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不为钱所动的斯坦福学术自由

2014-04-29赵岩

证券市场周刊 2014年39期

张守晟说,诺奖确实代表了一个高标准,但是他个人最大的追求还是在于发现大自然尚未知的规律,有过一次这样的经历,已经是人生最高的境界。

2014年任教于斯坦福大学的华裔物理学家张守晟曾被汤森路透预言为最可能获奖的物理学诺奖得主。虽然结果大热倒灶,而他的“拓扑绝缘体”发现,却已得到了美国政府机构Darpa约5000万美元的研究经费,不但可能改变人类生活,也可能让硅谷更名。

在结果宣布次日,张守晟接受专访时表示,最快5年内,这个被他预言的新材料很可能出现在人们的视野中,由此,也可能让硅谷更名。

从茹毛饮血,到互联网时代,人类最初的生活完全仰赖大自然的恩赐,而今却无不都来自于创新:衣食住行,柴米油盐,食品工业到航天航空,从微波炉到原子弹,日常生活的人类创造背后,大多是少人理解的艰深理论,那拓扑绝缘体到底是什么,又可能被如何应用到人类未来的生活当中呢?

拓扑绝缘体是一个生僻的概念,但连当红美剧“生活大爆炸”(The Big Bang Theory)里的主角肖登(Sheldon Cooper)都曾给提到拓扑绝缘体,成了一个搞笑噱头。

而张守晟教授作了一个通俗的比喻。

电子就像在超市中横冲直闯的赛车,有没有可能修建“电子高速公路”(Electron Superhighway)。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。

张守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:拓扑绝缘体(Topological Insulator)。张守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,解决现有材料无法逾越的耗能和散热的问题。他由此开玩笑地建议,如果成功应该把“硅谷”改名为“锡谷”(Tin Valley)。

张守晟1963年出生于上海,1978年跳过高中,直接考入复旦大学。

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,在杨振宁的建议下转攻材料物理,1987年获博士学位,从1993年起,张守晟任教于斯坦福大学。

他回忆道,入校伊始,和所有新晋教授一样,申请国家科研经费是起点,而他却颗粒无收。但斯坦福非但没有为难他,更1年就破格授终身教席。大学不为钱所动的学术自由,保住了一位未来的诺奖竞争者。

人生不可以计划的就不要计划,但是把诺奖作为一个追求,这是一个值得追求的目标。

可能因为预测,大家对诺奖非常关心,张;守晟说,诺奖确实代表了一个高标准,但是他个人最大的追求还是在于发现大自然尚未知的规律,有过一次这样的经历,已经是人生最高的境界。

Darpa的5000万美元,并不追求商业回报,让他作为项目领头人可以在全球拓扑绝缘体研究中寻找最优秀的科学家,为这个领域的新应用提供资金。美国政府投资不拥有这些知识产权,归属大学,但是政府使用免费。

张守晟在中国接受基础教育,家中阁楼是他知识的来源。在儿时的阁楼里,他读最多的是历史、艺术、哲学类书籍。他认为知识应该是一张网,而现代教育的遗憾,是培养了很多科学家,却再没能造就一个达芬奇,一个跨界的大师。张守晟的儿子现在就读于哈佛物理系,曾是2011年物理奥赛美国代表队唯一金牌得主。