吳志菲
“華裔科學(xué)家、諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主朱棣文被正式提名為能源部長!”美國當(dāng)選總統(tǒng)奧巴馬在電視直播的新聞發(fā)布會(huì)上宣布新政府能源環(huán)境團(tuán)隊(duì)名單后,中國坊間很快傳開了這條消息,一如他當(dāng)年獲得諾貝爾獎(jiǎng)的轟動(dòng)。
成天搗鼓積木的玩家在“技術(shù)上的雜技表演”
1948年2月28日,朱棣文出生于美國密蘇里州的圣路易斯市。幼兒園時(shí)代的朱棣文喜歡玩積木、組裝塑料飛機(jī)或軍艦?zāi)P?。小學(xué)四年級(jí)時(shí),他成天搗鼓那些用途不明的設(shè)備,常常在起居室的地毯上堆滿半成品的金屬支架、細(xì)小的螺帽和螺釘,他的目標(biāo)是:實(shí)現(xiàn)零件數(shù)量及尺寸的最佳設(shè)計(jì)。他經(jīng)常將軟肥皂捏成各種動(dòng)物形狀,連大人看到也感到驚奇。他也曾花費(fèi)許多時(shí)間來建造一些毫無目的性的裝置,把一大堆零件組裝在一起,做成一個(gè)他也不知為何物的大東西。
1968年,朱棣文進(jìn)入美國紐約州羅徹斯特大學(xué)讀書。兩年后,他從羅徹斯特大學(xué)畢業(yè),獲數(shù)學(xué)學(xué)士和物理學(xué)學(xué)士學(xué)位。同年秋,考入加州大學(xué)伯克利分校研究院,后來獲物理學(xué)博士學(xué)位,留校做了兩年博士后研究。
在他看來,進(jìn)哪所大學(xué)并不應(yīng)該成為你的標(biāo)簽,重要的是掌握自我學(xué)習(xí)的能力。“其實(shí)到了大學(xué)時(shí),那些我不感興趣的課程,我沒有去努力學(xué)習(xí);但在喜歡的學(xué)科上,我很用功。像物理實(shí)驗(yàn),我就常常沉浸于其中,覺得其樂無窮。從后來發(fā)展情況看,吃透細(xì)節(jié)和把注意力聚焦到課程要點(diǎn)的能力,使我受益匪淺。”
1983年秋,朱棣文被任命為量子電子學(xué)研究部主任。此時(shí),他與同事阿瑟·阿什金博士和技術(shù)員一起開始了激光冷卻實(shí)驗(yàn)和俘獲原子的一系列實(shí)驗(yàn),發(fā)明了著名的“激光鑷子”,并從那里一步步向諾貝爾獎(jiǎng)邁進(jìn)。他精湛的實(shí)驗(yàn)技巧被同行譽(yù)為“一種技術(shù)上的雜技表演”。
四年后,朱棣文結(jié)束了“各方面幾乎完美”的貝爾實(shí)驗(yàn)室生活,去美國斯坦福大學(xué)物理系接替一個(gè)教職,其中一個(gè)原因是“培養(yǎng)科學(xué)后代的愿望變得日益強(qiáng)烈”,這愿望源自他的導(dǎo)師金·康明斯。
朱棣文說,他在斯坦福從學(xué)生身上學(xué)到了許多東西,他最重要的工作,如完善偏振梯度冷卻的細(xì)節(jié),發(fā)展原子噴泉鐘和原子干涉儀,完成一種基于拉曼脈沖的激光冷卻的新方法,都是在斯坦福與學(xué)生一起合作完成的。
1997年10月15日,瑞典皇家科學(xué)院在斯德哥爾摩宣布:斯坦福大學(xué)的朱棣文教授因其在激光冷卻捕獲氣體原子實(shí)驗(yàn)方面、的杰出貢獻(xiàn),與美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所科學(xué)家菲利普斯和法國科學(xué)家科恩·唐諾吉兩人一起分享1997年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。所謂“用激光冷卻捕捉原子”,打個(gè)比方的話,就像以噴水的方式來使一個(gè)行進(jìn)當(dāng)中的小球靜止下來,并讓它懸浮在空中,從而好好將它觀察個(gè)夠。
1925年愛因斯坦延續(xù)印度科學(xué)家玻色的研究工作,提出“玻色愛因斯坦凝聚”理論,從理論上提出原子群可以被凝聚在一起的可能性。到了20世紀(jì)50年代,楊振寧以幾年的時(shí)間嘗試在實(shí)驗(yàn)室中把原子凝聚現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)出來,可惜沒有完成。再經(jīng)過40多年的時(shí)間,玻愛凝聚現(xiàn)象終于由朱棣文等通過實(shí)驗(yàn)捕捉出來。朱棣文這一次以技術(shù)性的實(shí)驗(yàn)方法,打破了歷年來諾貝爾物理獎(jiǎng)只有理論發(fā)明才能獲獎(jiǎng)的神話,可見他的發(fā)明主題的重要性,有人形容他的發(fā)明是物理實(shí)驗(yàn)方法的重大革命,不但為物理研究者點(diǎn)燃了一盞明燈,也為物理實(shí)驗(yàn)者開啟了一扇智慧和便利的窗口。為此,他成為繼1957年的楊振寧、李政道,1976年的丁肇中和1986年的李遠(yuǎn)哲之后,第5位獲諾貝爾獎(jiǎng)的華裔科學(xué)家。
朱棣文找到的這個(gè)新方法,能夠使科學(xué)家在前人所無法到達(dá)的領(lǐng)域內(nèi)操控物質(zhì),同時(shí)也是對(duì)物理學(xué)理論的一個(gè)重大突破。而為了找到這個(gè)方法,朱棣文整整奮斗了20年。然而,在得知自己獲得諾貝爾獎(jiǎng)的消息后,他卻表現(xiàn)得異常平靜。他說:“我不希望因這個(gè)獎(jiǎng)勵(lì)打斷我的時(shí)間表,對(duì)于我來說,生活不會(huì)發(fā)生任何改變?!碑?dāng)時(shí),朱棣文的臉上并沒有表現(xiàn)出特別興奮的表情,仍然和平常一樣照常去給學(xué)生上課。
堅(jiān)持尋找“這兩個(gè)魔鬼”之外的環(huán)保主義者
2004年8月,56歲的朱棣文離開了任教18年的斯坦福大學(xué)物理系,接任勞倫斯·伯克利國家實(shí)驗(yàn)室主任一職,成為美國能源部屬下這個(gè)年代最悠久、門類最繁多的研究實(shí)驗(yàn)室的第6任主任。
掌管勞倫斯·伯克利國家實(shí)驗(yàn)室后,他就把研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)到新型的生化能源、人工光合作用和太陽能等一系列“綠色工程”上。他還大力提倡政府引進(jìn)措施,減少排放溫室氣體,成為控制溫室氣體排放量的有力代言人。朱棣文同時(shí)倡導(dǎo)將環(huán)保理念引進(jìn)家庭生活,他曾說,每戶國民只需投資1000美元成本,就可提升能源效益,可惜許多人寧愿把錢花在花崗石的廚臺(tái)上。
作為一位學(xué)者,朱棣文在行政管理上也有著相當(dāng)?shù)慕?jīng)驗(yàn),勞倫斯·伯克利國家實(shí)驗(yàn)室每年預(yù)算規(guī)模達(dá)6.5億美元,轄下有4000名員工??梢韵胂螅芾砗萌绱她嫶蠖鴱?fù)雜的一個(gè)研究機(jī)構(gòu),單靠學(xué)術(shù)水平肯定是無法勝任的,布什總統(tǒng)當(dāng)年也一度欲招攬他做總統(tǒng)科技顧問。幾年來,在朱棣文的領(lǐng)導(dǎo)下,該實(shí)驗(yàn)室成為全球替代能源和再生能源的研究重鎮(zhèn)。他的組織才能,在他從事科學(xué)研究的過程中淋漓盡致地表現(xiàn)了出來。
2008年11月4日,奧巴馬在美國總統(tǒng)選舉中獲勝后,一直在進(jìn)行組建新政府和權(quán)力交接的工作,陸續(xù)任命白宮官員和提名內(nèi)閣成員人選。12月15日,奧巴馬宣布新政府能源環(huán)境團(tuán)隊(duì)名單,朱棣文被正式提名為能源部長。為此,他是繼勞工部長趙小蘭之后,第二位出任美國內(nèi)閣的華裔。
奧巴馬在新聞發(fā)布會(huì)上說,能源問題與美國經(jīng)濟(jì)和國家安全密切相關(guān)。他表示,剛剛?cè)蚊倪@些團(tuán)隊(duì)成員都是能源環(huán)境領(lǐng)域的一流專家和管理者,將幫助美國更好地應(yīng)對(duì)氣候變化和開發(fā)新能源的挑戰(zhàn),以增進(jìn)美國的繁榮和安全。顯然,朱棣文的科學(xué)家背景將給一個(gè)以前經(jīng)常由原政界人士擔(dān)任的職位帶來極高的可信度。
作為學(xué)者,朱棣文的簡歷十分出眾。但作為一個(gè)政府官員,朱棣文可以說還是白紙一張。選擇朱棣文,延續(xù)了奧巴馬選擇專業(yè)權(quán)威和尋求團(tuán)隊(duì)多元化的思路,但并不僅僅如此。美國前總統(tǒng)布什的能源政策一直飽受詬病,奧巴馬早在競選時(shí)期就曾承諾將“改變”舊能源政策,此次選擇“科班出身”的朱棣文任能源部長,令不少布什政策的批評(píng)者大為歡欣鼓舞。觀察家認(rèn)為,此前美國對(duì)外國石油的依賴和昂貴的油價(jià)都是不合理的。依美國目前的能源困境看來,能源部和朱棣文將在新政府中扮演空前重要的角色,或許意味著新政府中能源部將更加著重于能源科技的研發(fā)。專家認(rèn)為,朱棣文所具有的世界觀與前瞻性,是美國能源部長的不二人選,而這項(xiàng)任命也是奧巴馬用人惟才政策的體現(xiàn)。也有觀察家認(rèn)為,華裔科學(xué)家被破格提名為能源部長,反映美國社會(huì)比以前更加開放。
事實(shí)上,朱棣文一直呼吁擴(kuò)大研發(fā)替代能源,認(rèn)為放棄使用化石燃料是對(duì)抗全球暖化的關(guān)鍵手段。他近年還致力跨界科學(xué)研究,尋出對(duì)抗氣候變化之道。他強(qiáng)調(diào),采取行動(dòng)遏止全球暖化已成當(dāng)務(wù)之急:“若現(xiàn)時(shí)不采取行動(dòng),恐會(huì)太遲?!?/p>
朱棣文對(duì)于環(huán)境能源政策的態(tài)度與一般學(xué)者相似,都具有強(qiáng)烈的環(huán)境保護(hù)主義傾向,區(qū)別在于他似乎更加苛刻。他不僅反對(duì)化石燃料的濫用,甚至對(duì)某些新能源也提出了批評(píng)。例如,他承認(rèn)核能與傳統(tǒng)的煤電相比具有更高的風(fēng)險(xiǎn)收益比,但他卻堅(jiān)持尋找“這兩個(gè)魔鬼”之外的更低污染能源。他對(duì)時(shí)興的生物能源同樣抱有警惕的態(tài)度,他認(rèn)為用于生產(chǎn)酒精的玉米本身就是石油工業(yè)的產(chǎn)物,并非“二氧化碳中性”。
也許是科學(xué)家過于嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度,他迷戀一種“閉合循環(huán)”的理想狀態(tài),他認(rèn)為水、二氧化碳、陽光和一些營養(yǎng)物共同作用將能量“鎖定”在碳載體之中,反向存在逆過程,理論上這一循環(huán)應(yīng)該是閉合的,不會(huì)有新的二氧化碳產(chǎn)生。而目前的溫室效應(yīng)難題在于我們將1億年時(shí)間形成的碳燃料在200年至400年之間就釋放出來,因此他鐘情于“合成生物學(xué)”的研究,希望以此能夠?qū)崿F(xiàn)“閉合循環(huán)”的理想狀態(tài)。他希望通過生物自身的某種特性,將各種纖維直接轉(zhuǎn)化為能源。他時(shí)常舉出白蟻和沼氣的例子,白蟻轉(zhuǎn)化纖維的能力驚人,但目前卻難以讓其釋放出超過自身使用的能量。沼氣則是相對(duì)容易的能源,問題在于常常被浪費(fèi)在空氣中。