在基础科学的入口处，做一位清醒的旁观者
8月13日，2026年未来科学大奖的获奖名单公布了。
三位科学家走进公众视野：张宏，因揭示多细胞生物特有的自噬机制获得生命科学奖；赵东元，因介孔材料的开创性贡献获得物质科学奖；袁新意，因算术几何领域的奠基性工作获得数学与计算机科学奖。
未来科学大奖的设立初衷，是奖励那些"产生巨大国际影响、具有原创性与长期重要性"的基础研究。
而基础研究的本质，恰恰在于它回答的不是"如何赚钱"或"如何更快"，而是"生命如何运作""物质如何组装""真理如何被描述"。
这些问题看似无用，却构成了现代文明的全部地基。
幸运的是，科普出版为我们搭建了一座桥。这些书籍不是教材，而是邀请——邀请读者在基础科学的入口处，做一位清醒的旁观者。
1.生命科学：细胞内部的清洁工程
张宏的研究围绕"自噬"展开。这是一个在细胞内持续进行的清洁与回收程序：当细胞需要清理受损的蛋白质、入侵的病原体或老化的细胞器时，它会构建一种双层膜囊泡——自噬体——将垃圾包裹起来，运往溶酶体降解。
自1963年Christian de Duve首次提出这一概念，到2016年大隅良典因酵母自噬研究获得诺贝尔奖，科学界对单细胞生物的自噬机制已有较深入的理解。
但张宏的工作往前推进了一大步：他利用秀丽隐杆线虫模型，发现了一组仅存在于多细胞生物中的自噬基因（EPG基因），从而揭示了动物自噬特有的复杂分子通路。
这项工作之所以重要，是因为它触及了一个根本问题：多细胞生命如何协调数万亿个细胞的内部清洁？
当自噬机制出错，神经退行性疾病、癌症、免疫紊乱便会接踵而至。理解它，就是理解生命如何维持自身的秩序。
如果希望从通识层面进入这个领域，以下三本书构成了一个渐进的阶梯——从基因到细胞、从机制到进化的认知路径。你能隐约感受到，细胞内部那场持续数十亿年的精密清洁工程。
《觉醒吧，我的基因》（[日]宝岛社）是起点。
这本趣味基因科普书用92个灵魂提问撕开基因的日常伪装——从"为什么所有生物都必须死亡"到"吃掉自己能够延长寿命吗"，它把基因从实验室的抽象符号拉回日常生活的可感经验。理解基因如何"发号施令"，是理解细胞一切行为——包括自噬——的前提。
自噬本质上是一种基因调控的程序性过程，这本书帮助读者建立"细胞行为服务于基因延续"这一底层认知，也为后续理解张宏的EPG基因研究铺设了最亲切的入口。
《重写生命未来》（胡安·恩里克斯、史蒂夫·古兰斯）则将视角从"理解"转向"设计与干预"。
两位作者以生物技术创投家与科学家的双重视角，揭示了基因编辑如何成为"设计生命、驱动快速进化的决定性力量"。
从CRISPR到个性化用药，从定向调整大脑到合成生命，这本书展示了人类已经拥有的精密工具，以及改写生命底层密码的壮阔前景。
对于理解张宏研究中基因功能验证与多细胞生物特有机制的方法论，这本书提供了最前沿的语境。
《恩斯特·迈尔讲进化》（恩斯特·迈尔）则将视野再次拉高。
迈尔被誉为"二十世纪的达尔文"，他在书中用直白的语言阐述了进化现象与过程。
张宏的研究根植于多细胞生物的进化语境——为什么线虫成为模式生物？为什么多细胞生物需要比酵母更复杂的自噬机制？
迈尔的进化生物学框架，能帮助读者从"生命如何适应环境"这一宏观视角，重新审视细胞内部的微观戏剧。
2.物质科学：在纳米尺度上建造城市
赵东元的研究领域是介孔材料。介孔，指的是孔径在2到50纳米之间的材料。这个尺度极其微妙：它比微孔大，允许分子自由进出；又比大孔小，拥有极高的比表面积。在催化、能源存储、环境治理和生物医药领域，介孔材料扮演着关键角色。
但二十多年前，如何精确控制介孔的结构、孔径、组成和形貌，是化学与材料科学的核心难题。
赵东元及其合作者的工作，相当于在纳米尺度上发展了一套"建筑学"。他们率先发展了基于分子自组装的有序介孔材料合成新方法，开创了SBA、FDU等一系列介孔材料体系；又提出有机—有机自组装策略，将介孔结构从无机材料拓展到聚合物和碳材料领域。
这些工作不仅具有理论深度，更已广泛应用于工业催化与能源转化。
以下三本书共同指向一个认知：物质科学的边界，正在被那些敢于在不可见尺度上"建造"的人不断推远。
《爱因斯坦的时钟与庞加莱的地图》（彼得·伽里森）提供了进入这种思维的精神前奏。
伽里森是哈佛大学科学史与物理学教授，他在书中以爱因斯坦与庞加莱对"时间"与"测量"的探索为线索，呈现了现代物理学基石的建立过程。
科学发现从来不只是实验数据的堆叠，它背后是思想交锋、概念突破与测量精度的共同演进。赵东元的介孔材料研究同样如此：它始于对"如何精确测量和操控纳米结构"这一问题的执着。伽里森的书教会读者欣赏科学发现背后的思想张力。
《新材料革命》（斯凯拉·蒂比茨等）则直接回应了材料科学的前沿命题。
从4D打印到自修复材料，从活性系统到自下而上的建造逻辑，这本书展示了材料科学正在经历的范式转变。
介孔材料研究中"精确孔结构调控"的底层逻辑，与书中提出的"精简即智能""材料既是执行器又是传感器"等理念一脉相承。它帮助读者建立对"材料可以如何被设计"的直观想象。
《碳女王的科学幻想曲》（马娅·温斯托克）则提供了一位纳米科学先驱的生命范本。
主人公米尔德里德·德雷斯尔豪斯被称为"碳女王"，她开创性地奠定了石墨、碳纳米管等碳科学领域的物理基础，三次为诺贝尔奖的发现铺平道路。赵东元的介孔材料研究同样工作在纳米尺度，同样从碳与分子的世界出发。
这部传记不仅记录了科学突破的历程，更展现了在性别偏见与贫困困境中坚持基础研究的精神。它让人明白：赵东元的介孔材料不是魔法，而是人类在纳米尺度上精确"建造"能力的延续——这次的砖块是分子，城市在显微镜下。
3.数学与计算机科学：在抽象中触摸实在
袁新意的研究领域是算术几何，一个对绝大多数人而言都过于抽象的名字。简单来说，算术几何利用代数几何的方法研究整数解与有理数解问题——它起源于古希腊数学家丢番图，在现代数学中蓬勃发展。费马大定理的证明、Mordell猜想的解决，都是这一领域的里程碑。
袁新意的工作是在这一传统中开辟了新的理论工具：他创立了Arakelov几何中的"算术大性"理论，并利用这一工具证明了一致Bogomolov猜想，进而导出了Barry Mazur于二十世纪八十年代提出的一致Mordell猜想的定量形式。
这些名字和术语对非专业读者而言是密码，但它们共同指向数学最古老也最迷人的追求：在纯粹的抽象推理中，触摸关于数与形的永恒真理。
理解这种追求，不需要读懂他的论文，但需要理解数学在现代世界中的位置。
以下三本书从不同侧面回答了同一个问题：数学到底是什么？它不是计算器上的按键，而是人类理解世界最深层的语法。袁新意在算术几何中的工作，正是这种语法在当代最精密的运用之一。
《芯片简史》（汪波）提供了一个绝佳的切入点。
芯片是数学与物理的终极交汇点——算术几何属于纯数学，但芯片发展的底层逻辑，正是"如何用物理手段实现数学运算"。
汪波完整呈现了从晶体管到集成电路的历程，让读者看到抽象的布尔代数如何转化为硅片上的数十亿个开关。对于理解袁新意研究中"数学如何最终落地为可计算的结构"，这本书提供了产业维度的对照。
《脑与数学》（斯坦尼斯拉斯·迪昂）则从认知神经科学的视角，揭示了"数学思维"的生物基础。
作为"大脑奖"得主，迪昂通过脑成像技术与心理实验，剖析了人类如何从婴儿期的数感出发，逐步建构起复杂的数学认知。
算术几何研究的是代数簇上的点，而迪昂研究的是大脑中的数字处理机制——两者都指向同一个问题：数学能力是如何形成的？这本书让读者理解，袁新意所从事的抽象数学工作，其根源深植于人类大脑的神经结构之中。
《AI众神时代》（乔治·戴森）则将视野拉向计算机的起源与AI的觉醒。
作者依托父亲弗里曼·戴森的独家口述，全景式还原了普林斯顿高等研究院与曼哈顿计划的历史现场，串联起图灵、冯·诺伊曼等科学巨匠如何用数学与代码点燃数字宇宙。
算术几何与计算机科学看似遥远，但两者共享同一种底层冲动：用精确的符号系统描述世界。
这本书揭示了冷战时期的科技博弈如何塑造今日AI的雏形，也让读者看到：袁新意在算术几何中的抽象推演，与冯·诺伊曼的存储程序计算机，本质上都是人类用数学语言理解世界的不同分支。
阅读，提供了一种更重要的东西：语境。 在这个信息碎片化、注意力稀缺的时代，拥有语境意味着拥有判断力。
专业性之外，保持对基础科学的旁观能力，是一种更隐蔽的智力资产。
基础科学所揭示的那些关于生命、物质与数学的真理，将持续存在。而阅读，是让这些真理进入日常思考的最短路径。
本期策划：芦丁
编辑：芦丁
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