一个哲学原理，告诉我们客观世界和主观世界不能截然分开。
一切都是由原子组成的
人类文明不仅限于科学，还包括哲学、政治、法律。 如果我们要用一句话来描述整个世界，最值得告诉下一代的就是“一切都是由原子组成的”。
比如中医讲“气”，这似乎是一个很神奇的东西。 这个气本身也是由原子组成的。 因为世界上无法产生其他物质。
不光是地球，整个宇宙的原子都和这里的原子一模一样。
我们怎么知道？ 因为每个原子都会发出一些特殊的光。 例如，我们知道太阳中有氦原子，氦原子发出的光的性质，即所谓的光谱，与地球上可以观察到的完全一样。 整个宇宙中的一切都是由原子组成的。
每个人都应该慢慢思考这个问题。 但这个概念是一个非常伟大的概念，尽管对原子的真正理解是在20世纪初由量子力学创立的。
但每个人都知道这了不起的事情。 两千多年前，原子的概念是由希腊人提出的。 所以，这是一种思维方式，就是把世界上一切事物的复杂性降低到原子的简单性。
我们知道，元素周期表非常简单，所以千变万化的世界可以用100多种元素来概括。 这就是思维方式的伟大之处。
这似乎是一个非常抽象的科学概念。 它与我们今天的业务有什么关系？ 任何企业要想赚钱，就是用简单的方法解决复杂的问题。
欧几里得几何定理
以上是物理和化学中的概念。 如果我们用数学来描述它们，最本质的思想是什么？ 希腊文明的伟大之处，除了那些公式之外，还在于数学思维已经基本建立。 这就是欧几里得公理系统。
如此复杂的理论体系必须建立在五个不言而喻的公理之上：例如，两点可以画一条直线； 所有直角都是全等的。
我们觉得这是不言而喻的，不需要任何证明。 欧几里得将其视为一条基本公理，即第一原理。 无论知识体系多么复杂，你都必须将其归纳为至少几条不言自明的公理。
欧几里得的美妙之处就在于他从那些显而易见的公理出发，组织了他的整个知识体系，并将其变成了一棵茂盛的大树。 这些大树的根源是一些公理。
这样的话，物理思想和几何思想也是统一的思想，把一切都归结为最简单的道理。
自然选择，适者生存
生物学是一个非常复杂的系统，似乎很难总结出非常简单且普遍的规律。 事实上，如果用一句话来描述整个生物学，那就是“物竞天择，适者生存”。
因此，生物体之所以能够进化，是因为周围的环境在不断地变化。 能够适应环境的生物就能生存，不能适应的生物就会被淘汰。 这是进化最原始的驱动力。
每次我们谈论企业的生死存亡时，我们其实潜意识里都把企业当成了活物。 企业也是优胜劣汰。 竞争是非常残酷的物理学家感想，但在极地环境中生存下来的企业越多越好。
人们生来平等
说到人文理念，如果用一句话来概括的话，那就是“人人生而平等”。 这是美国《独立宣言》的第一句话，它基本上是仿照欧几里得公理体系的。
它说我要建立一个国家。 国家是一个非常复杂的系统，但也必须建立在一个基本原则之上。 这个基本原则一定是每个公民都觉得不言而喻的真理，不需要太多解释。
美国宪法200年来一直没有改变。 为什么？ 就是把科学的基本理念运用到治国理政之中。 既然欧几里得复杂的定理系统可以基于几个明显的公理，为什么我们不能建立一个国家呢？ 让每个公民根本不需要任何知识，一教就知道？
只有这样，国家才能真正强大。 这是人生而平等的基本原则。
自由的空气在飞翔
说到办一流大学，大家都会想到哈佛大学、斯坦福大学等百年学府。 斯坦福大学的牛在哪里？ 其校训是“自由的空气在飞扬”。
这就是百年机构成功的前沿理念，那就是学术环境必须是自由的，第一不能受政治影响，第二不能受功利主义影响。
笔比剑更有力量
如果让我用一句话来概括人类文明几千年的历史，我会说“笔强于剑”。 笔远比剑重要。
历史上，亚历山大征服了世界。
他有两位老师，一位是他的父亲腓力二世，教他如何用武力征服已知的世界。
另一位老师叫亚里士多德，也教导他改变世界，不是用武力，而是用知识，真正将人类的知识完全融合，彻底征服。
因此，亚历山大有两个改变世界的野心。 一是征服人类已知的世界。 在阿富汗作战时，他遭受了痛苦的战斗，认为下面没有地方可以征服； 另一个是亚历山大图书馆。 他的目标是收集所有人类知识。 图书。
他所征服的帝国在他死后一年内全部崩溃，但他真正留给人类文明的是亚历山大图书馆。 由于其极其密集的信息物理学家感想，也吸引了众多学者的聚集，影响着人类历史。
这个原理很简单，但是人们在使用的时候却往往不知道其深刻的含义。 我希望你能通过这些故事进行深入的思考。
无形的手
如果我们谈论经济学，有一句话。 我想这就是亚当·斯密所说的“市场是一只看不见的手”。
这句话的道理我想大家都讲得很多了，但是到了实践的时候却往往不太理解。 尤其是政府做事的时候，往往会出现一只看不见的手变成看得见的手的情况。
但这个道理是非常深刻的。 如果你用实实在在的双手介入市场，可能会在短时间内产生一些效果，但你绝对无法打造百年老店，形成千年理念。
从伟大之路到简单之路
这些都是西方人留下的思想。 我们中华文明留下了几千年的文明。 留下的哪些想法应该写在信封背面？ “大道至简”。
当很多人谈论某人很棒时，他们说他们是专家。 其实专家并不厉害。 他们能用简单的语言说出真相，让每个人都能理解。 这才是真正厉害的地方。
几千年思想的精髓，确实是伟大的真理和简单。 宇宙的美丽是什么？ 像 E=MC2 这样的公式可以描述小到原子、大到宇宙的事物。 真理的共同点是“最简单”。
讲个故事，4的平方根是多少？ 很简单，2和-2。 英国理论物理学家、量子力学创始人之一狄拉克在初中时就觉得这个答案非常非常奇怪。 为什么取根号时总是有正根和负根？ 根？
他突然想到扩展这个原理，说宇宙中所有的基本粒子都有一个反粒子。 有电子就有反电子。 如果有质子，就有反质子。 如果有中子，就会有反粒子。 反中子，这是一个非常非常惊人的发现。
那么，科学大师，您认为他为什么能够做出这些伟大的科学发现呢？ 正是他始终没有忘记“伟大的简单”，后来狄拉克获得了诺贝尔奖。
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