阁楼里的少年:天才物理学家的艰辛历程

2016年的诺贝尔物理学奖，颁布给了三位英美科学家David J. Thouless， F. Duncan M. Haldane，J. Michael Kosterlitz。其实原本想写写这三小我的故事。可是发现，材料不敷啊……英文都找不到。泪目。俄然发现我以前写了如许一篇，也是很应景的说。那就发出来大师看看吧。

2010年获欧洲物理奖。

2012年获美国凝集态物理最高奖奥利弗巴克利奖。

2012年获得狄拉克奖。

2014年获美国富兰克林奖

获得这些奖的人是谁你造吗？他们有一个配合的名字，叫张首晟。多年被汤森路透展望会得诺奖的他，得诺奖大要只是时候问题。但愿不是像村上春树那样一辈子陪太子念书。

一、阁楼里的少年

1963年，张首晟出生在上海。那时还没起头文革，可是66年起头的文革也让他的学上的有一搭没一搭，闹热热烈繁华宽敞的黄浦江边，却放不下一张书桌。

没法子，他只能躲到阁楼里去。白日就在黉舍看着各类魁首语录和最高指示，只有晚上回家今后时候才是他的。或者说，是属于他家阁楼的。似乎每一小我心中都有一个近似阁楼的奇奥处所。张首晟在阁楼里发现了他爷爷的年夜学结业证书，还有许很多多八怪七喇的书，从康德到黑格尔，从达芬奇到罗丹，从杨振宁到李政道，从艺术到科学。阿谁年月，念书是没用的，甚至是危险的。爱念书的孩子有可能会被扣上走资派的帽子。还好张首晟有个阁楼。他的童年就都放在了阁楼里，放在了那些看起来毫无意义的书本里。念书，有时辰只是一种本能。只有自由而无限制的念书，才是真正的念书。

不外因为他爱看书，也有了一些麻烦。一些同窗很喜好捉弄这个“书白痴”，他的怙恃固然曾经都是工程师，此刻却不得不做起工人的活来，没人能庇护被同窗欺负的小首晟。这加倍让小首晟躲进本身一小我的宿世界，躲进那布满了奇奥的阁楼里。

1976年，转眼小首晟已经13岁。阁楼外面的宿世界已经换了一个天，新颖有趣的信息和物质刺激着每一小我的神经，却唯独漏下了小首晟。这一年，他的父亲给他买了一套高中自学教科书，数学物理化学等等一应俱全。就靠这套书，两年后的1978年他居然就经由过程了高考。当然，那是文革后恢复高考第一届。这一年他才15岁。

后来张首晟说：“我的初中黉舍很差，若是按部就班再读通俗高中，也许成果就和今天纷歧样了，人生的当作就老是跟你一些十字路口上的选择有关。”那次高考，许可初中生加入，每个区只有10个名额。这让阁楼少年捋臂张拳。他曾说：“伯父的年夜学结业年册对年夜学有着活泼的描写，我从小就很是盼愿年夜学糊口。固然我是初中生，但那时的情况下，高中生也不比我拥有更多的常识，所以仍是有些决定信念的。”可是若是通不外，那就没机遇上高中了。这是张首晟人生里的第一次冒险。颠末激烈的会商，他的爸妈赞成了他。就如许，一不小心，高考后他就进入了他爷爷曾经待过的处所，复旦年夜学。那年高考改变了良多人的命运，包罗张首晟。不得不说，张首晟确其实某种水平上算是一个“天才”。

二、没上过高中的年夜学生

在复旦，他只上了一年学。为什么呢？因为他的高考绩绩很是优异，一进黉舍就已经被内心猿意马当作了赴德国留学的人选。其实并非糊口处处靠关系不是吗？

进年夜学时他选择了物理系。这是因为，“初中时，在很封锁的环境下，我们都知道杨振宁、李政道获得诺贝尔奖，为中华平易近族争了一口吻。年夜学时选择理论物理专业，就是冲着他们的楷模力量。”足可见，可以或许指导少年学科学的，并非是那些常识，而是那些人。当然，此时张首晟还不知道，他今后会与杨振宁有一场不凡的缘分。

11号楼303室，室友8人。张首晟就在这个逼仄的情况里，继续他迫不及待的念书生活生计。当然，四周的人也是如斯。正如他所说，“在初中的时辰，因为喜好念书，四周的人都不觉得然，我一向感受很孤独。来到复旦之后，大师都迫不及待地念书，有了良多的好伴侣。”内标的目的的张首晟逐渐起头变外标的目的，第二学期班本家儿任就把他忽悠到了同济去上德语培训。一年之后的1980年，没有高中文凭也没年夜学文凭的张首晟就如许踏上了赶赴德国的路程。

当张首晟达到西柏林时，柏林墙还立着。东边的柏林年夜学有一些师生为了自由而翻墙来到西柏林，成立了柏林自由年夜学。柏林自由年夜学公然不愧本身的名字，校训都是“真实，公允，自由”。张首晟这一年才17岁，在自由年夜学里他可没让本身完全自由，勤恳的他仅仅花了三年就完当作了划定五年的学制，可是学当作之后的张首晟，仍是有些迷惘。

在柏林自由年夜学他学的是理论物理，就是李政道杨振宁的专业。可是临近结业，他有些不知所措了。理论物理的就业面太窄了。“原本我还挺有决定信念的，但同窗之间的担忧对我发生了影响，1981年摆布，我起头想到前途问题。”昔时暑假，为了放松一下忧虑的情感，他搭便车观光了德国一圈。这场如骑士一般的浪漫观光对张首晟的人生选择发生了主要影响。

偶尔的机遇，他到了哥廷根年夜学。在哥廷根年夜学旁边有一块坟场，里面安葬了许很多多的物理学家。最为独特的是，每小我的墓碑上都没有墓志铭，只有一个他生前发现的公式。好比海森堡的墓碑上是测禁绝道理，玻恩的墓碑上是波函数，奥托哈恩的墓碑上是一道核反映公式。“一个朴实的墓碑，一个简单而普适的公式，这才是人生最高境界。从此之后，我决议要把本身毕生的精神进献给物理学研究，出格是理论物理学的研究。”几个墓碑震撼了年青的张首晟，从此张首晟就下心猿意马决心要走科研之路。“这辈子要留下什么？”留下一道公式也就足够了。

三、不是杨振宁担当者的门生

在柏林自由年夜学进修的时辰，张首晟把年夜同一理论当当作了本身的学术方针。因为这是爱因斯坦尽力平生的事业，也是杨振宁的范畴。可是当他真的当作为杨振宁的门生时，杨振宁却不撑持他的设法。在美国纽约州立年夜学石溪分校，杨振宁师长教师保举张首晟去搞凝集态物理。来由是这玩意方兴日盛，成长出格快，很适合年青人去搞一搞。而这并非杨振宁的范畴。

固然最初百思不解，可是张首晟仍是去做了。1987年，在孤身出国7年后他终于获得了博士学位。结业后他并没有立即去申就教职，而是到了IBM做高级研究员。此时他在半导体范畴已经深耕多年，颇有建树，也受到了那时为斯坦福年夜学物理系本家儿任的朱棣文赏识。于是随后1993年他就到了斯坦福，1996年年仅33岁的张首晟就被评为了斯坦福终身传授。

2006年，张首晟提出了拓扑绝缘体理论的材料实现方案。何谓拓扑绝缘体？简单的说，起首它是个绝缘体，整体是不导电的。可是在这个物体的边缘或者概况，老是有一些会导电的区域。这种边缘导电特征可以在必然前提下不变存在，因为此中分歧活动偏向的电子自旋偏向相反，经由过程电子的自旋就可以传递信息。如许说仍是很麻烦，总之你知道很复杂很高精尖很给力就行了。

在此之前起首提出了量子自旋霍尔效应。当然这也是张首晟起首展望存在的。要理解这个理论就更难了，你起首要理解霍尔效应，再理解量子霍尔效应，等等……总之你知道，量子自旋霍尔效应不需要量子霍尔效应的低暖和强磁场，所以省电省处所，只要能现实运用就可以让我们的电子设备好比电脑手机更小巧耗电更少散热更少，于是这理论就很牛逼。（外行，有错请指出）

总之，因为这两项理论发现，张首晟在2010年拿到了欧洲物理学会颁布的欧洲物理奖，2012年拿到了美国物理学会颁布的凝集态物理最高奖奥利弗巴克利奖和狄拉克奖，本年又拿到了美国的富兰克林奖，按照纪律，量子霍尔效应和分数目子霍尔效应都已经获得了诺贝尔奖，量子自旋霍尔效应会不会延续这个神话呢？

四、不是穷教书匠的投资人

牛仔很忙，张首晟也很忙。他不仅仅搞科研牛逼，当教员也牛逼，他的学生早就漫衍全宿世界了，当上传授的也不胜枚举。而且，他也不是个穷教书匠了。在斯坦福，他不单是传授，还结合开办了华源科技协会，在斯坦福担任创业导师，更是天使投资人，曾经当作功投资就多家创业公司。2013年又与中关村成长集团合作创立了丹华本钱，专注于投资斯坦福布景的公司。有人说，献身科学研究的人，要耐得住寂寞、耐得住贫寒、耐得住平生一事无当作。

张首晟的今天，不缺钱，不缺事业，也不寂寞。本年的张首晟不外50岁。只要他能活到80，他就还有30年去期待诺贝尔。固然他是美籍，可是若是他能得奖就是开国后出生有中国教育布景的第一个诺贝尔获奖者了。

哦对了。他似乎还信基督教。其实这也没什么。谁说科学家不克不及信教？宗教在某种水平上不外是安抚人心灵的东西而已。当然，不要只看他的美籍身份。一个国籍并不克不及改变什么。他仍是清华年夜学的长江学者，千人打算入选者呢。

张首晟曾说，“对一小我来说，最可贵的是要有好奇心陪伴平生”。灵感来自什么？来自你日常的积淀，还有你的好奇心和想象力。若是仅仅有积淀而没有好奇心想象力，那么也不会有灵感。杨振宁曾经告诉张首晟，“诗歌追求的境界是用两句话将复杂的豪情说清晰，科学也是追求用一个简单的公式去描写年夜天然的所有万千现象。艺术和科学是相通的，F=ma’、‘E=MC2’就是描写年夜天然的最斑斓的诗句。”书本上你只能学到常识，你不克不及学到好奇心想象力还有艺术和科学想通的设法。想立异，说轻易也轻易，说难也难。立异就是敢为全国先。

张首晟，50岁的人，依然是昔时的阿谁阁楼少年。因为他有本身的宿世界不雅，始终连结着如少年般兴旺的好奇心。也许这就是他当作功的法门吧。

看了张首晟的故事，你有木有获得什么开导呢？若是给你同样的机遇，你可否做到他同样的当作就呢？谁知道呢。

参考网址：

抗战时代糊口史.pdf_免费高速下载

张首晟谈拓扑绝缘体：将信息社会带标的目的更高条理

科学网—华人科学家张首晟获2012年狄拉克奖

“千人”张首晟：二十师从杨振宁

科学网—华人科学家张首晟获“欧洲物理奖”

张首晟获2013年“根本物理学奖”

张首晟获富兰克林奖

科学网—访华人物理学家张首晟：让信息高速公路通到芯片最底层

张首晟_百度百科