现代人已经慢慢理解不了牛顿的伟大。如果粗略看一下百度百科对牛顿的介绍，只能知道牛顿做了什么，看不出有什么特别神奇的地方。如果你更进一步，去读牛顿的名著《自然哲学的数学原理》，结果应该是非常令人失望的，因为你可能根本看不懂。它用数字来解释最伟大的理论:微积分！但魏钢认为，大多数人在这本巨著中大概找不到微积分的痕迹。反正魏刚没找到。只是看了一些关于牛顿分析的书，才知道自然哲学的数学原理里面有很多关于微积分的知识。
所以我们今天要讨论牛顿。这绝不是老生常谈的重复，而是从不同的角度去了解牛顿，从而了解牛顿在科学发展中的巨大作用。更重要的是，激发潜在的才能，努力探索自然的奥秘，为人类更好的生存和发展做出贡献。
大家好。今天卫岗就和大家聊聊牛顿的贡献。对于很多人来说，这个话题似乎是老生常谈，毫无新意。然而，有多少人知道牛顿发明和科学进步的艰辛？大多数人只知道牛顿发明了微积分，发现了万有引力定律和运动定律，也就是所谓的牛顿运动三定律。有多少人知道这些发明的过程和曲折？魏刚准备从这几个角度和大家谈谈他的经历。
在文章开始之前，我还是要感谢我的朋友和同学对我的鼓励和奖励。在现有的环境下，这样的支持尤为可贵！
可能和大家的想象大相径庭。牛顿在科学界的出现不是基于微积分和万有引力定律，也不是基于他震惊世界的运动三定律。事实上，当牛顿发表他著名的科学巨著《自然哲学的数学原理》(1687年)时，他已经名扬天下。牛顿的三大运动定律最早是在1687年发表的论文《自然法则》中提到的。牛顿于1669年被授予卢卡斯数学奖。这个座位虽然是荣誉称号，但从一开始就被认定为剑桥大学最著名教授的名片。牛顿的导师巴罗是第一任卢卡斯数学教授，牛顿是第二任。然后很多世界著名的科学家，比如惠斯顿、保罗·狄拉克、霍金等。，担任这个职务，说明这个头衔有很大的权威性。
牛顿·巴罗推荐他成为卢卡斯数学教授，既说明了巴罗的独到见解，也说明他有点自私？因为牛顿是巴罗的学生。但是，从后来的结果来看，巴罗的动作是非常正确的。正是有了这个座位，牛顿克服了重重艰难险阻，登上了当时科学的巅峰。
如果你认为牛顿生活在一个有利于科学发展的繁荣时代，那你就错了。虽然魏钢前面有过一次谈话，在大宪章的保护下，牛顿一生千钧一发，但是牛顿生活的时代只能算是黎明前的黑暗，那种黑暗可以吞噬一切美好的事物。
细心的人会注意到，伦敦大瘟疫发生在牛顿思维的黄金时代。8万多人死于这场瘟疫，相当于当时伦敦人口的五分之一。后来爆发了历史上被称为光荣革命的英国宪政斗争。光荣革命虽然没有流血，但是革命把当时的国王都赶出了英格兰，难免会有社会大动荡。
面对动荡的社会，人们的第一选择是放弃努力。沉湎于享乐和放纵是牛顿时代大多数人的选择，可能很多人都没有想到。人性和自然是一件很难琢磨的事情。动荡的社会造成人性的堕落，人性的堕落又加剧了社会的动荡。但与此同时，人性中也有许多积极因素，促使人类走出动荡与毁灭的无尽循环。尤其重要的是，一些努力工作的人用自己的思维积极抵制协作，这已经成为人类生存和发展的希望。
牛顿是一个不会沉沦的天才。在伦敦大瘟疫期间，牛顿回到了他的家乡，并在那里呆了两年。正是在这两年，牛顿提出了物理学的一大定律:万有引力定律。同时，他完善了他的微积分理论和物理三定律。
BBC有一部关于牛顿的纪录片，记录了牛顿当时的苦闷。牛顿回到家乡之前在剑桥大学。大学生活是社会最积极的反映。面对同学的铺张浪费，牛顿在日记中不断鼓励自己学习、学习、再学习。也许是牛顿对自然规律的执念远大于人类的享乐，让他抵挡住了狂欢的诱惑。没有记录显示牛顿当时有女朋友。唯一关系好的是他的室友。有阴谋论怀疑牛顿是同性恋，对象是他的室友，但这些都是捕风捉影，完全没有依据。
事实上，牛顿一生都没有感情纽带。我不知道该鼓励他还是批评他。牛顿可能脾气不好。成名后，他用一些不好的方法对付对手。比如对待胡克，还有莱布尼茨。但是，可以说牛顿的一生都是致力于科学研究的，这一点谁也不能否认。
或许正是因为牛顿研究的潜力，巴罗推荐牛顿为卢卡斯教授。但是牛顿还是做出了当时震惊世界的发现，这主要体现在光学上。仅此一点就配得上卢卡斯教授的名声。
光的奥秘可以说现代人还不能很好的理解。爱因斯坦的相对论把对光的研究推向了极致。光速和时间有关系，甚至可以让科学家推断时间倒流，这是爱因斯坦之前没人想到的。牛顿是光学研究的先驱。后来因为他的微积分、万有引力定律等伟大发现，牛顿的光学发现就没有这么宣传了。
正是在1666年，牛顿展示了他的光学发现，即著名的三棱镜实验。这个实验揭示了白光是不同颜色(即不同波长)的混合物，不同波长的光具有不同的折射率。在可见光中，红光的波长最长，折射率最小。紫光的波长最短，折射率最大。牛顿光的理论被白色棱镜显示的光谱所证明。为了研究光学，牛顿甚至用肉眼直接接触太阳光，这几乎导致了他的失明。由此可见牛顿对科学实验的痴迷。
光最奇妙的地方在于它的波粒二象性。也就是说光既是波又是粒子，普通人很难理解。在牛顿的时代，科学家们对光了解得不多。牛顿只能说是开启了人类探索光的进程。对光的真正理解需要长时间的积累。
牛顿活跃，也是科学家开始深入探索自然的时候。所以物理是发展最快的学科。数学在物理的推动下，发展很快。牛顿在讨论物体运动规律时发明了微积分。当时各种轨迹是科学家思考的重要课题。只有牛顿，通过研究轨迹，思考轨迹切线方向的确定，比同时代的人走得更远。正是这看似很小的一步，带来了微积分的巨大进步。光学发现是牛顿的小测边。然而，正是这些发现让当时的科学界认识到了牛顿的力量，并给他卢卡斯教授的职位。在那之后，牛顿至少可以不受干扰地进行科学研究。
从后来的历史发展来看，牛顿的研究走上了正轨。虽然有一些曲折，但总的来说，没有人打断牛顿的发明过程，这使他成为历史上最伟大的科学家。光学研究的成果是牛顿成功的敲门砖。从这些成就中，世人认可牛顿的天才和勤奋精神，并给予他相应的研究环境。同时，英国处于鼓励科学家的环境中，女王和国王都意识到科技对国力的巨大影响。而且当时英国有一个统治框架，制约着女王和国王的无限权力。所有这些联系使得科学史上最亮的星星之一闪闪发光。
后来很多历史学家认为牛顿的成功是偶然的。其实偶然中也有必然。牛顿的成功主要靠自己的努力，但环境也为他的发明扫清了道路。一个痴迷于思考自然规律的天才，如果他生活在中国，那将是明末清初社会最黑暗的时候。即使他在科学上有所成就，也很难生存。生活在同一个地球，为什么差别这么大？
先不说牛顿时代，先说今天我们面临的一些选择。这次的挑战领域是生物。如果仔细比较，现在的生物学研究环境和牛顿时代的天文学环境有很多相似之处。
分子生物学的发展其实是在挑战数学家的思维。生命的复杂性和许多现象似乎超出了数理逻辑的界限。以基因研究为例，或许能说明一点。
随着生物学家的不断努力，基因测序已经成为一项能够满足精确度的技术活动。也就是说，只要机器先进，研究人员具备一定的技能，就可以准确测出一个生物体，比如一个人的基因序列。理论上，一个人的基因序列决定了他的很多身体机能和生命运作。简单来说，一个人的基因序列可以决定他(她)是否会患上一些潜在的疾病，或者容易患上一些潜在的致命遗传疾病。
我们可以测量基因的序列数据，然后我们建立与基因相关的一些疾病的序列数据库(这可以通过对已经患有这些疾病的人进行测序来获得)。我们是否更容易诊断某人是否有患此类疾病的倾向？
因为基因的序列基本在出生时就确定了，虽然会有一些基因突变，但是是主流，所以理论上基因测序可以确定很多遗传病。不幸的是，事情要比一个简单的数学公式复杂得多。
基因是决定基因(即DNA)碱基排列的序列。有四个碱基，被生物学家命名为A、T、C、G。一个人的基因有30亿个碱基。要对比两个人的30亿基数，目前的数学公式是不够的。有一门科学，叫生物信息学，专门研究基因序列的规律。生物信息学中的所有算法都在试图找出基因序列中的规律，但遗憾的是，目前成功的例子并不多。几乎所有遗传病的基因序列都非常隐蔽，现代数学的工具都找不到！虽然我们有强大的计算机和深奥的数学理论，但仍然很难从30亿个单位的序列中找到规律。
这种情况很像我们发明微积分之前计算面积和体积。古希腊数学家使用了大量需要超高技巧的近似方法来计算复杂的面积和体积，但得到的结果并不令人满意。但是一旦有了微积分工具，面积和体积的计算可以说是轻而易举。同样，科学家们也曾用统计、预测等许多复杂的理论试图寻找人类基因序列的规律，但鲜有好的结果。我们会不会有微积分这样的工具，一举突破基因序列研究的难题？还没有迹象。
我们的时代正在呼唤伟大科学家的诞生。漫漫长夜需要闪亮的星星，这样的星星可能会挡在我们或我们的孩子之间。至少鼓励你的孩子好好学理科。人类命运的改善要靠我们自己。
好了，今天的篇幅也不小了，就暂时说一下吧。文末，还是要感谢朋友同学们的鼓励和打赏！
