作者:姜丰 李剑龙 来源:南方周末 发布时间:2012-12-22 10:41:52
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2012年诺奖得主:没人能预见基础研究的应用
 
地处波罗的海和梅拉伦湖交汇处的斯德哥尔摩,几乎在北极圈的边缘。12月是一年中白天最短的一个月,下午三点天就擦黑了,五点钟我们驾车赶往采访地的时候,天色看起来宛如深夜。
 
然而,斯德哥尔摩大酒店依然灯火辉煌,流光溢彩,温馨的灯饰在圣诞树上闪亮,映照着四周的大雪,恰似一座童话里的宫殿。这是诺贝尔奖得主们下榻之地,也是我们约访两位物理奖得主塞尔日·阿罗什(Serge Haroche)与戴维·维因兰(David Wineland)的地方。
 
留着胡子的维因兰教授准时到了。几分钟后,阿罗什教授也来了。两位科学家因发现测量和操控单个量子系统的突破性实验方法而获得2012年的诺贝尔物理奖。我们的专访只有半个小时。两位科学家随后将赶赴皇宫,参加国王当晚的宴会。
 
南方周末:诺贝尔物理奖会如何影响你们的工作,是有利于你们领域的研究呢,还是一种干扰呢?
 
塞尔日·阿罗什:你说的确实是我们今后一年所要面对的事情,说实话,获奖初期确实有些不适应,比如有了很多要求,很多邀请,但还好那些此前的诺贝尔奖得主们也会给我们一些中肯的意见,告诉我们如何面对这些接踵而来的事情,但这些事情对科学很重要,科学对这些事情也同样重要,有时我们确实需要做些这样的事情。
 
戴维·维因兰:是的,我会说一定程度上,我们是代表这个领域的科学家,我们有责任将这个领域发生的事介绍给全世界,解释给全世界。
 
南方周末:诺贝尔奖会对你的研究有帮助吗?
 
戴维·维因兰:我觉得,和塞尔日说得一样,变化确实挺大的,但就个人来说,我们不会花太多时间在应酬上面,但获奖对我们这个领域和同事们是有利的,因为公众会更加关注这个领域,这个领域会因此受益。
 
南方周末:您觉得呢?
 
塞尔日·阿罗什:我很同意戴维的说法,同时我也认为对领域的影响是间接的。我希望大家能更关注这个领域,我希望这个奖项能帮助我们让人们了解到基础领域是很重要的。从这个角度说,是很有益处的。但对我个人来说,可能影响不是那么大,因为我想得更多的是其他的事。我自己很喜欢和欧洲的研究团队合作,因为有奖金,所以我今后的研究就有了资金支持,我的同事们在这方面不会抱怨了,我们将可以做更多的实验,为更多的人提供资金支持,尤其是年轻的科学家,这些都是很有用的,我想这就是奖项对我的影响。
 
南方周末:对大多数人来说,物理学更多的是些抽象的感觉,比如,我知道您二位在操纵时间的精准度和可测量性方面做了大量的工作,这样的工作和我们普通人每天的生活有什么联系吗?
 
戴维·维因兰:有一个很好的例子就是钟表是如何应用的,比如我们都很熟悉全球定位系统,其实这就是精准时钟中的精确计时的迅速应用。那当然是一个很好的例子,你知道,我们正试图将我们现在做的这些工作用于未来的实践,比如我们正在研究量子计算机。我们现在还不清楚这项研究的应用范围,因为这很难预测,但我相信这项工作以后会造福全社会的。
 
南方周末:媒体通常倾向于从实践应用的角度来理解每一项发现,你们认为这项没有清晰应用方向的研究和其他的发现一样重要吗?
 
塞尔日·阿罗什:我个人认为我们的研究肯定不只是应用在量子计算机方面,应该可以用于其他方面的实践,正如戴维刚才所说,不断发展的计时装置引起了相似需求的发展,有了一些很重要的产品出现。比如有人就将其用于测量重力场的微小变化,用这些时钟检验广义相对论,还有一些日本的同事将这项技术用于他们本国的地震预警,捕捉地层运动引起的重力场的细微变化。获得诺贝尔奖的基础研究总会有很广泛的应用,比如20世纪50年代早期一项医学研究获得了当年(指1952年物理奖)的诺贝尔奖,磁共振的发现。但(当时)没人能预见这项研究能够应用到医学领域的磁共振成像上。因此我认为,(虽然)初期没人知道研究到底有什么用,但我希望我们现在的发现能在20年或30年后有着同样巨大的用处,只是现在真的没人能够知道。
 
南方周末:你们是如何走上物理研究这条路,以及如何塑造你们的职业生涯的?
 
戴维·维因兰:在我高中第一次上物理课时,我就喜欢上了物理,其实我一直都很喜欢数学,但数学和物理的联姻让我更着迷,运用相对简单的数学公式可以解释我们周遭的世界,我认为就是这种结合吸引了我。我就是这么开始喜欢上物理的。
 
南方周末:塞尔日教授呢?
 
塞尔日·阿罗什:我和他的答案几乎一样。我们年龄也相仿。大概也是在高中的时候,那时候太空探索正兴起,有卫星发射,人类也试图到达月球,对年轻人来说这些事都是非常激动人心的,而物理学正是用简单的计算来解释这些速度、重力,还有卫星的学科。当然数学可以让我们理解世界,但有了物理学的参与,可以探索得更深更广,因此我决定研究物理。当然,在高中的时候我还不知道什么叫量子物理。在选择物理之后,我的生活中充满了惊喜。
 
南方周末:在研究生涯中,有过放弃的念头吗?
 
戴维·维因兰:肯定会有挫折的时候。在做物理实验时,可能设备坏了,需要等上好几个月才能修复,这时候我就会很泄气。即便这样,我从未想过要放弃,因为发生这些事很正常。
 
南方周末:在你们的研究中,最大的挑战是什么?你们又是如何克服的呢?
 
塞尔日·阿罗什:我觉得最大的挑战就是让每件事都正常工作,因为我们都知道我们面临的挑战是用原则上可能成功的方法尝试去控制微小事物,理论上量子力学给出了一定的假设,提供了理论的可能性,因此我们所做的就是证明量子理论预言的实验是可以做到的。但当时的条件很有限,其中的挑战在于证明这些事情是可以实现的,但也有一些故障或技术问题、灾难性的事件、时间的漫长等等。我们不知道如何制造好用的镜子,这些镜子能让光子来回反射。我们知道非常难,这很让人恼火。我想戴维应该有同样的经验。只要开始做实验,实验的结果就是不可预测的,直到看到的结果是美丽的量子效应,清晰、深刻、完整地观察到了量子效应,这才算结束。因此我认为这是最难的。
 
戴维·维因兰:是的,是这样的。
 
南方周末:作为科学家,你们的首要工作当然是做研究,但你们是不是有时候也需要筹措经费,管理团队。这些事会不会使你们很烦恼?
 
戴维·维因兰:当然,这些都是些管理的职能,也是我们不太想去介入的。很幸运,我的团队有很好的支持,这方面没有很大的问题。
 
南方周末:你们总是能获得充足的资金支持你们的研究吗?
 
戴维·维因兰:基本上,赞助者都会支持我们的研究。但这对年轻的研究员来说就是难事了,因为塞尔日和我已经在职业生涯中建立了一定的声望,大家信任我们,知道我们很有责任心。但年轻人还没有证明自己,对他们来说获得资金支持有难度。
 
南方周末:你们觉得存在所谓获奖的捷径吗?你们的导师都是诺贝尔奖获得者,这是不是更容易让你们也获奖呢?
 
戴维·维因兰:我觉得这是个误区。我不认为我们获得诺贝尔奖是因为我们的导师曾有获奖的经历。他们曾获得了诺贝尔奖,是因为他们在一个很棒的研究机构中。我们也很幸运地处在这样的机构中。因此虽然没有直接的联系,但待在很棒的机构中一定会有帮助。
 
塞尔日·阿罗什:我们的机构能激励我们做研究,有着很好的基础和传统,这些良好的传统是由前人建立的。他们为年轻人建立了良好的研究制度,从这个角度来说,他们功不可没。这个能自给自足的机构为我们创造了很好的科研环境。
 
南方周末:阿罗什教授,您是拥有法国国籍的犹太人,又出生在摩洛哥,您认为这种多样的文化背景对您的科研有影响吗?
 
塞尔日·阿罗什:不是的,我基本是在法国长大的,摩洛哥也说法语。我在法国上学,接受的是法国的教育体系,摩洛哥也有法语学校。我认为我的研究和摩洛哥文化没什么关系。如果大家要往那方面想的话,也不能说一点影响都没有,这确实有点复杂。
 
南方周末:有没有和中国的科学家共事过?比如你们的学生或者合作者中有没有中国人?
 
戴维·维因兰:当然我们有些中国的学生,但我没有和资深的中国科学家共事过。
 
南方周末:阿罗什教授,您知道中国的科学研究和科学家们吗?
 
塞尔日·阿罗什:中国有许多优秀的科学家,我对此印象很深刻。那里有很多的实验设备,也有很多的资金支持,那里还有很多的聪明人,他们很有想法,都想做出成绩,这些都和想象力有关。我也相信中国的年轻人都很有想象力。中国有很多积极主动的科学家。我要给的建议就是尽可能地去经历,在这样一个地方去经历,去感受,那是研究的保证,同时不要只关注一个领域,需要放开思维接触其他领域。我相信中国正在建立这样的意识,这只是时间问题。我认为最大的要点就是放手让他们去做,你们有很多自信的年轻人,需要给他们时间去建立,因此你们要很有耐心。
 
(采访录音由何莹翻译)
 
 
 
 
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