用創(chuàng)造力和好奇心超越我們眼見的世界

摘 要：2014年6月，應上海和北京高校的邀請，2013年度諾貝爾物理學獎獲得者、比利時法語布魯塞爾自由大學榮休教授弗朗索瓦·恩格勒（Fran？觭ois Englert）來華訪問。恩格勒于1932年出生在比利時，1959年在比利時法語布魯塞爾自由大學獲得物理學博士學位。1959年至1961年，恩格勒在美國康奈爾大學從事研究工作；1964年起，恩格勒擔任布魯塞爾自由大學教授，之后與羅伯特·布繞特（Robert Brout，已故）擔任該校理論物理學小組聯(lián)合負責人。1977年，他獲得比利時皇家科學院頒發(fā)的A.Wetrems數(shù)學及物理學獎，1997年獲得由歐洲物理學會頒發(fā)的高能及粒子物理學獎，2004年獲得由沃爾夫基金會頒發(fā)的沃爾夫物理學獎，2010年獲得美國物理學會頒發(fā)的J.J櫻井理論粒子物理學獎。2013年10月8日，恩格勒和英國科學家彼得·希格斯（Peter Ware Higgs）共同獲得諾貝爾物理學獎，以表彰其描述了粒子物理學的標準模型，并預測了希格斯玻色子（也就是公眾所熟知的“上帝粒子”）的存在。此外，恩格勒還被比利時蒙斯-海諾大學、比利時荷蘭語布魯塞爾自由大學、法國布萊斯·帕斯卡爾大學、英國愛丁堡大學授予榮譽博士學位，并成為索爾維研究所榮譽成員、比利時年輕科學家組織榮譽主席。在統(tǒng)計力學、粒子物理學、宇宙學等多個領(lǐng)域，恩格勒均取得了杰出成就，其理論研究發(fā)現(xiàn)為人們對于亞原子粒子起源的理解作出了巨大的貢獻。此次訪華，恩格勒先后訪問了華東師大、華東師大附屬第二中學、北京大學、北京航天航空大學、中國科學院高能物理研究所等，并做了主題為“布繞特-恩格勒-希格斯機制與標量玻色子：用創(chuàng)造力超越我們眼見的世界”的科學講座，以自己從事科研的親身經(jīng)歷，向中國青年學子們講解了宇宙的奧秘和發(fā)現(xiàn)“上帝粒子”的過程，鼓勵他們保持對科學研究的熱情，在浮躁的時代保守自己的內(nèi)心，尋求真理和光明。早在1964年，恩格勒和羅伯特·布繞特就提出了“上帝粒子”的假設，但這一假設直到2012年才得到科學實驗的證實。6月4日，為更深入了解諾貝爾獎得主的成功之道，本刊對恩格勒進行了采訪。采訪期間，恩格勒提到最多的一個詞就是“好奇心”，對未知世界永遠保持好奇心，這是他對待研究的態(tài)度。也許正是這種對待研究的態(tài)度，使恩格勒一直保持著對理論物理研究的高度興趣和熱情，讓這位將近82歲高齡的物理學家仍然精神抖擻、充滿活力。

關(guān)鍵詞：諾貝爾獎得主；物理學研究；科學研究；人才培養(yǎng)；創(chuàng)造力；好奇心

一、良好的教育及合作互助

在我的研究生涯中影響深遠

《世界教育信息》：尊敬的恩格勒教授，很高興您接受我們的采訪。應華東師范大學的邀請，您此次中國之行開始于繁華的上海，并在華東師范大學閔行校區(qū)做了題為《布繞特-恩格勒-希格斯機制與標量玻色子：用創(chuàng)造力超越我們眼見的世界》的科學講座，受到了青年大學生們的熱烈追捧。首先請您基于個人經(jīng)驗，談談是哪些因素對于您獲得諾貝爾物理學獎產(chǎn)生了重要影響？

弗朗索瓦·恩格勒：其實，在整個職業(yè)生涯中，我從未想過獲諾貝爾獎，所以只能告訴你我是怎么學習和工作的。從中學開始，我逐漸成為一名成績優(yōu)秀的學生，但也有成績不好的課程，比如地理。究其原因，與其說是因為地理科目里的地理位置需要死記硬背，不如說是由于地理老師的緣故，這是一個很嚴肅的教育問題。幸運的是，我遇到了一位優(yōu)秀的數(shù)學老師，他讓我感受到了數(shù)學的美妙，并讓我對數(shù)學產(chǎn)生了興趣，之后也一直鼓勵我獲得物理學博士，成為一名科學家，我很感激他。另外，我所在的比利時布魯塞爾自由大學很注重人才的培養(yǎng)，并一直堅持思想自由與科研自由的建校理念。

在我看來，學校教育和家庭教育在孩子成長過程中都很重要，并且只有將家庭教育和學校教育結(jié)合起來，才能產(chǎn)生更好的效果。我出生于猶太家庭，猶太人和中國人一樣，非常注重家庭和教育。另外，不同年齡的人之間的對話十分重要，在中國，人們尊重老年人，前輩將經(jīng)驗和知識傳遞給下一代，這難能可貴。

我從事物理研究的過程并不是一帆風順的。最初，我想從事工程學研究。于是，我進入了法語布魯塞爾自由大學理工學院學習。學習期間，我慢慢意識到，自己真正的興趣在于研究與了解埋藏于表象之下的規(guī)律與法則，而不是簡單地運用一些原理。本科畢業(yè)后，我留在法語布魯塞爾自由大學攻讀物理學，后來獲得了博士學位。學習期間，我遇到了法國教授皮埃爾·艾格蘭（Pierre Algrain），并成為他的助教，我們一起發(fā)表了有關(guān)半導體的研究文章。1959年，正在美國康奈爾大學做研究的羅伯特·布繞特教授在為他的實驗室尋找一名研究員。他向艾格蘭征詢意見，艾格蘭向他推薦了我。我和布繞特的合作由此開始。

我和布繞特見面后很快便成為很好的朋友及密切的工作伙伴。我們在物理方面的很多觀點經(jīng)常是互補的，布繞特的思維和觀點傾向于英式的嚴謹風格，而我的思維和觀點則更傾向于天馬行空的拉丁風格。1961年，在我博士后研究快結(jié)束的時候，康奈爾大學給我提供了一份工作，但我拒絕了，因為我太想念比利時了。之后，布繞特和我一起離開美國，來到了法語布魯塞爾自由大學工作。布繞特喜歡歐洲文化，而且是一名藝術(shù)愛好者。因此，在比利時政府的支持下，他決定放棄美國公民身份，來到布魯塞爾。從1980年開始，布繞特與我一起在法語布魯塞爾自由大學擔任理論物理學小組負責人。在科學研究的道路上，合作互助是科學家們提高效率的重要辦法。我和布繞特教授一直合作得很愉快，當然，爭執(zhí)在所難免。對于我們合作的糾紛，一方面，我會接納爭執(zhí)存在的事實，不予回避，雙方多多溝通；另一方面，雙方在爭執(zhí)之后要有反思和總結(jié)，矛盾雖然細微但也不能長期積累。

二、對物理學的喜愛使我從未放棄科學研究

《世界教育信息》：早在1964年，您和羅伯特·布繞特教授就提出了“上帝粒子”的假設，但這一假設直到2012年才得到科學實驗的證實。請問，在將近半個世紀漫長等待的過程中，您想得最多的是什么？能再次跟我們回憶一下“上帝粒子”假設提出的過程嗎？

弗朗索瓦·恩格勒：吃飯，工作（幽默一笑）。遺憾的是，我一生的同事和摯友羅伯特·布繞特于2011年去世，沒能迎來實驗結(jié)果，無法分享我們合作贏得的榮譽。1961年，在康奈爾大學，布繞特教授和我認識了美籍日裔理論物理學家南部陽一郎，他因把自發(fā)對稱性破缺機制引入基本粒子理論而獲得2008年諾貝爾物理學獎。與南部陽一郎教授的交流促進了我們對基礎(chǔ)粒子理論的研究。那時，長程力（即作用于遙遠天體間的力）已被人們所理解。然而，作用于原子核和亞原子核之間的短程力卻仍然是個謎。以南部提出的破缺機制作為研究的基礎(chǔ)，我們建立了一個產(chǎn)生短程力的機制，從更廣泛的角度來講，即其他粒子在它的作用下產(chǎn)生質(zhì)量。1964年，我們在《物理評論快報》上發(fā)表文章，提出了這個機制理論。數(shù)周后，英國物理學家彼得·希格斯也提出了同一機制。我們的理論預測了希格斯玻色子的存在，這個粒子在2012年被歐洲核子研究中心證實。在我看來，一個真正的科學家就要耐得住寂寞。我在1998年退休，但并沒有因此而停止對物理學的研究，能夠堅持是因為對物理學的真心喜歡和團隊的支持。

三、科學研究者應保持對未知世界的好奇心

《世界教育信息》：您認為，作為一名物理學家最重要的素質(zhì)是什么？

弗朗索瓦·恩格勒：對于從事物理工作的研究者來說，我認為最重要的素質(zhì)應該是保持對物理的直覺、獨立工作及運用的能力和好奇心。當然，保持好奇心是最基本和最重要的。對于物理研究，研究者自身要有了解未知世界的強烈愿望，才會去思考如何去做好研究，以及如何運用研究成果。另外，他們還需要熟悉兩個領(lǐng)域，即物理學和基礎(chǔ)數(shù)學。

物理對我來說就像是“毒品”，我一直從物理研究中得到樂趣，這體現(xiàn)在，一方面我選擇這門學科遵從了我內(nèi)心對物理的好奇，另一方面我非常享受與同事一起做研究。很顯然，我們已不處于文藝復興時期，知識是如此廣泛以至于人們不可能攝取到所有內(nèi)容。因此，我們沒有必要去研究我們感興趣領(lǐng)域的所有內(nèi)容，關(guān)鍵在于學會在廣泛的知識內(nèi)容中鑒別出對你重要或有用的，然后再進行深入研究?？茖W創(chuàng)新的喜悅就像藝術(shù)家發(fā)現(xiàn)了某種特定的美學表現(xiàn)形式。好像沒有了自然神，研究者自己會去思考：如果我是上帝，我將如何去創(chuàng)造東西？

四、基礎(chǔ)研究是研究創(chuàng)造力

和可持續(xù)發(fā)展的保障

《世界教育信息》：物理學研究越來越聚焦于對于現(xiàn)實問題的研究，作為一名粒子物理學家，您如何看待這一現(xiàn)象？

弗朗索瓦·恩格勒：現(xiàn)在，世界上有許多科學家總認為，自己研究的成果最好能立即轉(zhuǎn)化成現(xiàn)實的經(jīng)濟效益，甚至提出了“基礎(chǔ)科學要服務于應用科學”的口號，而我不是這么想的。人們的生活離不開及時而實用的物品，離不開應用物理學。新的事物被不斷發(fā)明出來以滿足實際生活的需求，這更加凸顯了應用物理學的重要性?；ヂ?lián)網(wǎng)的運用就是一個很好的例子，它向人們證明應用物理學可以帶來效益。

但我們必須注意的是，人們通常很容易淪為他們正在做的事情的奴隸。現(xiàn)代社會的發(fā)展中存在的一個問題是人們樂此不疲地去被很多東西牽絆，比如手機。我看見很多人有兩部手機，不僅用來通訊，還用來娛樂。這在一定程度上預示著很多人已經(jīng)完全淪為技術(shù)發(fā)展的奴隸，對這個世界失去了好奇心，而這都是我們不愿意看到的。沒有了好奇心，你將不會有了解世界的愿望。我強調(diào)了解未知世界的重要性的原因有兩個：首先，通過了解未知世界，你將會成為一個有辨識能力的人；其次，對未知世界的了解與基礎(chǔ)研究密切相關(guān)，基礎(chǔ)研究的發(fā)展有助于創(chuàng)造美好的生活。

基礎(chǔ)研究是知識原創(chuàng)的源泉，從這個意義上說，應用研究只是知識原創(chuàng)的復制。若沒有新思想，應用研究將會“窒息”。我理解，特別是在經(jīng)濟危機期間，納稅人和納稅人選出的政府愈來愈趨向應用研究，但社會發(fā)展需要科學發(fā)明，基礎(chǔ)研究是探索科學規(guī)律的必然。

由此可見，應用科學固然重要，但世界還需要科學家們?nèi)ヌ骄恳恍┙裉炜磥硭坪跏恰盁o關(guān)緊要”的東西。比如，宇宙到底是怎么形成的，暗物質(zhì)究竟是什么。從這樣的研究中，我們可以看出一個科學家的心智，看出他的心無旁騖和內(nèi)心的堅強定力，而這樣的基礎(chǔ)性研究同樣是極具創(chuàng)造力的，也會對人類的發(fā)展產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。

雖然類似尋找“上帝粒子”這樣的基礎(chǔ)科學研究在短期內(nèi)很難帶來經(jīng)濟效益，且許多基礎(chǔ)科研成果要經(jīng)過漫長的科學實驗才能夠得到證實，但基礎(chǔ)研究是研究創(chuàng)造力和可持續(xù)發(fā)展的保障。我們應該加強基礎(chǔ)研究和創(chuàng)新研究。

五、中國應加大對基礎(chǔ)研究的投入

《世界教育信息》：據(jù)我們所知，這是您第二次來中國。請問，此次來華您有何感受？若有機會，您對將來來中國工作有何想法？您是如何培養(yǎng)年輕的科學家的？您對中國物理學的發(fā)展有何建議？

弗朗索瓦·恩格勒：第一次來中國是在20年前，那時我看到的中國與當下差距甚大，中國的飛速發(fā)展令世界矚目。高樓大廈和繁榮的物質(zhì)生活都是表象，在和人們的深入交流中，我感受到中國的發(fā)展?jié)摿?。昨日，在和華東師范大學理論物理研究所的老師們探討關(guān)于質(zhì)量起源、超對稱、超弦理論、暗物質(zhì)暗能量以及未來大加速器等問題過程中，我感受到了他們對于理論物理學研究的熱情。此外，我還和華東師范大學附屬第二中學的中學生進行了一場對話，覺得中國的學生勤奮好學，有很強的求知欲望，他們提的問題質(zhì)量很高而且有深度。

在培養(yǎng)年輕的科學家方面，我認為，我們應該多提倡歸納思維（Inductive Thinking），即利用事實真相向通常的實驗性創(chuàng)意提供強有力的依據(jù)，而不僅僅是教育學生演繹思維（Deductive Thinking），即集中灌輸各種有用信息的邏輯結(jié)論。歸納思維教育更容易在實驗室或現(xiàn)場實現(xiàn)，主要在于指導學生如何進行有價值的觀察分析和幫助學生掌握歸納方法，而目前規(guī)?；拇髮W教育制度很難做到這一點。教學生真正掌握學習方法論要比純粹的知識擴散好。教育不能忽視人類潛意識的積極作用，這直接關(guān)系到創(chuàng)意靈感，非常接近藝術(shù)創(chuàng)作。我本人非常喜歡彈鋼琴，彈古典音樂會調(diào)動身體所有協(xié)調(diào)功能及復雜的邏輯結(jié)構(gòu)與毅力，這同科學研究的規(guī)律非常相似。歸納和演繹思維為我提供了必要的科學方法基礎(chǔ)，但我絕大多數(shù)的全新理念來自躺在床墊上大腦自由翱翔時產(chǎn)生的靈感。

中國在應用技術(shù)領(lǐng)域取得了豐碩的成果，但在基礎(chǔ)科學領(lǐng)域還存在一定的“短板”，應加大對基礎(chǔ)研究的投入力度，相信中國科學家有一天也能夠發(fā)現(xiàn)新的粒子，在這一領(lǐng)域拔得頭籌，這將是對世界科學界的偉大貢獻。目前，世界上最強大的粒子加速器是歐洲核子研究中心的大型強子對撞機，其環(huán)狀隧道有27公里長，希望中國能夠制造出周長達到100公里的加速器。如果我自己有機會來中國工作，比如在華東師范大學講學，希望能推動相關(guān)實驗的進展。

編輯 張力瑋