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饱满的朱棣文

www.jyb.cn 2007年08月23日   来源:中国教育新闻网-中国教育报

【本期话题】

  假设国际足联宣布,由于某老牌球迷不怕风吹雨打烈日暴晒,喊哑了嗓门儿拍肿了手,自掏腰包随球队转战南北,艰苦奋斗几十年如一日,特授予他“最佳球迷奖”,媒体记者采访时问道:“您是怎样克服困难,向着既定目标艰苦奋斗,终于荣获这一球迷最高奖项的?”

  他会怎么想?怎么回答?最可能的是,他会觉得这都哪儿跟哪儿呀,简直驴唇不对马嘴。他的回答没准是这样:“你在搞笑吧?我是球迷啊!这好玩,有意思,我就是好这个。这跟什么艰苦奋斗、什么获奖有啥关系?我乐意!”

  1997年诺贝尔物理学奖获得者、美籍华裔科学家朱棣文在很大程度上就是这样一个人——

饱满的朱棣文

  成长

  朱家三兄弟,大哥朱筑文有三个博士学位,是美国研究DNA的顶尖学者。弟弟朱钦文21岁就获得博士学位,是美国知识产权专家。朱棣文获诺贝尔奖后,朱钦文的朋友发来一封电子邮件问道:“你父母是用什么食物喂养出了你们这些天才的?”

  童年的朱棣文对周边的一切好奇心极大,什么都要动手制作、动脑探索一番。他那间小屋四处堆满了从幼儿园到小学时自己动手制作的东西:肥皂捏的小动物,纸折的小飞机,木雕的军舰,被拆得面目全非的玩具,积木搭起来的“宫殿”,用许多复杂零件组装了一半,既叫不上名称也不知有啥用的古怪机器,检测花园土壤酸碱度的试纸,粗糙的小火箭……小家伙常常着迷地一干就是大半天。身为科技人员的父母鼓励他这样做。有一次他搞化学小试验,把家里的饭桌烧着了,吓得直哭,可母亲并未责备,却安慰他说:“没关系,它还能修好,继续玩你的吧。”只有一次他挨了打。那次他和哥哥突发奇想,想看看救火车救火是个什么样儿。这不知利害的小哥俩跑到房后花园里放了一把火,大火很快猛烈燃烧起来。两个闯祸精迅速逃离现场,心惊胆战地躲了起来。家里大人赶紧打电话叫救火车来扑灭了大火。这对肇事者被老爸从藏身处揪了出来,在每人屁股上狠狠拍了几巴掌。

  朱棣文兄弟从小爱读书的习惯也得到父母的支持,但读什么他们不大关心,认为只要爱读书就好。

  使他对物理学发生兴趣的是高中物理教师托马斯·迈纳。这个曾获美国国家教学奖的优秀教师口才极佳,能把被许多人视为枯燥沉闷的物理讲得活灵活现,趣味十足,大大激起了玩性很大的朱棣文的兴趣。在他的支持下,朱棣文自己动手设计制造出了一个物理钟摆,并用它精确测量了重力加速度。可以说,一个未来大师的锋芒,已像黄鼠狼掀门帘,在此露了一小手。

  1970年,获罗切斯特大学数学、物理学学士学位的朱棣文考上了加州大学伯克利分校,成为实验物理学大师欧根·康明斯教授的研究生。朱棣文认为他从康明斯教授那里得到的种种教益之中,最大的是使自己成为一个信心十足、乐观顽强的人。康明斯总是对他,也对每个学生说,你是非常棒、非常优秀的,你肯定能做好。有一次他辛辛苦苦做的实验失败了,灰溜溜地有些垂头丧气。康明斯知道后却表扬他干得不错,完全相信他只要继续努力定能成功。康明斯也很喜欢这个一做起实验就着迷的学生。只有一次,朱棣文草草写了一篇论文交上去,被教授狠狠训了一顿,让他拿回去重写。响鼓不用重锤,这就足够自尊心极强的他牢记一辈子不再犯类似错误了。朱棣文怀着感激之情回忆说:“康明斯创造了一个奇迹,他对我的信任造就了我。”

  完成了研究生和博士后学习,朱棣文成为一个年轻的物理学家。

  按美国大学的惯例,为防止近亲繁殖学术僵化,本校学生是不许可留校的。然而朱棣文太优秀了,伯克利分校领导竟破例要他留校任助教。

  但他也担心学术僵化的问题,谢绝了任命,于1978年来到了著名的贝尔实验室,准备在那里好好玩自己最喜爱的物理学实验。

  科研

  朱棣文说:“除了妻子外,每个好的科学家都有一个‘情人’——科学研究。”“我喜欢数学和物理,我的快乐在于把整个世界变成物理公式。”

  一位优秀的科学家阿施金告诉朱棣文说自己有个梦想,就是用光来捕捉原子。这一大胆而有趣的设想立即把朱棣文深深吸引住了。我们知道,空气原子在常温下以500米/秒的速度运动着。这使得原子在视域中一闪而过,很难深入观察,这是多年来研究原子的一大“瓶颈”。“用光抓住一个原子,这该多有意思啊!”朱棣文激动得立即放下其他工作,兴致勃勃地投入这项研究实验中去。朱棣文发现,要抓住原子,首先得降低它的速度,也就是冷却原子。于是他先后设计出将钠原子沉入氖气和用激光冷却原子的方法,并实验成功。

  初步的成功后,朱棣文在后来几年漫长的岁月里却迎来了一连串的挫折失败。如果把原子比作一头轻盈机灵的小鹿,那么朱棣文和他的助手们就是猎鹿人。伴随着一个个熬红了眼的不眠之夜的,是一次次“又让这小东西溜走了”的轻声叹息。然而,这头小鹿越是躲闪逃逸,越激发起朱棣文非抓住它不可的顽强斗志。他经过长时期琢磨实验,设计出一套办法:先用强烈的激光光压阻碍住迎面而来的原子运动速度,就像让飞速而来的石子打进浓稠的胶水被迫减速一样。他把这束激光称为“光黏胶”。同时他又用六束激光从四面八方逼住原子,使它像掉进陷阱的小鹿那样,再也无法朝任何方向逃逸,不得不按人类的要求,老老实实地安静下来供人观察研究。这就是朱棣文后来获诺贝尔奖的物理技术,他称之为“原子捕陷”技术。这一发明引起了轰动。

  正像《星球大战》里绝地武士手中的光剑那样,光,也成了朱棣文得心应手的武器。当别的学者正沿着他的突破口继续开展对“原子捕陷”技术和原子本身的研究时,他却对生物学发生了兴趣,打算在这个新领域试试自己的武器了。

  朱棣文看到,当代生物学已发展和深入到了分子层级,DNA已被破译。他想,既然光能捕获原子,捕获DNA分子更不在话下。如果能用光操控DNA分子,修补残破的,取走有缺陷的,换上优良的,就能大大促进人类对生命科学的研究和对医学、农业、畜牧业等方面的实际运用,前景不可限量。他又一次兴奋起来。说干就干,他一边教学一边科研,经反复实验,设计出了一种被他称为“光学摄子”或“光钳”的技术来操控单个的DNA分子。运用这种技术,人类无须开刀,不用动手,就能以光把细胞中的染色体取出、更换,这已达到武侠小说里那种“隔空取物”、“以气驭剑”的神奇地步了。这一技术又引起了许多科学家的极大兴趣。

  然而,朱棣文此后却关注起了一个学术界争论了许多年的老问题来,那就是,一个原子和一大组原子同时下落,速度一样快还是有先后?显然,这是个原子层级的“比萨斜塔实验”,不少科学家都试图解答而未能成功。这回该轮到朱棣文这个大玩家了。他着迷地投入了有关实验,并于1999年测试出了结果:单个原子所受的重力加速度,与由数十亿个原子组成的巨大物体所受的重力加速度相同,即微观原子与宏观物体下落的速度与其重量无关。这一结果,与当年伽利略在比萨斜塔上所做的测试惊人的一致。

  朱棣文于1987年先被斯坦福大学聘为物理系教授,后又被任命为系主任。这种教学、科研、管理一把抓的生活,他足足过了17年,做出了许多科研成果,也培养出了一批优秀学子。2004年,他被任命为美国劳伦斯·伯克利国家实验室主任。

  获奖

  当有人告诉朱棣文他获诺贝尔奖时,他的第一反应是:“别开玩笑!”当有人问他怎么处理奖金时,他说打算买辆山地自行车。

  1997年10月15日凌晨,忙碌了一天正在呼呼大睡的朱棣文,被一阵急促的电话铃声惊醒了。他睡眼惺忪地拿起电话,听到他的一个学生激动地嚷:“朱教授,恭喜你获得诺贝尔奖了!”经常爱跟学生逗笑的朱棣文认为这个捣蛋鬼又在恶作剧了,从来没想过获奖也不太在乎的他说了一句“别开玩笑!”就挂上了电话,打算接着睡。可是亲友同事学生们的电话却接二连三地打进来,表示祝贺,他仍不相信。

  直到有媒体也打进电话来时,他才有点半信半疑,打电话向斯坦福大学新闻社求证,新闻社答复确有其事。朱棣文才确信这不是玩笑。此刻他家里已炸了窝,媒体记者、摄像机一涌而入,闹翻了天。那天他还有课,他可不想因此耽误了教学,仍去上课。媒体记者们也跟着涌进教室。学生们已知道了消息,当他走进教室时,全体起立热烈鼓掌祝贺,紧接着就是七嘴八舌地提问:“嗨,你为什么获奖?”“你做了什么事?”“以前怎么没听你讲过?”朱棣文只好向学生们简单介绍说明了一下,才得以继续上课。课后,斯坦福大学特意为他举行了记者招待会。同时,包括中国科学院在内的各方发出的贺信贺电雪片般向他飞来,世界各大媒体也对此进行了大篇幅报道。

  有人问他如何处理奖金,他说,他只得到100万美元中的1/3,“山姆大叔”还要拿走一半(指纳税),真正到手的只有十几万美元。

  他要用这些钱还一些家庭贷款,给孩子们的教育投点资,至于他自己,只想买一辆山地自行车,如此而已。好了,这一切终于忙完了,他急着回到熟悉而亲切的实验室里去,卷起袖子,做他最爱做的物理实验。

  在骨子里,他仍然是几十年前那个爱动手制作玩具的孩子。这个大孩子的行为使我们想起了另一个与他很相似的人说过的话。那个每天在实验室里泡十几个小时的人说:“我一生中从未做过一天工作,我每天其乐无穷。”这个人的名字叫爱迪生。

  (《朱棣文——捕捉原子的诺贝尔奖得主》李剑君、曹慧著,北京交通大学出版社出版)



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{编辑:江翠红}

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