9月20日，中科院院士、北京大学讲席教授、前沿交叉学科研究院院长、定量生物学中心主任、国家自然科学基金委员会交叉科学部首任主任汤超院士做客我校“光谷课程”，以《科技革命与学科交叉》为主题，向到场师生分享了自己关于科学革命、技术进步以及学科交叉这三者是如何共同推动社会发展的思考和体会。讲座由徐惠副校长主持，科教处主任董方奎、高一Ⅱ部主任严贤灿及该级部教师、同学们参加了此次讲座。

讲座开始，汤超院士引领大家回顾了16、17世纪的科学革命，这是一个科学成果井喷的年代，诸多学科在这一时期取得了里程碑式的进展。随后，汤超院士以天文学为例，为大家展示了一套普适理论体系（如万有引力定律和开普勒三定律）是如何经几代人的努力而最终建成的。古往今来，人们一直对天象、行星保持有强烈的好奇心，而在人们试图理解宇宙秩序的过程中，曾经存在两种主要的观点：地心说和日心说。地心说认为地球是宇宙的中心，但这一假说无法解释所有的天文现象，这使得古天文学家托勒密不得不对地心说进行修正，提出了繁琐的本轮均轮理论。而哥白尼提出的日心说，则认为天体以圆轨道围绕太阳运动，这一假说更为简洁，但在当时也并不能更好的解释天体运动。这是因为当时的观测并不精确，实际上天体的运动轨道应是椭圆形的。后来，直到第谷观测到了大量精确的数据，以及开普勒对这些数据的分析，才有了我们现在所熟知的行星运动三大定律。再后来，牛顿提出了更为普适的牛顿运动学定律与万有引力定律，同时发明了微积分，使理论有了与之对应的数学语言，并借此成功解释了开普勒的三大定律。

汤超院士通过这场天文学革命为大家展示了什么是物理学发展的一般规律：始于对自然现象的好奇及对此展开的观测，而通过对观测数据的积累和分析，科学家们能够尝试建立初步的模型来解释这些现象，但这些模型通常是表面、唯象的，仅仅是对现象的初步描述和解释。随着技术的进步，新的实验技术和测量方法使得科学家能够收集到更多、更准确的数据。这些精确的数据为更定量、更简洁、更普适的理论规律的出现奠定了基础。同时，为了更好地描述和解释这些规律，物理学也推动了数学语言的发展，比如，牛顿就发明了微积分。

随后，汤超院士将话题切换到了科学革命对人类文明的影响，借由一张世界人均GDP从公元前到近代的变化图片，汤超院士向大家指出，正是科学革命和工业革命之后，世界人均GDP才开始出现爆发式的增长，由此可以看出科学革命的重要性。在科学革命的基础上，工业革命与信息革命相继发生，时至今日，我们仍在经历各种应用性革命，如第一台计算机到现在的手机、互联网等。汤超院士补充道，很多人可能会认为这些应用性革命的背后是强大的应用需求和市场推动，但实际上也有多学科交叉在起作用，这其中最为重要的就是作为基础的物理学理论，没有物理理论的发展，这些革命是无法发生的。

以信息革命为例，汤超院士向大家介绍了其背后的物理基石——电动力学和量子力学的发展史。如天文学革命一般，一切都起始于对自然现象的好奇。对电磁现象的好奇，使得一大批科学家投身与此，经过漫长的探索才有了后来被众人熟知的安培定律、法拉第定律等。而著名的麦克斯韦方程的提出，则给出了电磁学中的一般普适规律，这直接促进了电磁波的发展，整个的改写了人类通讯史。再看量子力学，量子力学的诞生也不是为了发明芯片、半导体，而是对光电现象、黑体辐射现象、太阳光谱等经典物理无法解释的现象的好奇心，让科学家们提出新的理论，从而促进了信息革命的发生。

在讲座的最后，汤超院士的博士生也是我校物理老师田冰珲老师为汤超院士献花。汤超院士表示，从事科学研究就是要保持住好奇心，耐得住寂寞，坐的住冷板凳，希望学生们能在今后的学习生活中依旧保持初心，不被外界所影响，并坚持独立自主思考的习惯，成为一个更好的人。