潘建偉：別讓應(yīng)試教育磨滅你對(duì)科學(xué)的好奇

佚名

為了搞明白量子疊加態(tài)的問題，潘建偉開始學(xué)習(xí)量子力學(xué)。這一學(xué)，就是20多年。他曾經(jīng)對(duì)中科大的老校長(zhǎng)朱清時(shí)說(shuō)：“只要什么時(shí)候能把為什么會(huì)有量子糾纏搞明白的話，我馬上就可以死。

但是現(xiàn)在可能還搞不清楚，所以我就想活得長(zhǎng)一點(diǎn)，我想把它搞明白。”

8月16日凌晨1時(shí)40分，由我國(guó)科學(xué)家自主研制的世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。將在世界上首次實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信。這將是跨度最大、史上最安全的通信網(wǎng)絡(luò)。

而其中的關(guān)鍵人物，這個(gè)項(xiàng)目的首席科學(xué)家、中科院院士，叫做潘建偉中國(guó)量子力學(xué)第一人。

2016年，潘建偉團(tuán)隊(duì)榮獲2015年度 “國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)”。該獎(jiǎng)被認(rèn)為是中國(guó)自然科學(xué)領(lǐng)域最高獎(jiǎng)，只有中國(guó)最頂級(jí)的科學(xué)家比如華羅庚、吳文俊和錢學(xué)森等曾經(jīng)拿到過(guò)。由于該獎(jiǎng)項(xiàng)的評(píng)選極其嚴(yán)格，過(guò)去15年中，有9次空缺，而潘建偉在45歲就獲得了這個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)，這是繼他成為最年輕院士之后的第二次“最年輕”。

中國(guó)為什么拿不了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)？

第一次真正記住潘建偉，不是因?yàn)樗３５墨@獎(jiǎng)而是一次他在央視的演講：中國(guó)為什么拿不了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)？

潘院士說(shuō)了一個(gè)這樣的故事，讓人感觸良多：

以前在國(guó)外留學(xué)的時(shí)候，我到阿爾卑斯山大峽谷游歷。一個(gè)大概80多歲、滿頭白發(fā)的老太太，坐在輪椅上，問我是干什么的。我說(shuō)是做量子物理的。

老太太問，你做量子物理的哪一方面？我說(shuō)是量子信息、量子態(tài)隱形傳輸，用英文就像時(shí)空穿越里面的東西。

萬(wàn)萬(wàn)沒想到，老太太說(shuō)：我讀過(guò)你在《自然》雜志發(fā)表的那篇文章。

這是一位80多歲的老太太，她仍然對(duì)科學(xué)抱有濃厚的興趣，竟然會(huì)去讀艱澀難懂的科學(xué)期刊，這是一種天生的好奇。

這不是個(gè)例。過(guò)了幾年之后，我在海德堡大學(xué)做了一個(gè)手術(shù)，醒過(guò)來(lái)之后，床前的護(hù)士問：潘教授，你是不是研究跟時(shí)空穿越類似的東西??？我說(shuō)：是啊。護(hù)士說(shuō)：你能不能給我講講？

但因?yàn)槲耶?dāng)時(shí)鼻子里面插著兩根管子，非常痛苦，就說(shuō)：現(xiàn)在我講不了，將來(lái)送你點(diǎn)資料吧。

這就是普普通通的歐洲人對(duì)物理學(xué)的好奇。

在國(guó)內(nèi)，潘老師也做科普演講，他嘗試用最深入淺出的方法講量子疊加態(tài)、量子糾纏。下面的學(xué)生說(shuō)：老師，我很認(rèn)真聽了，但是聽不懂。然后，學(xué)生就去拍自拍、刷朋友圈、玩游戲了。到這里，這個(gè)學(xué)生和物理學(xué)的故事基本上就結(jié)束了。

我們國(guó)家為什么沒有諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，原因也許就在其中。對(duì)科學(xué)沒有真正的好奇，怎么出得了諾貝爾獎(jiǎng)大師呢？

曾是考40分的差生

早在十年前，潘健偉就被稱為“中國(guó)離諾貝爾獎(jiǎng)最近的人”，然而他小時(shí)候卻是考過(guò)40分的差生。

1970年3月，潘建偉出生在浙江東陽(yáng)，從小他就是個(gè)愛玩的孩子，他回憶說(shuō)小時(shí)候父母重視對(duì)他興趣的培養(yǎng)，從不限制他做什么，他可以做自己感興趣的事。 后來(lái)他家搬到了縣城，到了初中，他才發(fā)現(xiàn)自己在農(nóng)村小學(xué)的語(yǔ)文基礎(chǔ)很差，英語(yǔ)根本就沒有學(xué)過(guò)。

“初中后才第一次寫作文，結(jié)果班主任老師只給了40分，當(dāng)時(shí)我是班長(zhǎng)，覺得很羞愧。但我有一種不怕輸?shù)木?，為了把英語(yǔ)學(xué)好，把同學(xué)約到家里來(lái)學(xué)，向老師請(qǐng)教，進(jìn)步非常快?！?/p>

憑著不放棄、不服輸?shù)囊庵?，潘建偉一路迎頭追趕，順利考上了中國(guó)科技大學(xué)。潘建偉是愛因斯坦的崇拜者，在大學(xué)時(shí)就喜歡閱讀《愛因斯坦文集》。“愛因斯坦的散文是最深刻、最美的，讓我堅(jiān)定了研究物理的決心。讓我感覺從簡(jiǎn)單的事實(shí)后面可以找到一個(gè)規(guī)律，現(xiàn)在、將來(lái)不會(huì)變?！?/p>

當(dāng)時(shí)，他就對(duì)量子疊加態(tài)問題產(chǎn)生了濃厚的興趣，他怎么也想不明白，為什么會(huì)有量子疊加態(tài)呢？于是期中考試的時(shí)候他差點(diǎn)沒考及格，因?yàn)樗恢痹谙肓孔盈B加態(tài)的問題，沒辦法好好聽別的課了。

“能搞清楚量子疊加態(tài)，我馬上可以死”

從那時(shí)候開始，為了搞明白量子疊加態(tài)的問題，潘建偉開始學(xué)習(xí)量子力學(xué)。這一學(xué)，就是20多年。他曾經(jīng)對(duì)中科大的老校長(zhǎng)朱清時(shí)說(shuō)：只要是什么時(shí)候能把為什么會(huì)有量子糾纏搞明白的話，我馬上就可以死。但是現(xiàn)在可還搞不清楚，所以我就想活得長(zhǎng)一點(diǎn)，我想把它搞明白。

于是，在獲得中國(guó)科技大學(xué)理論物理碩士學(xué)位后，1996年，潘建偉決定出國(guó)繼續(xù)攻讀博士。眼看其他的同學(xué)都順利出國(guó)了，只有他還遲遲沒選定方向和導(dǎo)師，家里人有點(diǎn)著急。

潘建偉對(duì)他父親說(shuō)，自己是要選準(zhǔn)方向，選對(duì)導(dǎo)師，不是為了出國(guó)而出國(guó)，而是要把最先進(jìn)的技術(shù)學(xué)回來(lái)。

潘建偉最終選擇了塞林格教授，到奧地利維也納大學(xué)攻讀博士學(xué)位。塞林格教授如今是量子力學(xué)的世界級(jí)大師，擔(dān)任奧地利科學(xué)院的院長(zhǎng)。

1996年，他在奧地利第一次見到導(dǎo)師塞林格教授時(shí)，這位導(dǎo)師像很多其他導(dǎo)師一樣問道：“你的夢(mèng)想是什么？”潘建偉脫口而出：“我要在中國(guó)建一個(gè)世界一流的量子物理實(shí)驗(yàn)室。”他此后的人生就是一步步向這個(gè)目標(biāo)前進(jìn)的過(guò)程。

1997年，他在塞林格的領(lǐng)導(dǎo)下，作為第二作者在《自然》雜志上發(fā)表論文，宣布在實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)了量子態(tài)隱形傳輸，這被公認(rèn)為量子信息實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域的開山之作，《科學(xué)》雜志將其列為“年度全球十大科技進(jìn)展”。這一年，他年僅27歲。

1999年，潘建偉博士畢業(yè)準(zhǔn)備回國(guó)工作，就在這時(shí)，他那篇“量子態(tài)隱形傳輸”論文被《自然》雜志選為“百年物理學(xué)21篇經(jīng)典論文”。一同入選的，還有“愛因斯坦建立相對(duì)論”等重大成果。消息傳到國(guó)內(nèi)，引起了轟動(dòng)。因此，他提交的量子信息研究科研項(xiàng)目的申請(qǐng)獲得批準(zhǔn)。

帶領(lǐng)“夢(mèng)之隊(duì)”做領(lǐng)跑者

2001年，潘建偉在中科大負(fù)責(zé)組建量子物理和量子信息實(shí)驗(yàn)室。他想：“過(guò)去，我們?cè)诳蒲蓄I(lǐng)域常常扮演追隨者和模仿者的角色，研究方向的選定、科研項(xiàng)目的設(shè)立都先要看看國(guó)際上有沒有人做過(guò)。量子信息是一個(gè)全新的學(xué)科，我們必須學(xué)會(huì)和習(xí)慣做領(lǐng)跑者和引領(lǐng)者?！?/p>

如今，潘建偉的團(tuán)隊(duì)也被人叫作“夢(mèng)之隊(duì)”，團(tuán)隊(duì)成員都是中國(guó)最頂尖的物理學(xué)家，潘建偉和陳宇翱2005年和2013年先后榮獲歐洲物理學(xué)會(huì)“菲涅爾獎(jiǎng)”。2015年底，歐洲物理學(xué)會(huì)公布了2015年度國(guó)際物理學(xué)領(lǐng)域的10項(xiàng)重大突破，潘建偉、陸朝陽(yáng)等完成的“多自由度量子隱形傳態(tài)”名列榜首。

潘建偉自己的留學(xué)經(jīng)歷使他收獲良多，所以他也總是想方設(shè)法讓成員們到世界上最好的實(shí)驗(yàn)室去深造。而弟子們學(xué)成之后，都會(huì)立即回到潘建偉身邊，沒有一個(gè)人留在國(guó)外。這些年輕量子物理學(xué)家們知道，潘建偉團(tuán)隊(duì)就是他們成長(zhǎng)和工作最好的地方。

就這樣，潘建偉小組曾經(jīng)成功創(chuàng)造了6個(gè)“世界首次”：

1997-1998年，首次成功地實(shí)現(xiàn)了量子態(tài)隱形傳送以及糾纏態(tài)交換；

1999-2000年，首次成功實(shí)現(xiàn)三光子、四光子糾纏態(tài)，并利用多粒子糾纏態(tài)首次成功地實(shí)現(xiàn)了G HZ定理的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；

2003年，首次成功地實(shí)現(xiàn)了自由量子態(tài)的隱形傳送；

2003年，首次實(shí)現(xiàn)糾纏態(tài)純化以及量子中繼器的成功實(shí)驗(yàn)；

2004年，首次取得五粒子糾纏態(tài)的制備與操縱；

2006年，首次實(shí)現(xiàn)兩粒子復(fù)合系統(tǒng)量子態(tài)隱形傳輸，并在實(shí)驗(yàn)中第一次成功地實(shí)現(xiàn)了對(duì)六光子糾纏態(tài)的操縱。

在國(guó)外媒體眼里，這個(gè)中國(guó)學(xué)者，簡(jiǎn)直創(chuàng)造了奇跡。

2007年，英國(guó)《新科學(xué)家》雜志：“潘和他的同事使得中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)和整個(gè)中國(guó)，牢牢地在量子計(jì)算的世界地圖上占據(jù)了一席之地?！?/p>

2015年2月，美國(guó)《科學(xué)新聞》：“該工作不僅為提升量子力學(xué)基礎(chǔ)問題的理解邁進(jìn)了關(guān)鍵一步，也將在未來(lái)量子計(jì)算機(jī)的研制中扮演重要角色?！?/p>

2015年12月17日，美國(guó)《科學(xué)美國(guó)人》：“全球第一顆量子通信衛(wèi)星和硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡衛(wèi)星，潘建偉在其中負(fù)責(zé)量子科學(xué)衛(wèi)星項(xiàng)目，這些科學(xué)項(xiàng)目將開啟中國(guó)空間科學(xué)新紀(jì)元?！?/p>

鉆研物理學(xué)來(lái)自最初的好奇

即使是這樣，即使無(wú)數(shù)人吹捧潘建偉，說(shuō)他是中國(guó)離諾貝爾獎(jiǎng)最近的人，他卻沒有被沖昏頭腦。2005年，方舟子和他著名的學(xué)術(shù)打假網(wǎng)站《新語(yǔ)絲》曾經(jīng)批評(píng)潘建偉，認(rèn)為他一年有很多時(shí)間在國(guó)外工作不符合“長(zhǎng)江學(xué)者”每年要在國(guó)內(nèi)工作9個(gè)月的規(guī)定。

面對(duì)方舟子的步步緊逼，潘建偉的回答不慌不忙，他坦承“一半時(shí)間在國(guó)外”，“因?yàn)槲覀冞€有些東西不會(huì)。當(dāng)年我在維也納，學(xué)會(huì)了技術(shù)，回來(lái)建實(shí)驗(yàn)室，現(xiàn)在我們的小組已經(jīng)超過(guò)維也納，就不需要再去那里；但德國(guó)有些東西仍然比我們領(lǐng)先。要我死守規(guī)條，每年在國(guó)內(nèi)呆9個(gè)月，其實(shí)很容易，可是有什么意義？我想我還年輕，過(guò)20年，讓人們?cè)倏窗?！?/p>

其實(shí)不用20年，6年之后，2011年，潘建偉被增選為中國(guó)科學(xué)院數(shù)學(xué)物理學(xué)部院士，并成為當(dāng)年增選產(chǎn)生的最年輕院士。此后，他相繼獲得了各種科學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)，成績(jī)斐然。

但是談到這些獎(jiǎng)的時(shí)候，潘建偉卻說(shuō)：科學(xué)的成就不需要獎(jiǎng)來(lái)肯定。我覺得去申請(qǐng)一個(gè)獎(jiǎng)，是很浪費(fèi)時(shí)間的事情。我甚至有一個(gè)強(qiáng)烈的觀點(diǎn)，其實(shí)我們不應(yīng)該評(píng)獎(jiǎng)，應(yīng)該把這個(gè)獎(jiǎng)取消掉。

后來(lái)一位老領(lǐng)導(dǎo)說(shuō)，其實(shí)現(xiàn)在我們的國(guó)家，對(duì)科學(xué)的重視程度，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，你作為科學(xué)家，有責(zé)任去引起公眾對(duì)科學(xué)的重視。老領(lǐng)導(dǎo)的一番話，讓潘建偉看到了自己身上的責(zé)任，因此他去申報(bào)了國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)，成為普通大眾心中的“中國(guó)物理學(xué)領(lǐng)軍人物”。

但是對(duì)潘建偉自己來(lái)說(shuō)，他對(duì)物理學(xué)的鉆研跟這些獎(jiǎng)沒有任何關(guān)系，只是來(lái)自于最初的好奇。他最喜歡的生活狀態(tài)是思考問題，在思考到最苦難的時(shí)候去林間散步。他有一個(gè)怪癖，就是喜歡撿掉落在地上的樹枝來(lái)聞，在這種和自然近距離接觸的狀態(tài)下，他仿佛感覺這是人類最初的狀態(tài)，和自然沒有隔閡，融為一體這也是物理學(xué)的追求。

在德國(guó)留學(xué)的時(shí)候，他還喜歡在田野里挖野菜，回家做菜給妻子和女兒吃。這個(gè)中科院院士，在家人眼里是一個(gè)野菜大廚。也許，正是保持著這樣的初心，和對(duì)自然的最初的好奇，潘建偉才得以成為中國(guó)最好的量子物理學(xué)家。而對(duì)你我這樣平凡的中國(guó)人來(lái)說(shuō)，我們所缺的，不是少學(xué)了多少個(gè)物理學(xué)定理，我們所缺的是在日復(fù)一日的應(yīng)試教育的課堂上被磨滅掉的對(duì)物理學(xué)最初的好奇。

摘編自微信公眾號(hào)“酷玩實(shí)驗(yàn)室”