离诺贝尔奖最近的华人远去了

作者:白露为霜  于 2018-12-6 13:09 发表于 最热闹的华人社交网络--贝壳村

作者分类:科学技术|通用分类:留学生活|已有65评论

关键词:张首晟

白露为霜注:斯坦福大学著名华裔科学家张首晟2018121日去世,终年只有55岁。惊闻噩耗,痛惜万分。我同张教授有过一面之缘 - 2014年时在斯坦福听过他的一个讲座。时间不长但留下的印象非常深刻,为此还特意写了一篇博文,希望他能在2019年获得诺贝尔奖。2019还未到,教授却离世而去,痛哉。逝者长已矣,生者如斯夫,在这里旧文重发,以示敬意。

 

硅谷英雄:谁是离诺贝尔奖最近的华人?(原发于2014年3月7日)

当老利兰-斯坦福(Leland Stanford)开始构想、设计斯坦福大学的时候,他坚持要让学校的第一栋科学楼 – 化学试验室远离学校中心的“四合院”(QUAD)。他很担心化学试验会出意外,导致起火或爆炸将学校夷为平地。老斯坦福是对的,科学家们的确会做一些危险而发疯的事情,但把化学系流放出去却是一个错误。物理系其实更危险。

你或许听说过反物质。这种由反粒子构成的东西非常奇异,当物质与反物质相遇时会发生剧烈爆炸,有一个专用名词:湮灭(annihilation)。人人都知道核爆炸威力巨大,也只有一部分物质转变为能量。湮灭则不同,物质与反物质都完全毁灭,产生的能量要比核反应要大的多。如果你认为反物质只有在科幻小说中存在,你就错了。其实,在美国旧金山湾区人口最稠密的地区,在斯坦福大学,物质与反物质湮灭的事件不断地发生。280号公路是硅谷的一条大动脉,每天车流滚滚,风驰电掣。很少人知道的是在离Sand Hill出口不远的地方,一束束电子或正电子在地下数米处横穿280公路,撞向目标 - 另一束迎面飞奔而来的粒子。

这就是著名的斯坦福线性加速器(Stanford Linear Accellorator Center, 简写SLAC)。SLAC拥有世界上最长的2英里直线加速器。将代电粒子加速到很高速度,让它们相互碰撞,然后观察会发生什么事情,这就是加速器最重要的目的。当一个电子同一个正电子(电子的反物质)相撞会发生什么?对了,火光四射,e+e低能湮灭时会产生出伽马射线。可当电子或正电子被加到很高的速度再相撞,各种古怪奇异的东西会产生出来,有时是W玻色子(W boson),有时是Z玻色子(Z boson),甚至胶子(gluon),质子。SLAC并不是最大的加速器,但它的尺寸和设计很适合产生和研究Z玻色子。

很久以来我一直很想去SLAC参观,可平常有门卫把守,要想进入唯一的方法是参加中心的公共讲座(Public Lecture)。这次同SLAC的邂逅,虽然没有机会参观加速器内部设施,却碰巧遇上了斯坦福物理学家张首晟,有幸聆听他讲述材料物理领域的新发展,受益非浅。

  

空中鸟瞰SLAC(网络照片)

张首离诺贝尔奖还有多远?

尽管平常是重兵把守,但每隔一两个月,斯坦福线性加速器中心就会敞开大门,用一场精彩的讲座来答谢社区人士的支持。这些讲座介绍在科学前沿所发生的激动人心的事件。从钻石的纳米技术,到最新的希格斯玻色子(higgs boson)的发现,加速器中心的公开讲座成为普通民众了解科学发展的一个难得的渠道。

参加这类讲座的以退休人士为主,很多人以前是科学家,工程师,等等。再有就是斯坦福或周围学校的大学生、研究生。偶然也有家长带着孩子来。能听懂多少很难说,但他们愿意把孩子带来还是值得称赞,没准孩子会受到启发,讲座也成为影响一生的重要事件。

张首晟教授在这场题为“电子高速公路”(Electron Superhighway)的讲演中首先提到硅谷所面临的危机 – 其赖于生存的“摩尔定律”(Moore's law)已经无以为继。当巨量的晶体管被挤进大规模集成电路时,耗能和散热的问题无法解决。以硅为基石的现代电子行业已经走到了尽头。

张首晟提出的解决方法是让流往一个方向的电流有自己专用的通道,就像在高速公路上开车一样。听上去简单,要实现这个目标需要一种全新的材料来替代硅。接下来讲的是他自己的方向:拓扑绝缘体(Topological Insulator)、量子自旋霍尔效应(Quantum spin Hall effect),以及高温超导等领域的研究。要准确介绍这些概念超出我能力范围,有兴趣的读者可以观看张教授的Youtube讲演录相,是相当激动人心的。在演讲快结束的时候,张首晟提出了大胆的预测:一种以单层锡分子制成的材料叫Stanene具备所有想要的特点 – 可在室温条件下成为拓扑绝缘体

如果他的预言成为现实,这种材料可以用在大规模集成电路中,进而解决现有材料无法逾越的耗能和散热的问题。他甚至开玩笑地建议,如果成功应该把“硅谷”改名为“锡谷”(Tin Valley)。

张首晟1963年出生于上海,1978年时他只是初中生,跳过高中,直接考入我的母校-复旦大学。按照他自己的说法,高中那点东西都是自学的。张首晟并没有在复旦待很久,他在1980年赴德国柏林自由大学留学一直到获硕士学位。后赴美国纽约州立大学石溪分校(State U of New York at Stony Brook)深造,在扬振宁的建议下转攻材料物理,1987年获博士学位(他并不是扬振宁正式的学生)。从1993年起,张首晟任教于斯坦福大学

张首晟与扬振宁(网络照片)

拓扑绝缘体原本是一个生僻的物理概念,近年来却变成异常火爆。连当红美剧“生活大爆炸”(The Big Bang Theory)里的主角肖登(Sheldon Cooper)都曾给过一个拓扑绝缘体的讲演(当然是搞笑的)。除了张首晟带领的斯坦福的研究团队之外,普林斯顿大学,宾西法尼亚大学等机构都有科学家在做同一方向的研究工作。不同小组你追我赶,一时还很难看出谁是最后的赢家。

张首晟的工作也让他频频得奖,以至于有人坚称他是下一位获得诺贝尔奖的华人。作为科学家,主要目标是解决一个问题,发现前人没有发现过的东西,至于得奖与否不应该是主要的考量。但话又说回来,我觉得他的确很有可能得奖。张首晟做的工作肯定是诺贝尔级别的;但能不能得奖,什么时候得奖,现在预测可能还为时过早。比如SLAC的科学家在1968年发现了“夸克”,直到20多年后的1990年才得奖,更不要说还有许多重要发现没有获奖。张首晟应该说是非常幸运的,在中国教育界学术界有机会污染他之前就离开了中国,研究生时有名师指点,自己的研究方向又赶上大发展的时期,一路都是福星高照。

诺贝尔奖是中国人永远的痛。如果把文学奖,和平奖除外,现有的八位华人诺奖科学奖获得者要么是解放前出国的(李政道,扬振宁,崔琦),要么是香港台湾或国外长大的(丁肇中,李远哲,钱永健,高锟,朱棣文)。这同中国在教育、科学的投资不成比例,跟中国的人口更不成比例。国人一直在问,为什么还没有新中国出来的华人获得诺贝尔科学奖?这是个非常好的问题,你们说是什么原因呢?

我觉得很重要的一个原因是时辰未到。中国开放之前科学很落后闭塞,希望只能放在改革开放后的进大学的人才身上。这些人现在还在出成绩的阶段。让我们乐观一点,假设张首晟能顺利地在5年内即2019年获得诺贝尔物理学奖。届时他离1978年考上大学也过去了40年了。中国有句老话“十年树木,百年树人”,打造一个诺贝尔奖获得者就是要这么长时间,没有什么捷径可走。

张首晟SLAC讲演的视频:http://www.youtube.com/watch?v=ukBOYpz3U9E

 

张首晟的讲座“电子高速公路”

SLAC大门口

SLAC讲演厅

张首晟在讲演中

信息时代的摩尔定律

 

 

讲演厅外的雕像

加速器巨型的探测器(网络图片)

直线加速器的管道(网络图片)

 

 


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发表评论 评论 (65 个评论)

3 回复 浮平 2018-12-6 14:34
能人 https://medium.com/@gitana11/danhua-venture-capitals-shoucheng-zhang-is-paving-the-way-for-start-ups-in-the-blockchain-f0de01be5de6
7 回复 whyuask 2018-12-6 14:49
就像我近视之前无论如何无法理解近视是一种什么体验,我始终无法理解抑郁症到底是什么感受,不论各种文章如何描述,实在无法理解如此才华横溢、功成名就的人如何会自我否认到走极端呢?
4 回复 白露为霜 2018-12-6 15:22
whyuask: 就像我近视之前无论如何无法理解近视是一种什么体验,我始终无法理解抑郁症到底是什么感受,不论各种文章如何描述,实在无法理解如此才华横溢、功成名就的人如何
中文媒体讲是因为忧郁症而自杀。我没有查到美国警方的报告。
2 回复 白露为霜 2018-12-6 15:23
他最近搞Block-China, AI之类,同他物理的专业有些远。
3 回复 look789 2018-12-6 15:29
不论各种文章如何描述,实在无法理解如此才华横溢、功成名就的人如何会自我否认到走极端呢?
3 回复 fanlaifuqu 2018-12-6 21:31
常人难解高人奇人!
2 回复 Brigade 2018-12-6 21:34
著名美国华裔物理学家、斯坦福大学教授张首晟12月1日去世,终年55岁
2018年11月,美国贸易代表办公室(USTR)更新《301调查报告》,指中国利用风险投资帮助中国政府获得美国的尖端技术和相关知识产权,其中就包括丹华资本。
5 回复 白露为霜 2018-12-6 21:41
Brigade: 著名美国华裔物理学家、斯坦福大学教授张首晟12月1日去世,终年55岁
2018年11月,美国贸易代表办公室(USTR)更新《301调查报告》,指中国利用风险投资帮助中国
希望张教授的死同丹华资本没有关系。但谁知道呢?
10 回复 法道济 2018-12-6 22:03
不论多么有才气,生长于宇宙真理国,没有信仰,唯利是图,自绝于皇天后土,这就是悲剧!古往今来,才华横溢,却卖身投靠,助纣为虐的例子还少吗?古有“文章两汉”的杨雄,列入贰臣传的洪承畴、祖大寿,今有汪精卫、郭沫若,寡廉鲜耻,苟且偷生!这些人虽然无耻,但仅止与思想、政治,而张首晟却一具行尸走肉,只占一个“利“字。背叛入籍誓言,甘做夷狄之鹰犬,所图的仅仅是蝇头小利而已;可怜可恶,咎由自取!
4 回复 秦臻 2018-12-6 22:07
可惜。。。世界范围内由于抑郁症导致的悲剧太多了,深刻研究这个病症,有效的及时的干扰控制也应该被重视起来。
3 回复 飞鱼2008 2018-12-6 22:15
12月1日晚,特朗普请习近平吃饭;12月1日,孟晚舟与张首晟计划在阿根廷同赴一个晚宴;12月1日,孟晚舟在加拿大转机时,被加拿大当局应美国要求拘捕;12月1日,张首晟在美国坠楼身亡,当局迅速确定死因是“自杀”;12月3日,中国芯片厂商从荷兰订购的价值$1.2亿美元的EUV光刻机在荷兰ASML失火烧毁;https://www.backchina.com/comments/20181206/news-597741-1.html 网友评论
3 回复 白露为霜 2018-12-6 22:23
飞鱼2008: 12月1日晚,特朗普请习近平吃饭;12月1日,孟晚舟与张首晟计划在阿根廷同赴一个晚宴;12月1日,孟晚舟在加拿大转机时,被加拿大当局应美国要求拘捕;12月1日,张
他的死的确有很多可疑的地方。谣言漫天飞。
2 回复 白露为霜 2018-12-6 22:29
look789: 不论各种文章如何描述,实在无法理解如此才华横溢、功成名就的人如何会自我否认到走极端呢?
还没有看到美方的调查结果。不知道自杀的结论是否是事实。
2 回复 白露为霜 2018-12-6 22:30
fanlaifuqu: 常人难解高人奇人!
谢谢留言。问好。
2 回复 白露为霜 2018-12-6 22:45
法道济: 不论多么有才气,生长于宇宙真理国,没有信仰,唯利是图,自绝于皇天后土,这就是悲剧!古往今来,才华横溢,却卖身投靠,助纣为虐的例子还少吗?古有“文章两汉
谢法老留言。
2 回复 农家苦 2018-12-6 23:09
第二个张纯如
2 回复 Brigade 2018-12-6 23:47
丹华资本是区块链领域知名投资机构,曾投资多家区块链企业。据节点财经报道,丹华资本最早投资“币圈”为2014年,大部分投资时间集中在2017年和2018年,其中2018年投资数量最多,占比67.7%。
10 回复 livingspring 2018-12-6 23:48
追求学问需要追求的人清心。做学问就不要染指商业,经商就要正正规规,不要染指政治权贵,但不染指又如何发财?所以研究学问的人只有清心研究学问,否则一步错,步步错,不仅丢了学问,砸了生意,连性命也保不住。人为财死,鸟为食亡,千古不变的定律。希望楼主把标题加上一个问号。常常不是天妒英才,而是许多英才有聪明无智慧,自己往死里跳,老天也拉不回来。
3 回复 白露为霜 2018-12-7 00:03
Brigade: 丹华资本是区块链领域知名投资机构,曾投资多家区块链企业。据节点财经报道,丹华资本最早投资“币圈”为2014年,大部分投资时间集中在2017年和2018年,其中2018
Block-chain可能还不是重点。丹华在AI和大数据方面也有很多投资,这触及美国的敏感领域。
6 回复 白露为霜 2018-12-7 00:07
livingspring: 追求学问需要追求的人清心。做学问就不要染指商业,经商就要正正规规,不要染指政治权贵,但不染指又如何发财?所以研究学问的人只有清心研究学问,否则一步错,
丹华成立的时候中美关系同现在完全不同。那时想两边游走,名利两边都拿得人很多。曾国藩就说过,名和利不能两样都拿,现在看来,中和美好处也只能拿一边。
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