高榮偉
媒體報道,當地時間2018年12月1日,美國華裔物理學家,斯坦福大學物理系、電子工程系和應用物理系終身教授張首晟在斯坦福大學去世,此前一直與抑郁癥抗爭,終年55歲。張首晟教授的離世,帶給人的是沉痛及無限的哀思。
“從某種意義上說,張首晟就是一個‘天才’。”認識張首晟的人,常常會發出這樣的感慨。

這才是人生最高境界!
1963年2月,張首晟出生于上海。1978年,初中還沒有畢業的張首晟,巧逢國家恢復高考。張首晟的父親給他買來一套自學叢書,其中包括數學、物理等科目,為即將到來的變化未雨綢繆。張首晟讀了一個暑假,然后就去高考考場“試了一下”,居然考上了——在沒有讀過高中的情況下,15歲的張首晟直接考入復旦大學物理系。
16歲時,國家開始公派留學生出國,這位笑稱不是“類似少年班溫室里成長出來的學生”,再次脫穎而出——他被選中派去德國柏林大學。暑假的一天,正在德國留學的張首晟來到哥廷根大學游玩,偶然經過一塊墓地,那里長眠著許多物理學家。他發現,這里的墓志銘不同尋常。每位物理學家的墓碑上刻的文字都十分簡單,除了名字及出生、死亡的日期,就只剩下他為物理學、為人類做出的貢獻——他們所創造的“公式”。
比如,物理學家海森堡的墓碑上面刻的是“測不準原理”;放射化學家和物理學家奧托·哈恩的墓碑上是一道核反應公式;而德國猶太裔物理學家、量子力學的創始人馬克斯·玻恩的墓碑上則刻著關系式:pq-qp=h/2m,玻恩生前認為這是他對科學做出的最重要的一項貢獻。
張首晟被深深地震撼了:“一個個樸素的墓碑,一個個簡單而普適的公式,這才是人生最高境界!”張首晟一直在問自己:“這一輩子要留下什么?”此刻,他從這些科學家的墓碑上找到了答案。他暗自下定決心,要把自己此生獻給物理學研究。成為一名科學家的神圣感,成了張首晟的內心使命,成為了一種激勵他貢獻終生的精神源頭!

從柏林大學畢業后,張首晟被美國紐約州立大學石溪分校錄取,成了楊振寧先生的弟子。
32歲時,張首晟被聘為斯坦福大學教授,成為該校最年輕的終身教授之一。2011年張首晟當選為美國國家藝術與科學院院士。張首晟教授主要研究領域為凝聚態物理。
“我有一個科學發現,導致了一個全新材料的發明,也改變了我命運的軌跡。”張首晟所說的發現就是錫烯。據預測,這可能會成為世界上第一個能在常溫下達到100%導電率的超級材料,在未來更高集成度的電子元器件應用方面具有重要意義。此前,張首晟幾乎包攬了物理界所有重量級獎項,包括歐洲物理獎、美國物理學會巴克萊獎、國際理論物理學中心狄拉克獎、尤里基礎物理學獎和富蘭克林獎章。
對一個人來說,最可貴的是什么?
2006年,張首晟領導的研究團隊提出了“量子自旋霍爾效應”,將其基于芯片業未來提出的新構想——通過控制電子的自旋運動來降低能耗——在理論上完成了預言。2007年,這一理論預言被德國維爾茨堡大學實驗小組通過實驗證實。同年,張首晟發現的“量子自旋霍爾效應”被《科學》雜志評為“全球十大重要科學突破”之一。
由于在拓撲絕緣體等領域上的杰出貢獻,2009年張首晟榮獲洪堡研究獎,2010年獲歐洲物理獎,2011年獲求是杰出科學家獎,2012年獲狄拉克獎章等獎項,2014年獲諾貝爾物理學獎提名,同年榮獲富蘭克林獎章。毫不夸張地說,張首晟已經是全球最為知名的華人物理學家之一。憑借在“量子自旋霍爾效應”和“拓撲絕緣體”兩大研究中的重要貢獻,張首晟已經囊括了除諾貝爾獎之外的幾乎所有物理學頂級獎項。有學者指出,他所研究的拓撲絕緣體有望幫助已經接近瓶頸的摩爾定律重新突破,再創一個硅谷時代。
那么,一個人如何才能取得成功呢?有人說,天賦是一個人獲得成功最重要的因素,但張首晟并不這樣認為。“天賦?但激情更重要!”張首晟這樣告訴自己的學生,“對一個人來說,最可貴的是要有好奇心伴隨一生。”時至今日,張首晟還能清晰地描述出英國理論物理學家、量子力學的奠基者之一狄拉克所預言的正電子給他帶來的對物理世界的“興奮和神往”。對自己的學生,張首晟常說這樣一句話:“要做科研,就要憑借最原始的動力。”
張首晟認為,當今社會,各國真正的爭奪并不是領土,而是科學技術創新。“科學是一個無限的江山,科技創新會是中國和平崛起一個大的方式。”而科技創新的核心是人才,張首晟指出,“今天這個世界,別的所有東西全部可以被機器人取代,但人的創意不能被取代。”
得諾貝爾獎只是時間問題
媒體早前報道,“2016年諾貝爾物理學獎與華人科學家張首晟擦肩而過!”獲知消息,人們無不為之惋惜。盡管張首晟與諾獎擦肩而過,不過,在導師楊振寧看來,“張首晟獲得諾貝爾獎只是時間問題”。
2017年3月31日晚,由鳳凰衛視發起、海內外多家華文媒體共同主辦的“世界因你而美麗——影響世界華人盛典”在清華大學舉行。張首晟摘得“影響世界華人”大獎。“科學發現的那一刻給我們帶來的快樂才是最好的回報。”接受媒體采訪時,張首晟如是說。
2017年7月,張首晟和團隊在《科學》雜志上發表一篇論文,證實首次發現手性馬拉約納(Majorana)費米子,并命名為“天使粒子”,結束了物理學界整整80年的苦苦追尋。這一發現震驚了物理學界,張首晟再次被推上了諾獎備選名單。“天使粒子”的發現,對他來說,意味著一個里程碑式的跳躍。
有媒體報道:“張首晟在斯坦福大學的中國同事,已經備了一瓶珍藏了半個世紀的茅臺酒,隨時準備為他獲諾獎時舉杯相慶。”
然而,我們還未等到張首晟獲得諾貝爾獎的那一刻,他卻悄無聲息地走了。他走得那么匆忙,那么遽然,令我們猝不及防。
2018年12月6日上午,斯坦福大學現任教授Steven Allan Kivelson(史蒂文·基佛爾森)發郵件表達沉痛哀悼。他在郵件中寫道:“張首晟是理論物理領域長期以來做出杰出貢獻的跨學科領袖,他的去世對所有人來說都是不可名狀的損失。”Steven稱,“和大家一樣,我失去了一位親愛的摯友。張首晟對新事物的熱情極其富有感染力,他對各種學科的思想和學術的熱愛,生命不應如此結束。”
天妒英才!但張首晟對科學的激情與探索精神永遠激勵著后人。

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人生理想追求努力奮進創新好奇心激情