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物理學家的名人故事:張首晟

故事:在現實認知觀的基礎上,描述為壹種不正常的現象。它是壹種文學體裁,側重於對事件發展過程的描述。跟我來看看著名物理學家張首晟的故事吧!希望對妳有幫助。

著名物理學家楊振寧曾這樣評價他的學生張首晟:“他獲得諾貝爾獎只是時間問題。”

在此之前,張首晟已經獲得了2010年的歐洲物理學獎,2012年的美國凝聚態物理最高獎奧利弗·巴克利獎,2012年的狄拉克獎,2014年的美國富蘭克林獎,諾獎也被提名為候選人。

在剛剛過去的2017,張首晟團隊宣布了新的研究進展,並發現了雌雄同體的天使粒子——Majorana費米子。要知道,為了找到這種神秘的粒子,整個國際物理學界花了80年的時間,天使粒子的發現將給量子計算帶來革命性的影響,從基礎科學發現到技術應用的時間將進壹步縮短。

所以今天的故事是關於張首晟的。

1963年,張首晟出生在上海,那是記憶中的紅色年代。三年後,文革席卷中國,高考中斷,各種勞動操入侵課堂,黃浦江也未能幸免。很多知識分子的命運開始起起伏伏,偶爾看壹本外國書可能會被認為是走資派,打倒批判。

張的祖籍在靜安區,有壹個閣樓,是年輕的美好去處,也是壹個沒有被赤潮拍打的自由空間。張首晟在閣樓上找到了他祖父的大學文憑,他叔叔的大學畢業年鑒,以及像《西方哲學史》和《西方藝術概論》等書籍。從康德到黑格爾,從達·芬奇到羅丹,從楊振寧到李政道,從藝術到科學,閣樓上點燃了不同的啟蒙教育。

白天在教室裏學習各種有領導語錄和最高指示的教材。回到家,我壹頭紮進閣樓看各種奇書。這是張首晟童年記憶中最快樂的事。十年間,沙灘上壹批批年輕人響應偉大領袖的號召,在更廣闊的天地裏重塑自我,而張首晟則在安靜的閣樓裏度過了自己的青蔥歲月,汲取著知識的營養,向往著大學生活。

轉眼間,1976年,閣樓外的世界正在醞釀壹場全新的變革。父親給13歲的張首晟買了壹套高中自學教材,各種數學,物理化學等等。沒想到,靠著這套書,他成了壹名自學成才的學生。

1978的高考是文革後恢復的第壹次。上海允許初中畢業生直接參加高考,各區只有10個名額,要通過預賽才有資格參加高考。張首晟不僅順利過關,還如願拿到了復旦大學的錄取通知書,成為了別人眼中的天才。

“我初中很窮。如果我按部就班去普通高中,也許結果會和今天不壹樣。人生的成就,總是和妳在壹些十字路口的選擇有關。”張首晟回憶道。

在復旦,年輕的大學生張首晟幾乎毫不猶豫地選擇了物理系。只是因為“初中的時候,在非常封閉的情況下,我們都知道楊振寧和李政道獲得了諾獎,為中華民族贏得了壹口氣。大學選理論物理專業,就是沖著他們的榜樣去的。”當然,這個時候,張首晟並不知道他將來會和楊振寧有師生關系。

天才的壹生總是不尋常的。復旦大學第壹學期剛剛結束。有壹天,張首晟正在宿舍自習,班主任突然找上門來,告訴他將被派往德國柏林大學深造。張首晟成績優異,被學校列為赴德留學的默認人選。德國培訓結束後,1980,既沒有高中文憑也沒有大學文憑的張首晟踏上了留學德國的征程。

在20世紀80年代,柏林墻仍然在冷戰下高高聳立。東部柏林大學的部分師生翻墻來到西柏林爭取自由,建立了柏林自由大學,與東部的老柏林大學相對應。張首晟在柏林自由大學學習。那些在國外學習的孩子很努力,憑借自己的天賦,張首晟花了三年時間完成了學業,而大多數人需要五到七年才能畢業。

盡管他在學術上取得了成功,但理論物理就業的前景很窄。在留學期間,年輕的張首晟壹度迷失了方向。他將來會做什麽?

1981的壹個暑假,沒有方向。他開始了壹次當時流行的搭便車旅行,免費乘車環遊德國壹周。壹天,張首晟來到哥廷根大學附近的壹個墓地,那裏埋葬著許多著名的德國物理學家。每個人的墓碑上都刻著他生前發現的公式。比如海森堡的墓誌銘是海森堡測不準原理的公式,梅克斯·玻恩是他對波函數概率的分析,奧托·哈恩的墓碑是核反應公式...

張首晟被深深地震撼了:“壹個簡單的墓碑,壹個簡單而普遍的公式,這是人生的最高境界,這些公式伴隨著全人類。從那以後,我決定把我的壹生都獻給物理學的研究,尤其是理論物理的研究。”

從柏林自由大學畢業後,張首晟被紐約州立大學石溪分校錄取,實現了向他的偶像楊振寧學習的願望。張首晟非常興奮地向楊振寧解釋他的學術觀點。令人驚訝的是,他的導師楊振寧並沒有建議他從事統壹場論和基本粒子的研究,而是希望他研究凝聚態物理。此時,凝聚態物理仍然是壹個有待開發的全新領域。盡管他有疑慮,他還是聽從了老師的建議。如今,凝聚態物理是物理學領域中發展最快的,這也反映了楊振寧三十年前的高瞻遠矚。同時,楊振寧帶領張首晟進入了科學研究的新領域。

楊振寧曾教導他:“在最高境界中,科學與藝術、科學與美、主觀與客觀是統壹的,F=ma、E=mc是描寫自然的最美詩篇。”

1987年,獨自出國七年後,張首晟終於拿到了博士學位。畢業後,他沒有馬上申請教職,而是去了IBM做高級研究員。此時他已經在半導體領域取得了巨大的成就,也得到了時任斯坦福大學物理系系主任、12美國能源部長朱棣文(Steven Chu)的賞識。於是他在1993年去了斯坦福教書,1996年才33歲的張首晟被評為斯坦福終身教授。

當然,讓張首晟出名的是他後來的兩項研究成果:拓撲絕緣體理論和量子自旋霍爾效應的物質實現方案,以及新發現的天使粒子——馬約拉納費米子。這些外行人不容易理解的東西是什麽?我們只需要知道它們是量子計算領域最先進的材料和量子定律。

張首晟用壹個簡單的比喻來解釋其復雜的原理。“電子在芯片上的運動就像汽車在市場上行駛,汽車碰撞產生熱量,就像電子之間碰撞產生熱量壹樣”;“拓撲絕緣體”為電子搭建了壹條高速公路,讓它們可以在單行道上運行,不會相互碰撞,也不會產生熱量。如果用這種材料制作的電子設備,性能會有很大提高,有望真正催生和普及量子計算機的應用。

由於張首晟在理論預測和實驗觀測領域的開創性貢獻,他接連獲得壹波又壹波的獎勵。2010年獲歐洲物理學獎,20110年獲美國文理學院獎。2012年獲得凝聚態物理最高獎和國際理論物理最高獎,2014年獲得美國富蘭克林獎。

然而,生活並不止於此。張首晟還有另壹個重要身份,他是矽谷著名的風險投資家。斯坦福大學有著悠久的創業傳統,張首晟也深受其濃厚的創業氛圍的影響。他曾在斯坦福大學擔任創業導師,幫助很多學生成立公司,並作為天使投資人成功投資了VMware。VMware VMware的創始人孟德爾·羅森布魯姆是斯坦福大學計算機科學副教授,與張首晟是同事兼鄰居。五年後,VMWare被EMC收購,後來在紐交所上市。現在它的市值已經超過500億美元,這項投資給張首晟帶來了數百倍的回報。

有了成功的投資經驗,張首晟發現,來自斯坦福大學的創業公司的成功率遠高於普通創業公司。他不禁想:“為什麽不進行系統投資,專註於斯坦福大學的創業公司?”

於是幾經思量,2013年9月,張首晟創辦了丹華資本,如今基金規模上億美元,更專註於斯坦福和矽谷。投資方向涉及大數據、企業智能、虛擬現實、人工智能、機器人、移動互聯網、金融科技、生物科技等多個高增長新興領域,在矽谷頗具知名度。“丹”意為斯坦福,而China則取自中國,表達了他在斯坦福創新科技研究和投資之外報效祖國的願望,以及搭建中美高科技研究和產業聯動的橋梁。

此外,用科學的眼光投資已經成為張首晟和丹華資本的壹大優勢。他們站在科研的最前沿,看到了其他投資人看不到的科學潛力,但這種技能恰恰是社會最需要的。

張首晟喜歡按照第壹原則進行風險投資:簡單和普遍。當很多有抱負的CEO跟他聊自己的項目在侃侃有多厲害的時候,當調查報告顯示份額能有多大的時候,張首晟經常會提出奇怪的要求——請關掉ppt,去黑板,不要背第三方調研的數據,而是憑借自己對項目、行業、產業的清晰認識和理解來預估市場。

“這其實有點像做物理研究,我們更習慣用自己的知識和思考角度在黑板前得到自己的答案。”張首晟表示,如果這位久經考驗的首席執行官能夠做到這壹點,那將非常值得。用跨界的眼光看世界,科研和教育也有幫助。據說他也以類似的方式選擇學生。

從冷冰冰的科學精神,到充滿金錢和欲望的風險投資,聽起來仍然無關緊要,但對張首晟來說,無非是證明了壹個公式:成功的斯坦福創業公司=優秀的團隊+創新的技術或商業模式+廣闊的市場。他認為“簡單之路”是真理的共通點,用科學的理念推動投資也是歷史的使命,這與科學家的身份並不矛盾。

“如果把整個人類的知識看作壹棵大樹,它現在長得非常茂盛,這是非常可喜和可敬的;但是它有壹個缺點就是分支之間的距離會越來越遠。所以,我們要想在某個領域做出成績,成為專家,就必須非常專註於這個領域,這確實有利於整棵樹的繁榮,但是我們看不到樹枝之間的距離,所以還是要找根。如果妳壹直用尋根的方式思考問題,在任何表面現象中思考抽象,對妳做任何事情都會很有幫助。”

在張首晟眼中,真正完美的世界是量子世界,即壹個量子粒子可以100%並行做兩件事。

“量子世界是平行的,我認為生命可以達到這種程度,就是當妳同時做這件事的時候,妳創造的價值比做每件事都多,妳可以把每件事做得更好。”

他表示,未來年輕人的機會會更多出現在融合領域。