“千人”張首晟:二十師從楊振寧

“千人”張首晟:二十師從楊振寧

不得不說(shuō)張首晟在某種意義上是一個(gè)“天才”——初中還沒(méi)畢業(yè)，就趕上恢復(fù)高考，父親拿給他一套數(shù)理化自學(xué)叢書(shū)，讀了一個(gè)暑假，“試了一下”，他就考上了。

跟比自己大幾歲的高中朋友聊了幾句，他得出一個(gè)結(jié)論:“高中生懂的東西太簡(jiǎn)單了?！痹?5歲那年，他“心安理得”地走進(jìn)了復(fù)旦大學(xué)的課堂。

此后更是一發(fā)不可收拾。很快，這位笑稱(chēng)不是“類(lèi)似少年班溫室里成長(zhǎng)出來(lái)的學(xué)生”有了第二次嶄露頭角的機(jī)會(huì):16歲時(shí)，國(guó)家開(kāi)始公派留學(xué)生出國(guó)，他被選中派去德國(guó)柏林大學(xué)；接著，他來(lái)到美國(guó)投到楊振寧的門(mén)下攻讀物理學(xué)博士，32歲時(shí)，他被聘為斯坦福大學(xué)正教授，成為該校最年輕的終身教授之一。

2009 年，張首晟入選 “千人計(jì)劃”，并被清華大學(xué)特聘為教授，開(kāi)始為祖國(guó)效力。

此后，張首晟日益受到國(guó)內(nèi)媒體的關(guān)注。這時(shí)，人們發(fā)現(xiàn)，這位曾在2010年獲得歐洲物理獎(jiǎng)、2012年獲得狄拉克獎(jiǎng)、2012年美國(guó)物理學(xué)會(huì)的巴克利獎(jiǎng)等多個(gè)國(guó)際大獎(jiǎng)的科學(xué)家成長(zhǎng)之路竟是如此之“順”！

“天賦？但激情更重要！”張首晟有種天然的“坦誠(chéng)”，他說(shuō)，“從小到大，我基本都是由著自己的‘性子’來(lái)的”。

從來(lái)沒(méi)有從頭到尾把一本書(shū)讀完

張首晟由著“性子”干的第一件事就是讀書(shū)，“狂讀書(shū)”。他說(shuō)話常常被身邊的人形容為“跳躍式”的，“剛說(shuō)完甲，覺(jué)得甲這一段沒(méi)啥意思，很有可能就跳到乙去了。”不過(guò)，了解他讀書(shū)方法的人對(duì)此就見(jiàn)怪不怪了。

這種方法，簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)，就是把書(shū)讀“薄”。

以他喜歡讀的《三國(guó)演義》為例，有3指厚的一本書(shū)在他那里不到一周就“翻”完了。“絕大多數(shù)的內(nèi)容我是不看的，”他的方法聽(tīng)上去有些“偷懶”，只有自己感到有意思的地方才會(huì)真正埋頭讀下去。

巧合的是，這些“有意思的”，也大多是被人們稱(chēng)之為精華的地方，比如他所精讀的“草船借箭”。

即便是教科書(shū)，也是如此。張首晟說(shuō)，他在小學(xué)時(shí)基本上把“對(duì)自己人生影響較大”的書(shū)都讀完了，但從來(lái)沒(méi)有從頭到尾讀完過(guò)一本書(shū)。

在他看來(lái)，讀書(shū)是一個(gè)了解思維方式的過(guò)程，不是吸納所有信息，而是有針對(duì)性地進(jìn)行篩選。

人們通常會(huì)說(shuō)，觀看影視訊息是一個(gè)被動(dòng)接受知識(shí)的狀態(tài)，讀書(shū)則是一個(gè)主動(dòng)的過(guò)程。這一點(diǎn)在張首晟那里有一個(gè)新的解釋:讀書(shū)，讀的是前人智慧的結(jié)晶，本不是件創(chuàng)新的事情，讀書(shū)的順序是可以創(chuàng)新的。

比如，一本書(shū)按照一、二、三、四的順序?qū)懴聛?lái)，讀者對(duì)前三章的內(nèi)容已經(jīng)有個(gè)大概了解，就沒(méi)必要再反復(fù)讀，可以直接跳到第四章精讀。

這樣的方法還有一個(gè)好處，在這位“天才”看來(lái)，如果第四章讀不懂，可以再返回去看前三章“找答案”，既有針對(duì)性，也節(jié)約時(shí)間。

這種讀書(shū)方法得益于那段被“放養(yǎng)”的日子。張首晟讀小學(xué)的時(shí)間幾乎和“文化大革命”重合，那時(shí)，“書(shū)”成了精神的奢侈品，他從家里閣樓的書(shū)柜“偷”出這些經(jīng)典著作。但他讀書(shū)并不會(huì)“一讀就是半天”或是“熬夜看書(shū)”，“我看書(shū)沒(méi)有任何壓力，完全就是憑興趣”。

他最開(kāi)始涉獵的圖書(shū)并非數(shù)學(xué)、物理，而是文學(xué)。至今他依然保留著小時(shí)候讀過(guò)的《紅樓夢(mèng)》和《西方哲學(xué)史》。他說(shuō)，從文學(xué)的書(shū)籍里，可以看到雕塑的美和建筑的美，而那些優(yōu)美的詩(shī)句更像是一種壓縮的“美”——“信息的極端壓縮”，在很少的篇幅里面描繪出偌大的風(fēng)景出來(lái)。這些都在默默地影響著他，直至對(duì)科研題目的把握。

做科研要憑借最原始的動(dòng)力

在近日召開(kāi)的科協(xié)年會(huì)上，張首晟作為特邀嘉賓作了一個(gè)題為《創(chuàng)新在中國(guó)》的報(bào)告。在報(bào)告中，他專(zhuān)門(mén)談到讀書(shū)對(duì)他的影響。

如果沒(méi)有讀過(guò)愛(ài)因斯坦和狄拉克，他可能不會(huì)提出拓?fù)浣^緣體理論的材料實(shí)現(xiàn)方案，更不會(huì)因此獲得“狄拉克獎(jiǎng)”——國(guó)際理論物理學(xué)領(lǐng)域的最高獎(jiǎng)。

有同行這樣評(píng)價(jià)他的研究成果:張首晟的想法不僅得益于美學(xué)的熏陶，更受到前人的啟發(fā)。

張首晟至今還能清晰地描述出英國(guó)理論物理學(xué)家、量子力學(xué)的奠基者之一狄拉克預(yù)言正電子，給他帶來(lái)對(duì)物理世界的“興奮和神往”。

多年前，狄拉克建立一個(gè)量子力學(xué)的方程，其特別之處在于，既包括正能態(tài)，也包括負(fù)能態(tài)。狄拉克由此作出了存在正電子的預(yù)言，認(rèn)為正電子是電子的一個(gè)鏡像，它們具有嚴(yán)格相同的質(zhì)量，但是電荷符號(hào)相反。

這一探索的過(guò)程包括很多繁冗的步驟，不過(guò)，就思路而言，可以這樣簡(jiǎn)單地解釋:對(duì)4開(kāi)根，絕大多數(shù)人想到的結(jié)果就是“2”，而狄拉克卻想到了“-2”，因?yàn)閮蓚€(gè)“2”相乘得“4”，兩個(gè)“-2”相乘同樣得4。

狄拉克的想法提出后的第4年，美國(guó)物理學(xué)家安德森在研究宇宙射線簇射中高能電子徑跡的時(shí)候，奇怪地發(fā)現(xiàn)強(qiáng)磁場(chǎng)中有一半電子向一個(gè)方向偏轉(zhuǎn)，另一半向相反方向偏轉(zhuǎn)，經(jīng)過(guò)仔細(xì)辨認(rèn)，這就是狄拉克預(yù)言的正電子。后續(xù)的實(shí)驗(yàn)則全都印證了狄拉克預(yù)言的正確性。

這就是被科學(xué)界稱(chēng)為最美的“對(duì)稱(chēng)”研究思路。事實(shí)上，愛(ài)因斯坦的相對(duì)論也是這個(gè)思路。

“這些就像通過(guò)數(shù)學(xué)的智慧預(yù)示了這個(gè)世界一樣，太美了！”張首晟也因此拜在楊振寧的門(mén)下，并希望得到愛(ài)因斯坦之美的啟示。

然而，進(jìn)入到具體的科研過(guò)程，這種“美”似乎就有些“空中樓閣”了。事實(shí)上，剛開(kāi)始去柏林讀書(shū)時(shí)，張首晟有過(guò)一段時(shí)間的“消沉”。那時(shí)，整個(gè)學(xué)界并不看好理論物理界的就業(yè)乃至對(duì)科學(xué)貢獻(xiàn)的前景，一些相關(guān)的研究人員也紛紛“逃離”到諸如電子信息等新興產(chǎn)業(yè)。

在面對(duì)物質(zhì)與精神極大的矛盾時(shí)，他也困惑了。一次在德國(guó)大學(xué)城哥廷根旅游，他來(lái)到德國(guó)科學(xué)家的墓地，張首晟開(kāi)始問(wèn)自己:“這一輩子要留下什么？”

接著，他從這些科學(xué)家的墓碑上找到了答案。他發(fā)現(xiàn)，這些偉大科學(xué)家的墓碑十分簡(jiǎn)單，除了名字、出生及死亡的日期，就只有一個(gè)他們創(chuàng)造的“公式”。

從那以后，張首晟再也不去考慮“掙多少錢(qián)”的問(wèn)題了。對(duì)自己的學(xué)生，他常說(shuō)這樣一句話:“要做科研，就要憑借最原始的動(dòng)力?！?/p>

人最可貴的是有好奇心伴隨一生

張首晟常常向自己的學(xué)生講起他的原始動(dòng)力?！按蠹页?wèn)我，創(chuàng)新的靈感何在？隨著年齡的增長(zhǎng)，知識(shí)也在增長(zhǎng)，但是創(chuàng)意往往是在下降。因?yàn)橹R(shí)越多，看到新生事物時(shí)，就總是想能不能用老套的辦法來(lái)解決。年輕人則不同，他們雖然知識(shí)不足，但創(chuàng)意很多。”

作為科學(xué)工作者，作為教授，張首晟認(rèn)為知識(shí)傳授給本科生，而他們則可以給自己提供很多新鮮創(chuàng)意，“這是一個(gè)雙贏的方法”。

從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，張首晟十分感謝生命中“沒(méi)有高中的日子”:或許，正是刨去了“高中3年”這樣的一個(gè)知識(shí)積累的“真空期”，才給他留下更大的“想象”空間。

盡管不否認(rèn)自己的成長(zhǎng)經(jīng)歷很特殊，不管是美國(guó)還是中國(guó)的教育體制都難以再造另外一個(gè)自己，但張首晟還是對(duì)中國(guó)的教育環(huán)境發(fā)展抱有很大的期待。

張首晟說(shuō)，在哈佛大學(xué)，最近有一門(mén)針對(duì)本科一年級(jí)學(xué)生的課程非常受歡迎，這門(mén)課叫做“把烹調(diào)解剖到分子”。有些學(xué)生可能覺(jué)得化學(xué)很枯燥，要背很多分子式，但可能因?yàn)橄矚g美食和烹調(diào)，就會(huì)有很強(qiáng)的動(dòng)機(jī)來(lái)上這門(mén)化學(xué)課，也許將來(lái)這名學(xué)生就會(huì)成為一名化學(xué)家。

張首晟這樣告訴自己的學(xué)生，“對(duì)一個(gè)人來(lái)說(shuō)，最可貴的是要有好奇心伴隨一生”。

為了保持這種好奇心，張首晟還專(zhuān)門(mén)養(yǎng)成一個(gè)獨(dú)特的生活習(xí)慣——游泳。在他看來(lái)，游泳是最好的放松方式，就像科研工作中最需要的發(fā)散型思維一樣。同樣，在游泳之后，他一定會(huì)去趟桑拿房，如同科研工作中所需要的專(zhuān)注，他選擇在思維打開(kāi)之后去集中想一件事，這時(shí)，很多靈感就會(huì)不自覺(jué)地“蹦出來(lái)”。