病蚌育珠,2009諾貝爾物理學(xué)獎緣于愛情

人要像珍珠貝一樣，要有重塑傷口的本事，要能夠轉(zhuǎn)化生命的創(chuàng)傷，使它變成美麗的珍珠。

伴隨著數(shù)碼相機(jī)、攝像手機(jī)等電子設(shè)備的風(fēng)靡全球，人類已經(jīng)進(jìn)入了全民數(shù)碼影像的時代，每一個人都可以隨時、隨地、隨意地用數(shù)碼影像記錄每一瞬間。而帶領(lǐng)我們進(jìn)入如此五彩斑斕世界的，就是美國科學(xué)家威拉德·博伊爾和喬治·史密斯在1969年發(fā)明的CCD(電荷耦合器件)圖像傳感器，而他倆，也正因此獲得了2009年度的諾貝爾物理學(xué)獎。

令人驚訝的是，分別身居加拿大和美國的兩人在面對媒體時，卻不約而同地吐露了一個埋藏多年的秘密，“CCD是一場偉大愛情和友情的結(jié)晶。”

極地寒夜，她是一束暖光

1924年，博伊爾出生于加拿大新斯科舍省一個普通的醫(yī)生家庭。3歲時，他隨家人搬遷到魁北克省北部的一個小村莊，那里位于北極圈內(nèi)，交通不便，出行基本依靠狗拉的雪橇。

8歲生日當(dāng)天，父親送給博伊爾一份特殊的禮物，要他從那天開始每晚去給狗喂食。從家門口到狗窩，大約有兩百米的距離，中間沒有任何照明設(shè)施。在極度黑暗和寒冷的包圍下，博伊爾感到一種刺骨的恐懼，可他又不敢違抗父親的命令。

又一個晚上，博伊爾照例戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢地走在那條路上，不遠(yuǎn)處忽然有一盞燈在移動。原來是鄰居家的小女兒貝蒂。六歲的貝蒂睜著一雙大眼睛，笑吟吟地看著博伊爾，博伊爾忽然感到周圍變得明亮溫暖起來，原本狂跳害怕的心也逐漸安定下來。此后，貝蒂每天晚上都會陪博伊爾一塊兒去喂狗。有了貝蒂的陪伴，博伊爾逐漸克服了對極地寒夜的恐懼。

博伊爾從小就喜愛物理，而父親則希望他能學(xué)醫(yī)，周圍的人也認(rèn)為學(xué)物理不如學(xué)些實(shí)用點(diǎn)的本領(lǐng)。只有貝蒂，她自始至終都站在博伊爾這邊，支持他鼓勵他，還偷偷買物理書送給他。在那段陰暗寒冷的童年里，貝蒂就像日月星光，照亮了博伊爾前行的道路，溫暖了他那顆孤獨(dú)的心。

1944年9月，正值二戰(zhàn)期間，高中畢業(yè)的博伊爾應(yīng)征入伍，加入加拿大海軍。不久，加拿大軍方研究機(jī)構(gòu)急需大量人手，從軍隊(duì)里抽調(diào)了大批具有一定物理、化學(xué)基礎(chǔ)的官兵，博伊爾也在其中。他來到加拿大國防部實(shí)驗(yàn)室，參加物理學(xué)小組。不到一年，二戰(zhàn)就結(jié)束了，博伊爾離開了國防部實(shí)驗(yàn)室，但他在工作中體現(xiàn)出來的創(chuàng)新研究的能力，卻得到了許多科學(xué)家的贊揚(yáng)。

隨后，博伊爾考入加拿大麥吉爾大學(xué)，攻讀物理學(xué)專業(yè)。1947年，他獲得了學(xué)士學(xué)位，同時收獲了人生中最大的幸福——與心愛的貝蒂結(jié)為夫妻。之后，僅用了一年時間，博伊爾就獲得了麥吉爾大學(xué)的碩士學(xué)位。1 950年，獲得博士學(xué)位后，他去加拿大國家放射實(shí)驗(yàn)室工作了一年，隨后又去加拿大皇家軍事學(xué)院教了兩年物理。

1953年，由于在半導(dǎo)體方面卓越的研究成果，博伊爾受邀加入美國知名研究機(jī)構(gòu)貝爾實(shí)驗(yàn)室。貝蒂也一同前往美國，繼續(xù)她風(fēng)景畫家的生涯。

1959年，實(shí)驗(yàn)室里來了一位新成員，他就是喬治·史密斯。史密斯剛從芝加哥大學(xué)獲得物理學(xué)博士學(xué)位，他是一個陽光大男孩，與不茍言笑的博伊爾形成鮮明對比。盡管性格迥異，但兩人十分默契，很快成為最好的搭檔。僅僅合作兩年，他們在半導(dǎo)體研究方面就取得了重大突破，引起了美國物理學(xué)界的矚目。

貝蒂有時會去實(shí)驗(yàn)室看望丈夫，她與史密斯很快也成了好朋友。閑暇時光，三人聚在一起，熱愛航海的史密斯經(jīng)常帶博伊爾和貝蒂乘坐自己的游艇出海。白天，史密斯將游艇馬力開足，在大海里乘風(fēng)破浪，引起博伊爾和貝蒂驚叫連連。夜里，史密斯將游艇停靠在淺水處，淡淡星光照下來。三個人躺在甲板上遙望星空。這真是美妙的假期!博伊爾跟史密斯興奮地約定，等將來他們退休了，就一起開游艇去環(huán)游世界。

然而，這樣一個美好的夢想，還沒等到實(shí)現(xiàn)的那一天，裂痕就已經(jīng)滋生。

勢不兩立，愛妻摯友背叛

貝蒂準(zhǔn)備舉辦首次個人畫展，并決定將主題定為大海。她央求博伊爾陪她一塊兒去寫生。但博伊爾正醉心于最新的研究進(jìn)展，根本舍不得離開實(shí)驗(yàn)室半步。貝蒂落寞地垂下了眼簾，史密斯心中忽然升起一絲憐惜，他向博伊爾討了一個額外的任務(wù)，那就是陪貝蒂出海。

一連好幾個周末，貝蒂和史密斯都在海上度過。藍(lán)色的波濤上，飛翔著成群的白鳥，海水中隱約可見屹立的紅珊瑚。相處久了，貝蒂發(fā)現(xiàn)她和史密斯其實(shí)是很相似的兩個人，他們可以無拘無束天南地北地談個沒完沒了。史密斯也敏感地意識到，貝蒂看他的眼神里有種別樣的情愫，而他對活潑美麗的貝蒂也生出了一種朋友之外的感情。

1961年秋天，貝蒂在紐約成功舉辦了首次個人畫展，贏得美國美術(shù)界的一致好評。多年來的努力終于獲得肯定，貝蒂欣喜異常，博伊爾也放下手頭工作，答應(yīng)為她辦一個盛大的慶祝晚會。然而，晚會當(dāng)天，博伊爾突然想到白天那場失敗實(shí)驗(yàn)的解決方法，立刻急匆匆趕往實(shí)驗(yàn)室，剩下貝蒂孤零零的身影。晚會結(jié)束后，史密斯看貝蒂落魄的樣子，不放心離開，于是留下來陪她。

兩人坐在花園里，一瓶瓶地喝酒。月色下，貝蒂美得動人心魄，那雙潭水一樣的大眼睛里卻透出深深的傷感。“博伊爾擁有如此美麗懂事的貝蒂卻不知道疼惜I”醉眼朦朧的史密斯恨恨地想著。他忽然沖動地上前抱住貝蒂，貝蒂微微掙扎了一下后，就將頭埋入史密斯寬厚的胸膛中低聲哭泣起來。

此后，意亂情迷的貝蒂與史密斯來往更加密切，整天埋首于實(shí)驗(yàn)的博伊爾對這一切毫不知情。然而，長此以往，史密斯與貝蒂的私情終于被發(fā)現(xiàn)。博伊爾萬萬沒想到，他最愛的兩個人居然一起背叛他。這簡直是天大的恥辱!憤怒的他狠狠揍了史密斯一頓，然后心灰意冷地帶著兒子離開了家，前往幾千里外的貝爾科姆太空科學(xué)探索研究院工作，為阿波羅太空計劃尋找登月艙的降落地點(diǎn)。

直到此時，貝蒂與史密斯才如夢初醒，從那段迷情歲月中走出來。因?yàn)樯钌畹睦⒕危麄兎质至耍m然同在紐約，但他們再未聯(lián)系過。史密斯繼續(xù)在貝爾實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行半導(dǎo)體研究，為了拋開那段不堪往事的羈絆，他將精力全部投入到工作中去，科研靈感也頻頻進(jìn)發(fā)。很快就發(fā)明出多個技術(shù)專利。1964年，史密斯升任貝爾實(shí)驗(yàn)室設(shè)備概念部門的負(fù)責(zé)人。事業(yè)的成功給史密斯帶來無限榮耀，但在他的內(nèi)心深處，一直有個聲音在責(zé)問曾經(jīng)的好搭檔，如今過得怎么樣呢7

史密斯向貝爾科姆研究院的人打聽到，由于情緒消沉，博伊爾在工作中屢屢出錯，已于半年前辭職離開了。史密斯又輾轉(zhuǎn)打聽博伊爾的下落，遺憾的是，誰也不知道博伊爾去了哪里。史密斯對博伊爾的內(nèi)疚和負(fù)罪感更添一層，他深知博伊爾是一個天才科學(xué)家，如果因?yàn)槟菆銮楦写驌糇屗^望消沉，從此消失在科研道路上，那真是天大的遺憾和損失。

三個月后，史密斯因發(fā)明了結(jié)型激光器而再次名聲大噪。在接受記者采訪時，他被問及最大的對手是誰。沉默片刻，史密斯狂妄地回答：“我沒有對手!以前曾經(jīng)有個叫博伊爾的科學(xué)家能勉強(qiáng)充當(dāng)我的對手，但現(xiàn)在沒有了。”

這段采訪被博伊爾看到了。看到史密斯竟然說出如此狂妄的話，他被徹底激怒了，博伊爾暗暗發(fā)誓一定要打敗史密斯。他重燃工作的斗志和熱情，帶著以前的研究成果找到麥吉爾大學(xué)校長，申請加入該校物理研究實(shí)驗(yàn)室。

這邊，博伊爾對史密斯恨之入骨，誓要打敗他。那邊，史密斯向記者說的那些話，其實(shí)是用心良苦，目的就是為了激發(fā)博伊爾的斗志。兩個曾經(jīng)無比默契的男人開始了一場無聲的較量。

1966年，博伊爾與人合作發(fā)明出第一臺紅寶石連續(xù)激光器，并獲得了半導(dǎo)體注入式激光器的第一個專利，引起了物理學(xué)界的高度關(guān)注。短短三年的時間，博伊爾和史密斯都已成為世界科學(xué)界的重要人物，他們在同一前沿領(lǐng)域，接二連三地取得巨大突破，讓外界無比驚嘆。

冰釋前嫌，科學(xué)巨人攜手

當(dāng)博伊爾與史密斯上演一場場激烈的龍虎斗時，貝蒂只能在一邊靜靜地看著。1968年的一個秋夜，貝蒂在作畫時，眼前忽然一陣模糊。近半個月來，她發(fā)現(xiàn)雙眼視力逐漸下降，本以為是工作太累所致，但隨后不適感越來越強(qiáng)。貝蒂驚恐地趕到醫(yī)院，經(jīng)診斷，她患了鞍結(jié)節(jié)腦膜瘤，如果繼續(xù)發(fā)展下去，最終將危及生命，必須盡快進(jìn)行手術(shù)。然而，目前此類手術(shù)的安全系數(shù)很低，患者不僅腦組織極易受到損傷，腫瘤也不能得到徹底清除，復(fù)發(fā)的幾率極大。

貝蒂就如一片秋天的葉子，生命漸漸枯萎。她并不懼怕死亡，回顧一生，她最大的遺憾就是失去了博伊爾，并且使得博伊爾和史密斯這對好搭檔反目成仇。

1969年春天，貝蒂決定耗盡自己所有的情感和體力，讓生命中最重要的兩個男人重新走到一起。她拿起畫筆，瞇縫著視力逐漸衰退的右眼，畫了一幅魁北克的星空。她將畫寄給博伊爾，并附上一封短信：“親愛的博伊爾，我將不久于人世，希望能見到你最后一面。”

收到貝蒂的信，博伊爾的手不住地顫抖。七年了，這封信跨越了多少恩怨情仇啊!可是，打開信封，他像被雷劈一樣呆住了 曾經(jīng)帶給他光明、溫暖和勇氣的貝蒂，不僅失去了光明，甚至連生命都要失去了。看著那幅魁北克的璀璨星空，往事一幕幕浮現(xiàn)在眼前。之前那些積郁的怨恨、委屈和恥辱，剛才還在胸腔里翻騰，此刻卻全部化作了洶涌的淚水。

博伊爾立刻登上前往紐約的飛機(jī)。在病房里，他看到日思夜想的貝蒂，不由淚如雨下。43歲的貝蒂如今像個瘦骨嶙岣的老太太，那雙恍然熟悉的大眼睛，也凹陷在深深的眉骨里，吃力地辨認(rèn)著來人。不久，接到電話的史密斯也趕到了醫(yī)院。貝蒂眼中飽含著淚水，無言地望著這兩個男人，將他們的兩雙大手放在了一起。

那夜，待貝蒂睡下后，博伊爾和史密斯眉頭緊鎖思考對策。白天，他們已經(jīng)咨詢過主治醫(yī)生伯克教授。伯克說，目前對鞍結(jié)節(jié)腦膜瘤都采用開顱手術(shù)，但手術(shù)要求極高的精確度，一不小心就會損傷眾多的微小血管。其實(shí)，臨床研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，鞍結(jié)節(jié)腦膜瘤就長在頭顱的蝶骨平臺頂部，從鼻孔進(jìn)去能很容易地到達(dá)那一位置。如果能有一種成像顯微鏡，透過它可將顱內(nèi)情況看個一清二楚，那么醫(yī)生就很容易找到鞍結(jié)節(jié)腦膜瘤的具體位置，不需要開顱，透過鼻孔進(jìn)去就可以將其摘除干凈。遺憾的是，目前世界上還沒有發(fā)明出即時成像裝置。

其實(shí)，這也正是物理學(xué)界近年來遇到的一個難題，眾多科學(xué)家一直在探索，如何利用愛因斯坦提出的光電效應(yīng)做出一個將光轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字電信號的即時成像裝置。博伊爾與史密斯對此也曾做過研究，但都以失敗告終。如今，為了挽救共同的愛人，他們必須攻克這一難題。于是，他們沖破情感的壁壘，重新走到了一起，誓要發(fā)明出成像裝置。

為了早日攻克難關(guān)，他們吃住都在實(shí)驗(yàn)室。每當(dāng)取得一點(diǎn)兒突破，博伊爾就會鼓勵貝蒂：“親愛的，要堅持住啊，我們就要成功了!”看著這兩個老男人像年輕時一樣團(tuán)結(jié)融洽，貝蒂總會暫時忘卻病痛的煩惱。

任何愿望的實(shí)現(xiàn)都會遇到困難，卻擋不住人們千辛萬苦去實(shí)現(xiàn)愿望。在嘗試了各種辦法后，11月16日，實(shí)驗(yàn)室爆發(fā)出一陣瘋狂的歡呼聲。博伊爾與史密斯終于找到一種高感光度的半導(dǎo)體材料，可以將光線照射導(dǎo)致的電信號變化轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，使得其高效存儲、編輯、傳輸都成為可能。他們將該半導(dǎo)體材料稱為CCD圖像傳感器。

博伊爾與史密斯欣喜若狂，很快，他們又發(fā)明出CCD顯微鏡及配套顯示器。1 970年春天，伯克利用CCD顯微鏡對貝蒂實(shí)施了首例不開顱手術(shù)。手術(shù)很成功，腫瘤被全部摘除，貝蒂的視力開始逐漸恢復(fù)。博伊爾欣喜地將貝蒂摟入懷中，史密斯則站在一邊欣慰地微笑。

令博伊爾與史密斯沒有想到的是，他們在危急之下發(fā)明出來的CCD圖像傳感器，卻從此大放異彩，改變了人類的生活，使人類走進(jìn)數(shù)字時代。

2009年10月6日，瑞典皇家學(xué)院鑒于博伊爾和史密斯在CCD圖像傳感器方面的杰出貢獻(xiàn)，授予他們諾貝爾物理學(xué)獎。當(dāng)博伊爾接到諾貝爾獎頒獎委員會的電話時，退休的他正和貝蒂在加拿大新斯科舍省的家中唱晨間咖啡。他有一瞬間的震驚，但隨即恢復(fù)了平靜，這項(xiàng)發(fā)明本是因愛情和友情而生，諾貝爾獎不是他們的目標(biāo)。后來，他寫了一份致謝詞“珍珠貝里的砂石會長出不同的珍珠，人生也是一樣，同樣有受傷與挫折，總有一些人能長成最大最美的珍珠。人要像珍珠貝一樣，要養(yǎng)成重塑傷口的本事，要能夠轉(zhuǎn)化生命的創(chuàng)傷，使它變成美麗的珍珠。受傷的心就是活的珍珠，能包容，就能煥發(fā)晶瑩的光彩。”