朱棣文的奇幻人生

 

一部戲劇,有時波瀾,有時曲折,才能引人入勝;一段人生,變幻迭出,不斷超越,就會成就傳奇。

有這樣一位科學家,他出生在傳統的中國家庭,卻成長于西方的教育環境;他的兄長和弟弟分別進入麻省與哈佛,而自己的科學生涯卻在名不見經傳的羅徹斯特大學起步,他立志獻身于科學,卻最終成為能源部長。他就是諾貝爾獎得主朱棣文,一位不斷挑戰新的角色、演繹奇幻生涯的人。

朱棣文的奇幻人生從加州大學伯克利分校開始,在這所以基礎研究著稱的高等學府,他深受著“基礎科學至上”觀念的熏陶。導師曾反復告誡他:“應該把精力集中去研究那些涉及物理學根本問題的課題,這些問題一旦解決就會導致科學技術的重大突破。”朱棣文和他的同學們也認為,他們只需要關注物理學最基本的問題就可以了。

然而,1978年,當朱棣文結束了在伯克利的博士后生涯,他卻放棄了留校從事基礎研究的機會,進入了以研發“象牙之塔”著稱的貝爾實驗室。貝爾實驗室的主任告訴他,“創新包括著把想法變成有用東西的整個創造過程,包含了從簡單到復雜的過程和從改變或創造整個產業的根本突破直到大而復雜的系統等的廣泛技術進展過程。”在這里,他接觸了一種全新的研究模式,顛覆了他對創新固有的認識。

正是在貝爾實驗室,朱棣文發明了用激光冷卻和捕陷原子的方法,這一成就使得他榮膺諾貝爾物理學獎。瑞典皇家科學院在公報中指出,這一成果使得研究者可以在前人所無法到達的領域內操控物質,對于增進人類對輻射與物質間交互作用的理解貢獻較大,有助于深入了解低溫下氣體的量子物理行為和物理特性,使得對單個原子及其內部結構進行精確研究成為可能。

然而,對于朱棣文本人而言,這項工作的意義絕不僅僅是公報中所述的基礎科學價值,他更關注的是這項研究具有廣闊的應用前景。他利用激光冷卻與原子捕陷技術的方法,創造了一種高精度測量原子光譜特性的裝置,為進一步制造最精確原子鐘計時器鋪平了道路。他研制的原子干涉重力儀,能夠大幅度地提高測量重力加速度的靈敏度,可以應用于礦產勘探和油氣資源的探測。他利用激光冷卻原理,成功將重力加速度g的測量精度提升到十億分之三。這一研究成果被物理學界譽為現代版“比薩斜塔實驗”。

1987年,朱棣文被聘為斯坦福大學物理系的教授,三年后,他又成為物理系的主任,成為該系第一位華裔教授和第一位華裔系主任。此時的朱棣文,已經在國際物理學界擁有尊崇的地位,作為激光冷卻與原子捕陷研究的開拓者和引領者,他完全可以在既有的研究領域持續深入。然而,已近不惑之年的朱棣文開啟了科學生涯的又一次轉向,進入物理學和生物學的交叉領域開展“Bio-X”研究。

朱棣文之所以做出這一決定,因為他認為應用層面的研究成果會帶動基礎科學的進步,甚至是突破性的進展。他敏銳地關注到當時生物納米技術以及生物分子水平上的一些儀器及跟蹤和檢測技術的最新進展,特別是原子顯微鏡及微制造技術的突破性進展。在朱棣文的積極推動下,斯坦福大學建成Bio-X研究中心,包括60多個系的250多位專業研究人員加入了Bio-X研究團隊,致力于分子和細胞的結構與功能、組織工程學、計算機生物學、系統神經科學和認知神經科學等方面的研究。

2004年6月,朱棣文出任勞倫斯伯克利國家實驗室的主任。美國《科學》雜志在解讀這一任命時指出:“朱棣文利用高能物理學技術對生物分子方面所進行的研究,與伯克利實驗室的未來發展非常合拍。”然而,在勞倫斯伯克利實驗室,朱棣文并沒有延續生物分子方面的研究,而是將能源安全作為新的研究方向。2007年,他在參加材料研究學會秋季峰會時指出:“當今世界,能源安全、經濟競爭力和環境是維系國家安全的重要因素。這些因素的核心是獲取安全、潔凈、廉價和可持續利用的能源。”在勞倫斯伯克利,朱棣文開始由一名專業科學家向公眾科學家的轉變。他擔任國家健康和核安全協會的主任,并負責國際科學院間的能源研究項目,用實際行動感召更多的科學家投身能源領域的研究。

四年之后,美國當選總統奧巴馬宣布了新政府的能源環境團隊名單,任命華裔科學家、諾貝爾物理學獎得主朱棣文為能源部長。朱棣文也成為繼布什政府的勞工部長趙小蘭之后,第二位入閣美國聯邦政府的華裔部長。從物理學家到能源部長,朱棣文的視野已經由能源技術研發,拓展到能源行業的管理乃至聯邦政府能源政策的制定。

從伯克利時代的的激光光譜學,到貝爾實驗室的激光冷卻技術,再到現在從事的能源科學與新燃料技術研究,看似是不合邏輯的進展,實則是一名物理學家改變世界進程的生動寫照。作為中華民族血脈的延續,朱棣文的奇幻人生,從“學以致用”開始,在“兼濟天下”中持續。