裘偉廷



他是著名的美籍華人物理學(xué)家,于1998年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),成為繼李政道、楊振寧、丁肇中、李遠(yuǎn)哲、朱棣文之后,第六位榮獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的華人科學(xué)家。
他從一個(gè)農(nóng)村娃成長(zhǎng)為蜚聲世界的物理大家,歷經(jīng)曲折卻也終得圓滿。
“這個(gè)娃今后肯定有出息”
1939年2月28日,崔琦出生在河南省寶豐縣肖旗鄉(xiāng)范莊村一間簡(jiǎn)陋的農(nóng)舍里。他排行老四,上面有三個(gè)姐姐。他的出生給已到中年(母親已四十一歲,父親四十五歲)卻膝下無子的崔家夫婦,帶來了無盡的歡樂。父母給他取了個(gè)乳名叫“驢娃兒”。
崔琦的父親崔長(zhǎng)生是一個(gè)耿直方正、不愛言語的老實(shí)巴交的農(nóng)民,一家人全靠他種地和賣煤為生;母親王雙賢目不識(shí)丁,卻深明事理,為人和善,有著不同于常人的長(zhǎng)遠(yuǎn)見識(shí)和博大胸懷。他們沒有嬌慣這唯一的兒子,崔琦稍大一點(diǎn)就幫家里干活,農(nóng)忙時(shí)幫父親在田里施肥、鋤地、澆水,農(nóng)閑時(shí)就給家里的毛驢割草,也曾到附近小樹林里撿柴火。崔家的家規(guī)嚴(yán),王雙賢深知,人必須能吃苦、愛勞動(dòng)才行,否則長(zhǎng)大就會(huì)養(yǎng)成好吃懶做的毛病。
1947年寶豐解放后,崔家被劃為富農(nóng)。事實(shí)上,崔家只有兩間破草房,十幾畝地,再加一頭小毛驢(靠它拉煤),所以崔琦并沒有過上什么優(yōu)越的生活。但他從小天資聰穎,這在十里八鄉(xiāng)是出了名的。
崔琦有三個(gè)舅舅,他和姐姐們是跟著三舅讀書習(xí)文的。在三舅的教育下,崔琦的三個(gè)姐姐都上了大學(xué),崔琦也自小熟讀四書五經(jīng)。崔琦的父母雖然都是農(nóng)民,但不管生活多艱難,還是堅(jiān)持讓孩子們讀書。
1949年崔琦小學(xué)畢業(yè),由于當(dāng)?shù)貨]有中學(xué),而能教他的三舅此時(shí)已經(jīng)全家移居澳門,崔琦只得輟學(xué)在家,一邊幫父母干農(nóng)活,一邊時(shí)不時(shí)幫村里寫寫材料。一次村里丈量土地,村長(zhǎng)叫他去幫忙。別人都是量一下記一下,可崔琦是只看不記,量地的人喊:“琦,你記了沒有?”崔琦說:“你只管量吧,俺心里擱著呢。”等幾塊地量完了,各塊地的畝數(shù)他一一準(zhǔn)確地報(bào)了出來。聽說這事后,村里的老會(huì)計(jì)不信,故意找了一塊號(hào)稱“一桿旗”(相當(dāng)于不規(guī)則三角形)的地塊,讓他算。各個(gè)邊的數(shù)據(jù)剛量出,崔琦就說出了這塊地的畝數(shù)。那位老會(huì)計(jì)反復(fù)算了多遍,與崔琦報(bào)的畝數(shù)分毫不差,不禁豎起大拇指贊嘆道:“這個(gè)娃今后肯定有出息。”
新中國(guó)成立后,范莊村成立了婦女識(shí)字班,輟學(xué)在家的崔琦常常代替大姐和其他老師到婦女識(shí)字班上課。崔琦講課通俗易懂,非常有趣,大家都喜歡聽他講,還尊稱他為“小先生”。但崔琦轉(zhuǎn)眼間輟學(xué)已有兩年,這可急壞了母親王雙賢。于是,母親毅然決定讓從沒離開過家門的十二歲的崔琦,去投靠?jī)赡昵耙凭酉愀鄣亩悖酝瓿芍袑W(xué)的學(xué)業(yè)。
1951年秋天,崔琦進(jìn)入香港培正中學(xué),從此開始了人生最重要的學(xué)習(xí)時(shí)代。但誰也沒有想到,他這一走,竟是與父母的永別。而沒有為父母盡孝,成為崔琦一生的遺憾。
“品學(xué)兼優(yōu)”
初到香港,崔琦面臨的最大困難是語言關(guān),不僅要學(xué)廣東話,還要學(xué)英文。為此,他只能先在荃灣小學(xué)重讀六年級(jí)。起初,因?yàn)檎Z言交流困難及生活拮據(jù)等,崔琦異常孤獨(dú)、苦悶,從而強(qiáng)烈思念家鄉(xiāng)的父母,遂兩次寫信給母親要求回老家。母親收到信后,熱淚長(zhǎng)流,但她將思子之情埋在心底,回信勸他不要想家,好好讀書求學(xué)才是對(duì)父母最大的安慰。漸漸地,崔琦那顆浮動(dòng)的心平靜了下來。
經(jīng)過一年的刻苦學(xué)習(xí),崔琦考上了香港培正中學(xué)。這是一所雙語并用的學(xué)校,崔琦在這里英文進(jìn)步很快。此時(shí),家里已無法接濟(jì)他。為了解決學(xué)費(fèi)問題,崔琦加倍努力學(xué)習(xí),在培正中學(xué)的六年時(shí)間里,不僅打下了堅(jiān)實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ),還年年都拿獎(jiǎng)學(xué)金。再加上每年老師都給予他“家境清貧,學(xué)費(fèi)減免”的優(yōu)待意見,他的學(xué)費(fèi)問題算是解決了。崔琦幾乎所有的學(xué)科成績(jī)都很出色,據(jù)他自己回憶,當(dāng)年對(duì)所有的課程都很感興趣,曾經(jīng)有一兩年特別喜歡歷史。他的畢業(yè)評(píng)語上這樣寫道:勤奮、舉止端正、彬彬有禮。1957年夏天,崔琦以優(yōu)異的成績(jī)完成了中學(xué)學(xué)業(yè)。
1958年,十九歲的崔琦獲得美國(guó)伊利諾伊州奧古斯塔納學(xué)院(現(xiàn)奧古斯塔納大學(xué))的全額獎(jiǎng)學(xué)金資助,只身橫渡太平洋,開始了他的大學(xué)生活。奧古斯塔納學(xué)院是一所規(guī)模不大的教會(huì)學(xué)校,設(shè)置有數(shù)學(xué)、物理等自然科學(xué)課程,特別關(guān)注學(xué)生的全面發(fā)展。那時(shí)全校只有崔琦一名中國(guó)學(xué)生,好在他已養(yǎng)成了沉穩(wěn)、堅(jiān)韌的性格。
崔琦興趣廣泛,不僅物理、生物、化學(xué)、英文等學(xué)科成績(jī)優(yōu)秀,還是體育、文娛活躍分子。除了經(jīng)常出現(xiàn)在籃球場(chǎng)上,他還在游泳比賽中得過獎(jiǎng);在學(xué)校組織的聯(lián)歡會(huì)上,他表演過獨(dú)唱并擔(dān)任過樂隊(duì)的指揮。崔琦的社交能力也十分出色,校內(nèi)一切慈善活動(dòng),他都大力支持并積極參與。作為當(dāng)時(shí)校內(nèi)的焦點(diǎn)人物,崔琦與很多師友關(guān)系很好,以至有教授認(rèn)為:“我們?cè)诙唐趦?nèi)很難再遇到像崔琦這樣品學(xué)兼優(yōu)的學(xué)生了。”
1961年,崔琦從奧古斯塔納學(xué)院畢業(yè)后,幾乎沒有任何猶疑,就選擇了去芝加哥大學(xué)繼續(xù)深造,因?yàn)樗呐枷駰钫駥幒屠钫蓝际侵ゼ痈绱髮W(xué)畢業(yè)的。在芝加哥大學(xué),崔琦師從史達(dá)克教授,攻讀物理學(xué)博士學(xué)位,并成了老師的得力助手。史達(dá)克教授風(fēng)趣的物理教學(xué)以及物理本身的廣博和奧妙,使崔琦對(duì)物理學(xué)產(chǎn)生了極大的興趣,他自此在物理學(xué)領(lǐng)域投入更多精力,并且孜孜不倦地耕耘。此后,在歷時(shí)六年異常緊張艱辛而又充滿快樂的科研征途上,崔琦成了唯一與史達(dá)克教授同甘苦、共患難的學(xué)生。
在史達(dá)克看來,與崔琦一起工作的那段時(shí)日,是十分愉快且卓有成效的。畢業(yè)時(shí),史達(dá)克非常希望他能留在自己身邊工作。然而,當(dāng)崔琦于1967年在芝加哥大學(xué)取得物理學(xué)博士學(xué)位,并做了一年的博士后研究之后,他不得不離開自己的恩師(史達(dá)克隨后去了舊金山),于1968年來到了著名的貝爾實(shí)驗(yàn)室。
然而,崔琦一直不知道,家人為了不影響他的學(xué)業(yè),甚至連父母離世都沒忍心告訴他。崔琦在奧古斯塔納學(xué)院學(xué)習(xí)時(shí),父親已身患重病,臥床不起。他本應(yīng)回國(guó)盡孝,但母親對(duì)他隱瞞了這件事,直到 1959 年夏天父親去世,都沒向他透露一點(diǎn)兒消息。之后九年間,母親不顧年老體弱,獨(dú)自料理生活起居。1968 年,重病的母親在茅草庵里離世。當(dāng)時(shí),只有崔琦的大姐守在母親身邊。將父母合葬后,崔琦的大姐返回北京,因積勞成疾,不久在“五七”干校去世。這是崔琦一生的痛。
第六位榮獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的華人科學(xué)家
作為高科技的搖籃,貝爾實(shí)驗(yàn)室不僅在通信原理、通信設(shè)備及信息、激光、半導(dǎo)體材料及生長(zhǎng)技術(shù)等領(lǐng)域走在時(shí)代的前列,為分?jǐn)?shù)量子霍爾效應(yīng)的研究創(chuàng)造了良好的條件,而且被稱為“諾貝爾獎(jiǎng)獲得者的搖籃”,出了十一位諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者,其中就包括華人科學(xué)家朱棣文和崔琦。
崔琦在貝爾實(shí)驗(yàn)室跟隨羅威爾教授從事研究工作。羅威爾教授把物理實(shí)驗(yàn)變成不斷展示新天地的趣味游戲,激發(fā)了崔琦探索的好奇心。他整日沉浸在神奇的物理世界里。有時(shí)為了研究需要,不惜四處奔波。他工作時(shí)很少理會(huì)身旁其他事情,所以他的研究效率非常高。同時(shí),崔琦又是很具幽默感、很隨和的人,他常視物理實(shí)驗(yàn)如玩游戲,他說,能隨心所欲地設(shè)計(jì)新模型,能制造一個(gè)個(gè)用錢都買不到的新產(chǎn)品,那種滿足感難以形容,做實(shí)驗(yàn)又有何難?在研究中遇到困難時(shí),他也會(huì)說:“外面天氣很好,到外面玩玩再回來,不要強(qiáng)迫自己鉆進(jìn)牛角尖,松弛一下,將會(huì)更有利于問題的解決。”
早在1879年,美國(guó)霍普金斯大學(xué)年僅二十四歲的研究生霍爾在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),放置于磁場(chǎng)中的通電金屬板,在垂直于磁場(chǎng)并與電流平行的兩個(gè)端面上,存在一個(gè)與磁場(chǎng)強(qiáng)度成正比的電壓(后稱為“霍爾電壓”)。后來,這個(gè)效應(yīng)被稱為“霍爾效應(yīng)”。這一發(fā)現(xiàn)為半導(dǎo)體材料等領(lǐng)域的研究提供了重要手段。霍爾效應(yīng)還只是在通常條件下的現(xiàn)象,那么在極低溫和強(qiáng)磁場(chǎng)條件下情況會(huì)怎樣呢?這便是德國(guó)物理學(xué)家馮·克利青和崔琦等人所做的工作。其中馮·克利青因發(fā)現(xiàn)量子霍爾效應(yīng)榮獲了1985年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
1982年上半年,崔琦和德籍物理學(xué)家斯托爾默,在貝爾實(shí)驗(yàn)室利用半導(dǎo)體砷化鎵和砷鋁化鎵進(jìn)行霍爾效應(yīng)試驗(yàn)。他們實(shí)驗(yàn)的溫度更低,磁場(chǎng)強(qiáng)度更大。為了能進(jìn)行這種實(shí)驗(yàn),崔琦自己設(shè)計(jì)了一種獨(dú)特的實(shí)驗(yàn)環(huán)境:將兩種截然不同的半導(dǎo)體晶片像三明治那樣夾在一起,一面是砷化鎵,一面是砷鋁化鎵。他們發(fā)現(xiàn),電子就在這兩個(gè)半導(dǎo)體之間的界面上聚集。
接著,他們使這一界面的溫度降低到僅比絕對(duì)零度高十分之一攝氏度(約零下二百七十三攝氏度)的超低溫環(huán)境中,然后加以相當(dāng)于地球磁場(chǎng)強(qiáng)度一百萬倍的超強(qiáng)磁場(chǎng)。他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中驚奇地發(fā)現(xiàn),在強(qiáng)磁場(chǎng)中共同發(fā)生作用的普通電子,在極低的溫度下可以濃縮成為新的亞原子粒子類型,這些新粒子具有類似于流體的特性,崔琦甚至能聽到這種新粒子流動(dòng)的聲音,就像“下一場(chǎng)大冰雹時(shí)每一塊冰雹落地的清脆聲”。這種反常的效應(yīng)就是所謂的“分?jǐn)?shù)量子霍爾效應(yīng)”。
新的量子流體霍爾效應(yīng)在實(shí)驗(yàn)和理論上的發(fā)現(xiàn),證明了過去人們一向認(rèn)為不可分的、基本的電子電荷其實(shí)是可分的,可分裂成帶分?jǐn)?shù)電荷的準(zhǔn)粒子,這是人類在認(rèn)識(shí)物質(zhì)的微觀組成和電的基本單位上的重大突破,因而有著重大的科學(xué)價(jià)值和歷史意義。分?jǐn)?shù)量子霍爾效應(yīng)的發(fā)現(xiàn),在應(yīng)用上為人體現(xiàn)象的諸多研究開辟了一條新的道路,對(duì)微電子學(xué)的發(fā)展也有重大裨益,并可令日后生產(chǎn)的電子儀器(如電腦、電視及手提電話等)的記憶系統(tǒng)的體積更小、更精細(xì)。此外,它還有助于了解宇宙時(shí)空中真空的量子結(jié)構(gòu),所以也具有宇宙學(xué)方面的意義。
由于在這一尖端科學(xué)研究方面取得的成就,崔琦不僅成為美國(guó)高尖科學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)員,而且在1984年榮獲濃縮物質(zhì)物理巴克利獎(jiǎng),1987年當(dāng)選為美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士,1998年4月榮獲本杰明·富蘭克林物理獎(jiǎng)——物理學(xué)界僅次于諾貝爾獎(jiǎng)的崇高榮譽(yù)。當(dāng)時(shí)很多同行都相信,崔琦有很大機(jī)會(huì)更上一層樓,因?yàn)橹熬永锓蛉恕垡蛩固沟却罂茖W(xué)家都是在獲得富蘭克林獎(jiǎng)之后獲得諾貝爾獎(jiǎng)的。
果然不出人們所料,半年以后,1998年10月13日,瑞典斯德哥爾摩的皇家科學(xué)院傳出了一個(gè)令全球華人振奮的消息:五十九歲的崔琦獲1998年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),成為繼李政道、楊振寧、丁肇中、李遠(yuǎn)哲、朱棣文之后,第六位榮獲諾貝爾獎(jiǎng)的華人科學(xué)家。對(duì)此,李政道說,崔琦獲獎(jiǎng)不僅在物理學(xué)新發(fā)現(xiàn)及新應(yīng)用方面有重大作用,更進(jìn)一步增強(qiáng)了華人的自信心,為華人在世界學(xué)術(shù)地位的提高做出了貢獻(xiàn)。
而此時(shí)崔琦早已不在貝爾實(shí)驗(yàn)室。他于1982年辭去貝爾實(shí)驗(yàn)室的工作,前往美國(guó)普林斯頓大學(xué)電子工程系任教。
“一生中所遇到的最美好的事情”
早在奧古斯塔納學(xué)院讀書時(shí),崔琦就認(rèn)識(shí)了挪威裔美國(guó)學(xué)生琳達(dá)。1961年,崔琦前往芝加哥大學(xué)讀博士,與來芝加哥大學(xué)進(jìn)修的琳達(dá)不期而遇。兩人對(duì)這次重逢喜出望外,就開始交往。琳達(dá)回憶說,崔琦在與她交往的過程中,充分表現(xiàn)出了他不受傳統(tǒng)思想束縛的個(gè)性。崔琦的幽默感和思想深度及出眾的才華,給她留下了深刻的印象,終使琳達(dá)墜入愛河。他們?cè)?964年組成美滿家庭。對(duì)此,崔琦很自信,稱這是他“一生中所遇到的最美好的事情”。
崔琦在研究中的那種投入和嚴(yán)謹(jǐn)是有口皆碑的,也曾令夫人琳達(dá)為之感動(dòng)。他們初次見面在芝加哥大學(xué)的圖書館,周圍都是些落滿灰塵、少人問津的舊書,但那里卻是崔琦學(xué)習(xí)的好去處。崔琦常把自己比作一個(gè)在讀書、思考、寫作中的烏龜,而不是兔子。
他在生活中沒有一點(diǎn)學(xué)者的架子,憨態(tài)可掬、隨意謙和,為人處世從不計(jì)較什么。在家里,崔琦既是好丈夫也是好父親。他與琳達(dá)結(jié)婚幾十年來,從未紅過臉吵過架。崔琦喜歡寬松、融洽的氣氛,常借自由交談或外出散步時(shí)與家人進(jìn)行思想交流。每每談到這一點(diǎn)時(shí),琳達(dá)都感到無比自豪和欣慰。
談及崔琦的成功之道,琳達(dá)認(rèn)為:“渴望知道得更多、遇事多問幾個(gè)為什么、嘗試解決復(fù)雜問題是崔琦對(duì)待所有事情的態(tài)度,是他特有的品格……我們的飯廳里一直放有一本字典,從而在遇到生字時(shí)能夠隨時(shí)查找,甚至在吃飯中間也是這樣。除了科學(xué),神學(xué)、藝術(shù)、音樂、政治以及烹調(diào)也都成了他的興趣所在。”
他們育有兩個(gè)女兒,大女兒艾琳,小女兒朱迪絲。崔琦教育她們做人要有信心、有愛心、有理想,不干涉她們的趣向、志愿和愛好,對(duì)她們唯一的要求就是必須學(xué)習(xí)漢語,會(huì)講簡(jiǎn)單的中國(guó)話。為此,大女兒在哈佛大學(xué)學(xué)習(xí)藝術(shù)史期間,曾到武漢大學(xué)留學(xué)一年;而小女兒就讀醫(yī)學(xué)院時(shí),利用暑假在北京語言學(xué)院漢語進(jìn)修班學(xué)習(xí)了兩個(gè)月。
隨著年齡的增長(zhǎng),加之心臟不太好,年輕時(shí)興趣廣泛的崔琦每天工作之余就是散散步,有時(shí)打打太極拳,或者捧上厚厚一沓報(bào)紙,饒有興趣地瀏覽,不論是政治、科技、教育,還是經(jīng)濟(jì)、藝術(shù)、體育,都不放過,邊看還邊聽音樂。他在榮獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)后的記者招待會(huì)上風(fēng)趣地說:“我什么新聞都喜歡看,什么音樂都喜歡聽,卻不見得都看得懂聽得懂。”
對(duì)故土充滿眷戀
自離開家鄉(xiāng)后,幾十年彈指一揮間。崔琦在談起自己的生活和成就時(shí),一股惆悵涌上心頭:“離開內(nèi)地后就再未見過父母,今日的成績(jī)未能與父母分享是最大的遺憾。”1982 年崔琦到北京講學(xué)時(shí),本來準(zhǔn)備回家鄉(xiāng)看看,但由于時(shí)間緊迫未能如愿。
崔琦十分關(guān)心中國(guó)科學(xué)技術(shù)事業(yè)的發(fā)展,曾于1979年和1984年兩度回國(guó)講學(xué),介紹國(guó)際科學(xué)技術(shù)的最新熱點(diǎn)和前沿領(lǐng)域,建議中國(guó)開展二維電子系統(tǒng)和低維量子體系物理的研究,并積極推進(jìn)“中美原子、分子和凝聚態(tài)物理研究合作備忘錄計(jì)劃”的實(shí)施。他還多次表示希望有機(jī)會(huì)回祖國(guó)訪問、講學(xué)與交流。據(jù)崔琦門下的中國(guó)學(xué)生李濟(jì)群等人介紹,工作之余,崔琦常和學(xué)生們談?wù)撝袊?guó)的發(fā)展,關(guān)心祖國(guó)的未來,愛國(guó)之心溢于言表。
2003 年 11 月,中國(guó)科學(xué)院物理研究所正式授予崔琦“中國(guó)科學(xué)院物理研究所講座教授”榮譽(yù)稱號(hào),并商定設(shè)立“崔琦講座”,即每年請(qǐng)崔琦教授在世界范圍內(nèi)邀請(qǐng)一名一流的物理學(xué)家,在物理研究所進(jìn)行短期訪問和學(xué)術(shù)交流。
2005年4月28日,崔琦事跡展覽館開始對(duì)外開放,并被定為“平頂山市市級(jí)青少年愛國(guó)主義教育基地”。2007 年 4 月,崔琦在美國(guó)與寶豐縣僑聯(lián)簽訂了希望小學(xué)捐建協(xié)議書。當(dāng)年 6 月,由崔琦出資三十五萬元人民幣捐建的希望小學(xué),在肖旗鄉(xiāng)開建。2008年9月,“崔琦希望小學(xué)”已經(jīng)落成使用。
2013 年 10 月 23 日,七十四歲的崔琦偕夫人琳達(dá)重返中原故土,首先參觀了河南博物院。次日,他們先后前往河南工業(yè)大學(xué)、鄭州大學(xué)參觀考察。崔琦精神矍鑠、氣度儒雅,和學(xué)子們談物理、講求學(xué)、說興趣,交流研究心得,分享個(gè)人經(jīng)驗(yàn)。在很多青年學(xué)生心中,崔琦是用知識(shí)改變命運(yùn)的標(biāo)志性人物。
2014年 4月,崔琦偕夫人、女兒、女婿以及外孫女,回到了寶豐縣肖旗鄉(xiāng)范莊村。崔琦用流暢的家鄉(xiāng)話與親人們交流,溫馨感人……