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【僑報(bào)網(wǎng)綜合報(bào)道】“我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)完美的世界,那里只有天使,沒有魔鬼。”2017年,美國(guó)華裔物理學(xué)家張首晟發(fā)現(xiàn)“馬約拉那費(fèi)米子”(又名天使粒子)時(shí)曾這樣感嘆。沒想到一年后,年僅55歲的張首晟去了另一個(gè)“完美的世界”。12月6日,其家人對(duì)外發(fā)布聲明,確認(rèn)張首晟于12月1日因抑郁癥意外去世。張首晟是斯坦福大學(xué)終身教授、美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院外籍院士。因?yàn)閷?duì)拓?fù)浣^緣體和量子自旋霍爾效應(yīng)的開創(chuàng)性研究,他幾乎攬括了物理學(xué)界所有重量級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)。楊振寧更是多次宣稱,弟子張首晟“獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)只是時(shí)間問題。”身處光環(huán)之下的他為何毅然告別這個(gè)世界?撥開各種陰謀論的濃霧,讓我們走近一個(gè)真實(shí)的張首晟。
諾獎(jiǎng)期待下的明星學(xué)者
2014年秋天的一場(chǎng)大雨來臨前,地產(chǎn)大亨潘石屹終于等到他的節(jié)目嘉賓,他小跑著去迎接,準(zhǔn)備在天臺(tái)錄制一期跨界訪談的視頻節(jié)目。這位讓地產(chǎn)大亨坐不住的嘉賓,正是當(dāng)時(shí)備受媒體關(guān)注的美籍華人科學(xué)家張首晟。
北京《中國(guó)新聞周刊》報(bào)道,此前不久,湯森路透發(fā)布預(yù)測(cè)稱,4位華裔科學(xué)家有望奪取諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng),其中最受關(guān)注的便是張首晟,他被視為諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的熱門人選,被各家媒體爭(zhēng)先報(bào)道。
張首晟在恢復(fù)高考后只在復(fù)旦大學(xué)讀了一年就去了德國(guó)留學(xué)。2011年,他在天津領(lǐng)取香港求是科技基金會(huì)的“求是杰出科學(xué)家獎(jiǎng)”,中國(guó)科協(xié)名譽(yù)會(huì)長(zhǎng)周光召就對(duì)他說,“你接下來是不是再努努力,拿下諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)呢?”
這雖然只是一句玩笑,卻折射出中國(guó)人對(duì)于張首晟獲諾獎(jiǎng)的期待。
成為物理學(xué)領(lǐng)域的大家,也是張首晟自己的目標(biāo)。他曾在多個(gè)場(chǎng)合都提到哥廷根墓地,在那里,他找到了人生的使命。1981年夏天,正在德國(guó)留學(xué)的張首晟利用假期周游德國(guó),來到著名的學(xué)術(shù)之都哥根廷。哥根廷大學(xué)附近的一片墓地里,葬有教科書上幾乎能看到的所有著名物理學(xué)家,以及一些偉大的數(shù)學(xué)家。張首晟發(fā)現(xiàn),這些科學(xué)家的墓碑上刻的字非常簡(jiǎn)單,除了名字,上面刻的往往是他們的名言或者生前發(fā)現(xiàn)的一道重要公式。
張首晟深受觸動(dòng),人的一生可能有不同的追求目標(biāo),但是最終最偉大的境界是給后人留下什么。他在一次采訪中提到,“這些數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家們,他們?yōu)檎麄€(gè)人類貢獻(xiàn)了非常有用的理論和見解,使大家能看到宇宙的美妙,這正是我要追求的人生境界。從此之后,我開始專心研究理論物理?!?/p>
張首晟此后的人生果然朝著這個(gè)方向發(fā)展:2006年,他領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)成功預(yù)言了二維拓?fù)浣^緣體中的量子自旋霍爾效應(yīng),并于2008年提出了在拓?fù)浣^緣體中引入磁性實(shí)現(xiàn)量子反常霍爾效應(yīng)的可能性。5年后,由中科院院士薛其坤領(lǐng)銜的中國(guó)實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)從實(shí)驗(yàn)中首次觀測(cè)到量子反?;魻栃?yīng),這一結(jié)果被美國(guó)《科學(xué)》雜志于2013年3月14日在線發(fā)表。
由于在拓?fù)浣^緣體這個(gè)領(lǐng)域的杰出貢獻(xiàn),張首晟幾乎拿了物理學(xué)領(lǐng)域的所有獎(jiǎng)項(xiàng)。早在2010年,他就已經(jīng)獲得“歐洲物理獎(jiǎng)”,2012年獲得了凝聚態(tài)物理領(lǐng)域的最高獎(jiǎng)——美國(guó)物理學(xué)會(huì)“奧利弗·巴克利獎(jiǎng)”,同年,又獲得國(guó)際理論物理最高獎(jiǎng)“狄拉克獎(jiǎng)”。
2013年的“基礎(chǔ)物理學(xué)獎(jiǎng)”頒獎(jiǎng)盛典在瑞士日內(nèi)瓦舉行,該獎(jiǎng)被學(xué)界稱為科學(xué)界的奧斯卡獎(jiǎng),評(píng)委會(huì)將基礎(chǔ)物理學(xué)特別獎(jiǎng)授予霍金,并將物理學(xué)前沿獎(jiǎng)授予張首晟和他的同事。2014年11月3日,美國(guó)富蘭克林學(xué)會(huì)宣布授予張首晟本杰明·富蘭克林獎(jiǎng),以獎(jiǎng)勵(lì)他在拓?fù)浣^緣體領(lǐng)域的開創(chuàng)性貢獻(xiàn),這是繼楊振寧之后第二位獲此殊榮的華裔科學(xué)家。
“這是我人生中首次獲得我的至高偶像愛因斯坦曾獲得的榮譽(yù),科學(xué)的人生充滿探險(xiǎn)和浪漫,只求獎(jiǎng)?wù)履苁惯@些偉大科學(xué)家的精神在我求知路上時(shí)時(shí)相伴?!睆埵钻色@獎(jiǎng)后對(duì)媒體感慨道。
什么是拓?fù)浣^緣體?通俗來講,電子在芯片上運(yùn)動(dòng)時(shí),相互碰撞可以發(fā)熱,而拓?fù)浣^緣體為電子搭建高速公路,讓它們能夠在一條一條的單行道上行駛,從而不會(huì)相互碰撞和產(chǎn)生熱量。如果用這類材料制造芯片,消耗能量很少,對(duì)用戶來說最直觀的感受就是“超長(zhǎng)待機(jī)”。
引發(fā)質(zhì)疑的“天使粒子”
2017年7月21日凌晨,多家國(guó)內(nèi)媒體報(bào)道稱:張首晟為首的實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)宣稱發(fā)現(xiàn)了“天使粒子”馬約拉納費(fèi)米子存在的證據(jù),結(jié)束了物理學(xué)界80年的探索,這一發(fā)現(xiàn)刊登在當(dāng)天的《科學(xué)》雜志上。還有人表示,天使粒子將是張首晟又一個(gè)諾獎(jiǎng)級(jí)的成果。
在2010年到2015年之間,張首晟團(tuán)隊(duì)連續(xù)發(fā)表三篇論文,預(yù)言在哪里能夠找到馬約拉納費(fèi)米子,并指出哪些實(shí)驗(yàn)信號(hào)可以成為找到該粒子的證據(jù)。張首晟將發(fā)現(xiàn)的馬約拉納費(fèi)米子稱為“天使粒子”,他解釋說,“就好像發(fā)現(xiàn)了一個(gè)完美的世界,只有天使,沒有魔鬼?!?/p>
上海澎湃新聞報(bào)道,在物理學(xué)領(lǐng)域,構(gòu)成物質(zhì)的最小、最基本的單位被稱為“基本粒子”。它們是在不改變物質(zhì)屬性前提下的最小體積物質(zhì),也是組成各種各樣物體的基礎(chǔ)?;玖W佑址譃閮煞N:費(fèi)米子和玻色子,分別以美國(guó)物理學(xué)家費(fèi)米和印度物理學(xué)家玻色的名字命名。東方西方哲學(xué)家都認(rèn)為,人類似乎生活在一個(gè)充滿正反對(duì)立的世界:有正數(shù)必有負(fù)數(shù),有存款必有負(fù)債,有陰必有陽,有善必有惡,有天使必有惡魔。 1928年,偉大的理論物理學(xué)家狄拉克(Dirac)作出驚人的預(yù)言:宇宙中每一個(gè)基本費(fèi)米粒子必然有相對(duì)應(yīng)的反粒子。根據(jù)愛因斯坦E=mc2的質(zhì)能公式,當(dāng)一個(gè)費(fèi)米子遇上它的反粒子,它們會(huì)相互湮滅,從而使兩個(gè)粒子的質(zhì)量消失并轉(zhuǎn)化為能量。
從此以后,宇宙中有粒子必有其反粒子被認(rèn)為是絕對(duì)真理。然而,會(huì)不會(huì)存在一類沒有反粒子的粒子,或者說正反同體的粒子?1937年,意大利理論物理學(xué)家埃托雷·馬約拉那(Ettore Majorana)在他的論文中猜測(cè)有這樣神奇的粒子存在,即今天所稱的馬約拉那費(fèi)米子。不幸的是,他本人做出這一猜測(cè)后在一次乘船旅行中神秘失蹤。自此以后,尋找這一神奇粒子成為了物理學(xué)家們夢(mèng)寐以求的探索目標(biāo)。而張首晟團(tuán)隊(duì)在80年后終結(jié)了這一懸念。
但是與中國(guó)國(guó)內(nèi)媒體一窩蜂將功勞歸于張首晟不同的是,學(xué)術(shù)界對(duì)這一發(fā)現(xiàn)提出了諸多質(zhì)疑。據(jù)專業(yè)人士透露,目前該實(shí)驗(yàn)并沒有被成功重復(fù),科學(xué)家們還在求證實(shí)驗(yàn)本身可能存在的問題。
中西合璧的完美人生
張首晟的人生堪稱完美。雖然是物理學(xué)家,他卻從來不是一個(gè)書呆子的形象,對(duì)西方歷史、希臘文化非常了解。
張首晟與妻子青梅竹馬,5歲相見,14歲戀愛,24歲結(jié)婚。兒子高中畢業(yè)時(shí)就收到了哈佛、斯坦福等五大名校的錄取通知,最后兒子選擇了哈佛,女兒則求學(xué)于斯坦福。
張首晟出生于上海一個(gè)書香世家,父母都是工程師。祖父張彝1906年考入復(fù)旦公學(xué),是復(fù)旦建校后的第二屆學(xué)生。他3歲時(shí),“文革”席卷全國(guó),父母被迫去工廠做工。張首晟發(fā)現(xiàn)家里的閣樓是個(gè)神奇世界,總能在這里發(fā)現(xiàn)許多有趣的物件,從伯父的大學(xué)畢業(yè)相冊(cè),到《西方哲學(xué)史》《西方藝術(shù)概論》等書籍,在那個(gè)流行“讀書無用論”的時(shí)代,沉浸在閱讀中的張首晟顯得有些奇怪。
在多次公開演講中,張首晟都提到過,他在小學(xué)時(shí)基本上把“對(duì)自己人生影響較大”的書都讀完了,但從來沒有從頭到尾讀完過一本書。在他看來,讀書是一個(gè)了解思維方式的過程,不是吸納所有信息,而是有針對(duì)性地進(jìn)行篩選。
讓張首晟沉迷的不僅是自然世界,還有文學(xué)。他至今保留著小時(shí)候讀過的《紅樓夢(mèng)》和《西方哲學(xué)史》。在文學(xué)世界里,張首晟一樣可以看到“美”的存在,尤其是詩歌,如同他日日相伴的物理公式一樣,是一種“信息的極端壓縮”的美。正因?yàn)槿绱?,寫詩成了他的一大癖好。?xí)慣了西式生活方式的張首晟,依舊會(huì)在情人節(jié)時(shí)為妻子寫一首中文詩。
1978年,中國(guó)恢復(fù)高考,年滿15周歲的張首晟剛剛初中畢業(yè)。當(dāng)時(shí)上海允許初中畢業(yè)生直接參加高考,張首晟在家人的支持下,憑借自學(xué)父親給他的一套高中自學(xué)教科書,跳級(jí)考入復(fù)旦大學(xué)物理系。
那時(shí)正是中國(guó)改革開放之初,人才短缺,鄧小平極力支持自然科學(xué)領(lǐng)域的人才公派出國(guó)留學(xué),張首晟趕上了留學(xué)潮的第一班車。1979年,大學(xué)第二個(gè)學(xué)期開始,正在宿舍自習(xí)的張首晟被班主任告知,他將被選派前往德國(guó)柏林大學(xué)深造。1980年,還沒來得及拿復(fù)旦文憑的張首晟就踏上了留德之旅。
在異國(guó)他鄉(xiāng),張首晟再次展現(xiàn)出學(xué)習(xí)上的天分。柏林大學(xué)的學(xué)制為五年,不少人甚至花了七年才畢業(yè),但憑借獨(dú)特的學(xué)習(xí)能力與勤奮,張首晟僅用三年就完成學(xué)業(yè)。攻讀學(xué)位期間,他還開始思考自己的學(xué)術(shù)方向,他將愛因斯坦揭示的宇宙四大力統(tǒng)一起來作為自己的最高理想,而自己的偶像楊振寧在這方面頗有建樹,追隨楊振寧就成了張首晟當(dāng)時(shí)的目標(biāo)。
命運(yùn)再次眷顧了這位勤奮青年。從柏林自由大學(xué)畢業(yè)后,張首晟被美國(guó)紐約州立大學(xué)石溪分校錄取,如愿成為楊振寧的弟子。但與預(yù)想相左的是,導(dǎo)師并不支持他從事統(tǒng)一場(chǎng)論或基本粒子物理的研究,而是向他推薦了凝聚態(tài)物理。
“我當(dāng)時(shí)覺得簡(jiǎn)直是不可思議,什么是凝聚態(tài),我聽都沒聽說過。”張首晟多次在演講中表達(dá)過他最初的不解,同時(shí)也表達(dá)了對(duì)導(dǎo)師的敬服。當(dāng)時(shí)楊振寧勸他,實(shí)驗(yàn)在物理發(fā)展中非常重要,凝聚態(tài)領(lǐng)域中有非常奇妙的實(shí)驗(yàn)值得關(guān)注,完成愛因斯坦的夢(mèng)想不一定要做“統(tǒng)一場(chǎng)論”,在凝聚態(tài)這樣一個(gè)看得見、摸得著的“沙?!崩镆部梢钥吹秸麄€(gè)世界的奧秘。
張首晟聽從了導(dǎo)師的建議,這也為日后他在凝聚態(tài)物理領(lǐng)域確立地位奠定基礎(chǔ)。
“他有抑郁癥狀”
12月6日,張首晟家人發(fā)布的聲明提到他“在與抑郁癥斗爭(zhēng)后”“意外離世”,不少媒體由此理解為張首晟死于抑郁癥。對(duì)此,張首晟家庭發(fā)言人告知,事實(shí)上,“張首晟的家人不曾知道張教授被診斷為抑郁癥。然而,回想起來,他們開始相信他有抑郁癥癥狀?!?/p>
“事后看來,這個(gè)家庭如今明白了張教授的掙扎比每個(gè)人所需經(jīng)歷的日常生活壓力更加嚴(yán)重”,張首晟家庭發(fā)言人說:“可悲的是,我們知道,即使是最親近的人也往往不知道愛人的痛苦。”
中國(guó)科學(xué)院大學(xué)卡弗里研究所所長(zhǎng)張富春回憶說,張首晟對(duì)飲食與住宿的品位比較獨(dú)特。他喜歡住有游泳池的酒店?!澳鞘且?yàn)樗幸稽c(diǎn)睡眠問題,每天睡前需要游泳來舒緩。做理論物理的人不少人都有睡眠問題,張首晟不算嚴(yán)重?!敝锌圃豪碚撐锢硌芯克芯繂T丁洪解釋說。
11月19日,首屆拓?fù)淞孔有畔?guó)際研討會(huì)在上海科技大學(xué)物質(zhì)學(xué)院舉辦,原定出席的張首晟未現(xiàn)身。據(jù)悉,當(dāng)時(shí)張首晟患有重感冒,伴隨著咳嗽,影響睡眠,在醫(yī)生的勸阻下沒有回國(guó)。丁洪拍了拓?fù)淞孔訉?shí)驗(yàn)室的照片,在微信上傳給張首晟,并開玩笑說,“你還不過來。”但對(duì)方一直沒有回應(yīng)。(完)