• 12月24日 星期二

最接近诺贝尔奖的华人科学家逝世,世界失去了什么?

最接近诺贝尔奖的华人科学家逝世,世界失去了什么?

2017年7月15日, 北京,张首晟在2017网易未来科技峰会上演讲(@视觉中国)

张首晟的家,美国加州帕罗奥图的SanJuanAve(圣胡安大街),斯坦福大学附近,距离著名的斯坦福书店只有一公里的行程。

这是一栋建筑面积接近400平米的二层别墅,建在半山坡上,灌木环绕,一度曾是张首晟创立的丹华资本的登记地址。

家里登记着五口人,除了张首晟外,还有张的父亲,妻子余晓帆以及一双儿女。从2007年7月开始,张家已经在这里住了11年之久。

2018年12月6日,张家发表声明,确认55岁的张首晟与抑郁症斗争后,12月1日在家中意外离世。

“他是一位杰出的科学家,做出了巨大的贡献,他的逝世对家人,同事,以及他的研究领域都是巨大的损失。”当天,斯坦福大学网站上发布讣告,悼念张教授离世,“他有非凡的智慧和创造力,探索了新材料、量子引力和人工智能等多个领域,对物理学的数学之美有着深刻的认识。”

张首晟生前身兼多职,斯坦福大学终身教授,清华大学特聘教授,美国国家科学院院士,中国科学院外籍院士……他在拓扑绝缘体,量子自旋霍尔效应、天使粒子等课题上的研究,于全球科学界享有盛名。

而他身上更为普通人所熟知的标签,则是著名物理学家、诺贝尔奖得主杨振宁的爱徒,以及恩师早前对他科研成就毫不讳言的那句认可:“对张首晟来说,获得诺贝尔奖只是时间问题。”

阁楼上的读书少年

最接近诺贝尔奖的华人科学家逝世,世界失去了什么?

2013年3月20日,瑞士日内瓦,张首晟夫妇与英国物理学家霍金合影(中新社图)

12月6日,张首晟的母校复旦大学,在官微上发布了纪念文章,并配以一幅张首晟稚气未脱的老照片,称他为“那个在阁楼里看哲学书的孤独少年”。

1963年,张首晟出生于上海静安区一个书香门第,祖父张彝是复旦大学第二届毕业生。受家风影响,他从小就在自己家的阁楼上找书读,从伯父的毕业年册读到《西方哲学史》,不一而足。

“在红色的年代里,能够看到古希腊的雕塑,是很幸福的。对我而言,真正的启蒙教育不是科学,而是艺术和哲学。”张首晟在接受复旦校刊采访时回忆。

1978年,初三在读的张首晟参加了高考。当时,上海允许初中毕业生直接参加高考,但每个区限10个名额,而且需要先参加预考,而且如果一旦落榜,连高中的大门也都关闭了。“这是我人生中面临的一次最严峻的选择。”张首晟坦言。最终他如愿以偿,拿到了复旦理论物理专业的录取通知书,和祖父成为隔代校友。

进入复旦后,15岁的张首晟住在11号楼303室,一个寝室8个人,他的年纪最小,每日里就是争分夺秒地读书。第二学期刚开始,班主任便通知他被选派到德国柏林大学留学。

“学了物理以后,发现教科书上重要的物理公式,很多都是德国物理学家的贡献,去德国留学对我来说像做梦一样。”张首晟说。1980年,在同济大学经过一年的德语培训,他就来到了柏林——甚至还没来得及拿到复旦毕业文凭。

或许是所学过于深奥,在德国学习一年之后,天才如张首晟,也对自己的专业产生了怀疑。为了排解情绪的低落,他来到小城哥廷根游玩。

这里是物理学的圣地,总人口不过13万的小城,却诞生了40多位诺贝尔奖得主,量子力学也发源于此。而在哥廷根大学的一块墓地里,张首晟发现了诸多物理学大家的长眠处,而墓碑上刻着的,都是墓主人生前成绩:海森堡墓碑上是“不确定性原理”,玻恩的墓碑上是“波函数”……

“我领悟到了人生重要的一课,人生最高的追求应该是留下你创造的一些知识。”2013年,在新加坡南洋理工大学的一次访谈中,张首晟回忆说:“从此以后,我就决心做一个物理学家,而不去考虑将来如何赚钱养活自己。”

杨振宁之徒

“张首晟是第一流的物理学家。”12月10日,张首晟的导师,著名物理学家杨振宁先生,在《光明日报》发文怀念爱徒,“2007年德国Wrzburg大学Molenkamp的实验团队,根据此(张首晟)建议调试了一个HgTe/(HgCd)Te量子井,最后发现果然有导电和其他现象。那年11月莫伦坎普团队与张首晟和他的学生祁晓亮联合发表了一篇文章,公布实验结果。此文章是近年来最最震惊物理学界的文章。”

20岁时,张首晟选择前往美国,就读于纽约州立大学石溪分校,攻读物理学博士学位,杨振宁成为他的导师。

最接近诺贝尔奖的华人科学家逝世,世界失去了什么?

9月15日,杨振宁出席“2018求是奖颁奖典礼”(@视觉中国)

“尽管杨教授很忙,但他总是抽出时间和新来的研究生谈话。”2010年,张首晟在一篇文章中回忆他与杨振宁的石溪岁月,“他问我的兴趣是什么?我回答说理论物理的最高目标是追逐爱因斯坦的梦想,将引力和其他统一起来,而我的兴趣也正在于此。使我大为惊讶的是,他不但不赞成我追求这样一种目标,甚至都不赞成我从事通常的粒子物理研究。他说物理学是一门范围十分宽广的学科,到处可以找到有趣的问题。”

张首晟带着困惑和矛盾离开了杨振宁的办公室,随后参加了杨振宁专门为新生开设的课程《理论物理问题逊。在这门课程中,杨振宁并没有涉及理论物理的前沿问题,如基本粒子的模型,而是大范围介绍一些有趣的分支,比如超导体的量子化,全息术和磁单极子等。读完这门课后,张首晟逐渐将兴趣集中于凝聚态物理。

凝聚态物理研究的是物质凝聚相的物理本质。固相以及液相是人们最为熟悉的凝聚相,而除了这两种相之外,凝聚相还包括一些特定的物质在低温条件下的超导相、自旋有关的铁磁相及反铁磁相、超低温原子系统的玻色-爱因斯坦凝聚相等等。

凝聚态物理学是目前物理学最为活跃的领域之一,仅在美国,该领域的研究者就占到该国物理学者的近三分之一。张首晟投身其中后,很快就成为这个领域的佼佼者。

诺贝尔奖热门

美剧《生活大爆炸》第四季第14集有这样的一幕:男主角、一贯傲娇的谢尔顿,在首次代课任教的时候,打算给课堂上的学生一个下马威,便问道,“知道拓扑绝缘体(Topological Insulators)的请举手?”所有学生都举起了手。

拓扑绝缘体,这个偏僻的词汇,恰恰是张首晟的主攻目标。

……

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