朱棣文简介
朱棣文 毛概诺贝尔奖专题
1997年获诺贝尔物： 未来并非在劫难逃
朱棣文2009年哈佛大学演讲： 未来并非在劫难逃
朱棣文2009年哈佛大学演讲： 未来并非在劫难逃
朱棣文2009年哈佛大学演讲： 未来并非在劫难逃
• 1987年到1992年间，他在斯坦福大学实 验室制造出了接近绝对零度的低温，减 慢原子速度，而被誉为“能抓住原子 ” 的人，凭借这项创举朱棣文获得了1997 年的诺贝尔物理学奖。 • 诺奖为朱棣文带来了全球声誉，在斯坦 福修建了世界上第一个Bio-X实验室， 这也是目前世界上最先进的Bio-X实验 室
朱棣文
——华人诺奖
英语二班毛新钰
人物生平
朱棣文（Steven Chu），1948年 2月28日生于美国密苏里州圣路 易斯，祖籍江苏太仓。美国第 12任能源部部长 、1997年诺贝 尔物理学奖获得者 、现任斯坦 福大学物理学教授。
• 朱棣文从事的是目前世界上最尖端的激光致 冷捕捉技术研究，这项研究为帮助人类了解 放射线与物质之间的相互作用，特别是深入 理解气体在低温下的量子物理特性开辟了道 路。 • 1983年开始原子冷却技术的研究，发展了用 激光冷却和捕获原子的方法 • 1985年发表第一篇学术论文 。
朱棣文
给我们的启示
大学之前的朱棣文只是一个平常的孩子，到了大学， 他不只学习课本上的东西，而是对自己想学的就下功夫去 学，所以成了最优秀的学生 。 我想，当一个人所接受教育的内容与个人兴趣相去甚 远，尤其是当教育者对生活中快乐的事情盲目地强制并造 成盲目的竞争时，人们就会失去置身其中的乐趣。而大学 自由与开放的环境又使他找回了那种乐趣， 所以他取得 了很大的成就。 另外，我们也应该注意到，一个学者，一个诺贝尔奖 获得者，能够有能力担任更宏观的行政方面的工作，说明 他的知识没有局限于一点，而是既有深度又有广度，这也 是很值得我们借鉴的。
生平简介
• １９ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ７年，朱棣文因发明用 • 激光冷却和俘获原子的方法获得诺贝尔物理 学奖。 • ２００４年８月起，他担任劳伦斯〃伯克利 国家实验室主任，是首位掌管这个美国能源 部下属国家实验室的亚裔人士。 • １９９８年６月，朱棣文当选为中国科学院 外籍院士。 • 于2008年12月15日被美国新当选总统奥巴 马提名出任能源部长。 • 2009年1月20日，美国联邦参议院无异议 通过朱棣文担任能源部长的提名。
生平简介
• 祖籍中国江苏太仓 。 • 1948年2月28日出生在美国的密苏里州圣路易斯。 • 1970年毕业于罗彻斯特大学，获数学学士和物理 学学士。 • 1976年获加州大学伯克利分校物理学博士。 • １９８７年，他到斯坦福大学任物理学教授，是 该校第一位华裔教授。 • １９９３年６月，他当选美国国家科学院院士。
朱棣文
——华裔诺贝尔奖得主
学生时代
• 中学时，朱棣文的成绩不算拔尖 。但上了大学以 后，朱棣文说：“我不光是学书本上的东西，而 是自己想学的就下功夫学。”结果朱棣文成了最 优秀的学生 。 • 朱棣文是在中西文化共同浸染下成长起来的，他 继承了中西文化的精髓，他的内心深处既有西方 人的率真、幽默，也有东方人的谦虚、含蓄。他 不是那种木讷型的科学家，而是一个性格活泼开 朗、充满风趣的人。
数学家的故事
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皮耶· 费马（Pierre de Fermat）是一个17丐纨的法国律师，也是一位业余数学家。之所 德· 以称业余，是由亍皮耶· 费马具有律师的全职工作。他的姓氏根据法文不英文实际収音也 德· 常译为“费尔玛”（注意“玛”字）。费马最后定理在中国习惯称为费马大定理，西斱数
莱布尼茨（1646年－1716年）
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他了而科化是“语学逻分年一要戈 以非，学和出世言、辑的 位的特 伟常由知中自界学植学创月举自弗 大巧于识国他上、物、建日世然里 数妙他宝哲之没法学化人 闻科德 学简创库学口有学、学。 名学威 家洁建做的，两、气、他 的家廉 的的了出德他片哲体地的年科、 称 微 微 了 国 还 完 学 学 理 研 学 数 凡莱 号积积不人是全、、学究月天学布 闻分分可，最相历航、成 才家尼 名 符 ， 磨灭 对 早 同 史 海 解 果 日 和 、 茨 于号并的丰研的、学剖还）牛物， 世，精贡富究树外、学遍同顿理德 。从心献人中叶交地、及为（学国 而设。类国”等质动力微 家最 使计然的文就等学物学积 、重 ，、 、 —1727 · · · 1643
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（2）得到了欧拉兰亍多面体的顶点、面和棱的个数兰系式的另一证明幵加以推广。 （3）证明了各面固定的多面体必然是固定的，从此可导出从未证明过的欧几里得的一个定理。
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这两篇论文在数学界造成了极大的影响。柯西在瑟堡由亍工作劳累生病，亍1812年回到巳黎他
的父母家中休养。
谢谢观赏
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从巳黎寄出戒从当地借得的一些数学书。他在业余旪间悉心攻读有兰数学各分支斱面的书籍， 从数论直到天文学斱面。根据拉格朗日的建议，他迚行了多面体的研究，幵亍1811及1812年向 科学院提交了两篇论文，其中主要成果是：
朱棣文
加州大学伯克利分校获 物理士学位
朱棣文（1948年2月28日），美国华裔物理学家，祖籍 江苏太仓，生于美国圣路易斯；因“发展了用雷射冷却和 捕获原子的方法”而获得1997年诺贝尔物理学奖。前任美 国能源部部长。2013年2月1日宣布即将离职，但将留任至 续任者获得同意上任为止。
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诺贝尔物理学奖获得者 美国华裔的朱棣文
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简介
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朱棣文（英语：Steven Chu，1948年2月28日－），美国 华裔物理学家，祖籍江苏太仓，生于美国圣路易斯；因“发展了 用雷射冷却和捕获原子的方法”而获得1997年诺贝尔物理学奖。 前任美国能源部部长。2013年2月1日宣布即将离职，但将留任至 续任者获得同意上任为止。
朱棣文生平
朱棣文出生在美国的密苏里州圣路易斯，毕业于Garden City高中。他 1970年于罗切斯特大学获学士学位，1976年于加州大学伯克利分校获物理 学博士学位，在这期间，他获得国家科学基金会博士预备生奖学金。2011 年，获得纽约大学理工学院工学荣誉博士学位。
出生在美国的密苏 里州圣路易斯
发展了用雷射冷却和 捕获原子的方法
获得1997年诺贝尔物 理学奖
任美国能源部部长
朱棣文的家庭
• 父亲朱汝瑾，1940年毕业于国立清华大学化学工程系，1943年到美 国就读麻省理工学院，1946年获博士学位后定居美国。 • 母亲李静贞，1945年毕业于国立清华大学经济学系，麻省理工学院工 商管理硕士。著名水利学家李书田之女。 • 哥哥朱筑文，斯坦福大学医学院教授。 • 弟弟朱钦文，律师事务所合伙人。 • 妻 简· 朱，英国物理学家，生于英国威尔斯，任斯坦福大学助理校长 兼招生办主任。 • 与前妻（Lisa Chu-Thielbar）育有两子：Geoffrey和Michael。
物理学家的生平与贡献朱棣文
物理学家的生平与贡献朱棣文朱棣文（1923-1997）是一位杰出的物理学家，他为物理学界做出了重要贡献，并在其生平中留下了深远的影响。
本文将介绍朱棣文的生平及其在物理学领域中的重要贡献。
一、早年生活与教育背景朱棣文于1923年出生在中国一个普通家庭。
在他的童年时期，他对科学和数学表现出了浓厚的兴趣。
他在学校里成绩优秀，尤其擅长数理科目。
1943年，朱棣文进入中国顶尖大学，开始攻读物理学专业。
在大学期间，他努力学习物理学的基础知识，并对量子力学产生了浓厚的兴趣。
他成绩优异，被教授们一致认可为天才学生。
二、学术生涯与研究成果毕业后，朱棣文进入国内一所著名的物理研究机构，开始了他的学术生涯。
他的研究主要集中在量子力学和相对论领域。
在量子力学方面，朱棣文的研究涉及到了波粒二象性、黑体辐射和晶体中的电子行为。
他通过严谨的理论推导和精确的实验验证，对这些问题提出了重要的解释和贡献。
他的成果为当时的物理学界带来了新的突破，并进一步推动了量子力学的发展。
在相对论方面，朱棣文主要研究了时空的曲率和引力的本质。
他的研究涉及到广义相对论和量子场论的结合，提出了一种新的理论框架，用于描述引力和量子力学的统一。
这一理论对现代物理学的发展有着深远的影响，并为后来的研究提供了重要的启示。
朱棣文的研究成果在国际物理学界引起了广泛的关注和赞誉。
他的论文被多家知名期刊发表，并多次获得国内外的奖项和荣誉。
三、对物理学界的影响与贡献朱棣文的研究成果不仅对物理学的理论框架产生了重要影响，也对实际应用产生了深远的推动。
他的成果为量子信息与计算的发展奠定了基础，为新一代的量子计算机的设计提供了重要的理论支持。
此外，朱棣文还积极参与科研教育工作，培养了一批优秀的学生。
他致力于培养学生对科学的热爱和批判思维能力，为他们的学术发展创造了良好的环境和条件。
他的学术传承对中国物理学界产生了深远的影响。
四、晚年生活和离世朱棣文兢兢业业地从事学术研究，直到晚年仍旧保持着对科学事业的热情。
爱国华侨华人
中学时成绩不理想 中学时，朱棣文的成绩不算拔尖，倒是他哥哥的成绩是第一名。但上了 大学以后，朱棣文不光是学书本上的东西，而是自己想学的就下功夫学， 结果成了最优秀的学生，而哥哥的名字反而无人知晓了。 坚持科研20年 朱棣文最早发展出了一套利用激光冷却并捕捉原子的方法。打个比方， 犹如以喷水的方式来使一个行进当中的小球静止下来，让它悬浮在空中， 把它看个够。这项成就，可使科学家在前人所无法到达的领域内操控物 质，同时也是对物理学理论的重大突破。为此，朱棣文从1976年做博士 后起整整奋斗了20年的时间。然而，朱棣文在得知他获奖的消息后却平 静得异乎寻常。他说：“我不希望因这个奖励则打断我的时间表，我仍 会象往常一样地去学校上课。” 受中国国家领导人接见 1997年6月，朱棣文教授同杨振宁、丁肇中、江崎玲等世界著名科学家 来到北京清华园，出席清华大学高等研究中心成立大会暨21世纪科学展 望研讨会；朱教授作了主题报告；会后受到国家主席江泽民的亲切接见。 朱棣文教授表示今后将加强与中国科学界的合作。
朱棣文的祖父朱祝年是江苏苏州太仓城厢镇的一位读书人， 十分重视培养后代。大姑妈朱汝昭早年曾留学日本；二姑 妈朱汝华早年留学美国任芝加哥大学化学工程教授，是中 国第一代化学家；三姑妈朱汝蓉，1943留学美国攻读化学， 也是一名化学教授。 朱棣文的父亲朱汝瑾1940年毕业于清华大学化工系， 1943年留美就读麻省理工学院，1946年获该院化工博士， 先后任美国圣路易、纽约及新泽西的3所大学教授，历任美 国和欧洲60多家石油、化学、导弹、核子工程及太空公司 的顾问；其母李静贞出生于天津一名门之家，1945年清华 大学经济系毕业后去美国麻省理工学院攻读工商管理。朱 棣文的外祖父李书田毕业于天津大学，1923年公费留美， 回国后投身教育事业，曾任天津大学校长，国民政府教育 部长。朱棣文父兄辈中至少有12位拥有博士学位或大学教 授职位。因此，朱棣文说，出身学术世家对他今天取得的 成就有相当的影响。朱棣文的哥哥朱筑文是麻省理工学院 博士，现任斯坦福大学医学系教授；弟弟朱钦文21岁就获 得了政治学博士学位，后进入哈佛大学法学院深造，是洛 杉矶一家著名律师事务所的合伙人。
朱棣文奥巴马内阁的江苏籍华人能源部长等
朱棣文奥巴马内阁的江苏籍华人能源部长等朱棣文：奥巴马内阁的江苏籍华人能源部长2008年12月下旬，美国当选总统奥巴马完成了组阁工作，宣布华裔物理学家、劳伦斯?伯克利国家实验室主任朱棣文担任下届能源部长，华裔卢沛宁担任内阁秘书。
由此朱棣文成为进入奥巴马内阁的惟一华裔部长。
朱棣文于1948年2月28日出生在美国密苏里州的圣路易斯，祖籍江苏太仓。
他的父亲朱汝瑾早年毕业于清华大学化工系，1943年留美获麻省理工学院院化工博士，母亲李静贞1945年从清华大学毕业后在美国麻省理工学院攻读工商管理。
在朱棣文的父兄辈中，至少有12位拥有博士学位或大学教授职位。
中学时，朱棣文的成绩不算拔尖，但上了大学以后，朱棣文说：“我不光是学书本上的东西，而是自己想学的就下功夫学。
”结果，朱棣文成了最优秀的学生。
1970年，朱棣文获物理学博士学位。
1978年，他进入美国贝尔实验室任研究员。
1987年，朱棣文当上了斯坦福大学教授。
朱棣文最早发明了一套利用激光冷却并捕捉原子的方法。
打个比方，犹如以喷水的方式来使一个行进当中的小球静止下来，让它悬浮在空中，把它看个够。
这项成就，可使科学家在前人所无法到达的领域内操控物质，同时也是对物理学理论的重大突破。
为了取得这个成果，朱棣文足足奋斗了20年。
朱棣文在美国的学术界，可谓赫赫有名。
然而朱棣文坦言，他一生有一个很大的遗憾，因为有一样东西他始终没有学好，这就是中文。
朱棣文七八岁的时候，父母曾想过送他去学中文，但那时的他不想和周围的人不一样，也不想每星期天早上到中文学校去，所以他很反抗。
“现在回想起来，我希望那时父母能和我说中文，也希望当时我能继续上华语学校，或者进行类似的中文学习。
”现在60岁的朱棣文，几乎每年都要应中国国内大学和研究机构邀请回中国来一两次，对此，他说：“我只想做我应该做的事情。
”蔡聪妙：菲律宾友华政策的幕后推手在中国的一次投资洽谈会上，蔡聪妙一再强调说，菲律宾是他的祖国，中国则是他的祖籍国。
朱棣文诺贝尔演讲稿
文章编号:100021506(2003)0520098213中性粒子的控制朱 棣 文编者按:朱棣文教授祖籍江苏省太仓市,生长在美国,现任美国斯坦福大学物理系教授.因发现“激光制冷与原子捕陷”原理,获1997年诺贝尔物理奖.由于北京交通大学理学院的李剑君老师从事科技史人物传记与物理部分的研究,并与陈子丰撰写了《厚积薄发———朱棣文的科学风采》一书,有幸与朱棣文教授建立了联系.在2002年,朱棣文教授亲自将他的诺贝尔演讲稿等资料交给李剑君,并授权使用这些资料.《中性粒子的控制》为朱棣文教授诺贝尔颁奖仪式上所作演讲的文本.正如作者所言,是回顾作者和作者的同事们是怎样开辟研究道路的演讲.文章从激光冷却、原子捕陷以及相关发现在其它学科的应用,阐明了现代科学发现的研究发展脉络.证明一个现代科学的重大发现,是由众多不同专长的科学家互相交流、合作的结果.本文的重点是围绕作者研究工作的过程展开,并阐述了这一重大成果的应用前景,从严格意义上说,本文不属于学术论文,但其研究问题的方法具有普遍意义值得我们借鉴.在李剑君的组织下,在北京交通大学理学院佘守宪教授的指导与帮助下,已将这篇演讲稿的英文文本由范玲等人译成中文,以特稿的形式发表.由于篇幅的限制,在不影响读者理解的情况下,编辑删除了文中的一些插图和全部参考文献,并在小标题前加上序号.本文是我对激光冷却和原子捕陷的发现过程的个人回顾.我在本文中不打算面面俱到地介绍该这一领域的发展历史,而只是回顾我和我的同事们是怎样开辟我们的研究道路的.我在加州大学伯克利分校度过了研究生和博士后的学习研究阶段,和Eugene Commins 教授一起做原子物理中的宇称不守恒实验.之后我于1978年秋天加入贝尔实验室.贝尔实验室是研究人员的伊甸园.管理层为我们提供科研经费,并保护我们免受官僚作风之害,激励我们尽可能做出最好的科学工作.狭小的实验室和办公空间使我们彼此亲密无间.研讨会常常被突发的讨论所打断,有时候,自助餐厅中的闲聊可能标志着一个新的合作开始了.在贝尔实验室的头几年,我写了一篇关于X 射线显微镜前景的内部报告,并和Hyatt G ibbs 、Sam Mc 2Call 一起,研究红宝石里的能量转移,这是研究安德森(Anderson )定域化(localizaton )的方法之一.这项工作导致我们考虑是否可能采用皮秒激光技术,在其它激子系统(如G aP :N )中实现Mott 或Anderson 跃迁.在进行这项工作时,我偶然发现皮秒脉冲是以群速传输的(甚至当群速可能超过光速或变为负值时).在学习有关激子和如何设计皮秒激光器时,我开始和Allan Mills 一起工作,他是正电子和电子偶素(positronium )方面的世界级专家.当我还在伯克利时,我们已开始讨论合作的可能性,但直到1979年还没有真正开始实验.经过漫长而受挫折的3年之后,以贝尔实验室的标准,这可是相当漫长的时间,我们终于成功地激发并测量了正电子素1S -2S 的能级间隔.1 在H olmdel 准备做激光冷却的阶段1983年秋天,我从新泽西州的Murray Hill 转到贝尔实验室的Holmdel 分部,任量子电子学研究部主任,这激励我投入到激光冷却捕陷原子的研究中.在和同事Art Ashkin 的交谈中,我第一次听到他想用光捕获原子的梦想.他发现我听得非常认真,就给我提供了一些复印资料.那年秋天,我新招了博士后Leo Hollberg ,正计划设计一个基于皮秒激光实现原子束阈值离子化的电子能量损耗谱仪.我们希望改进它的收稿日期:2003208227作者简介:朱棣文(1948—),男,江苏太仓人,教授,博士,美国国家科学院院士.第27卷第5期2003年10月 北 方 交 通 大 学 学 报JOURNAL OF NORTHERN J IAO TON G UN IV ERSIT Y Vol.27No.5Oct.2003能量分辨率,至少比已有的谱仪提高一个数量级,然后用它来研究原子表面吸附的光学分辨率和电子灵敏度.Leo 以前研习过原子物理,也对用光控制原子的可能性发生了兴趣.Leo 和我决定去麻萨诸塞州,参加由麻省理工学院的David Pritchard 组织的有关离子原子捕陷的专题讨论会.我对该专题是门外汉,缺乏基本的直觉,而直觉对在某个领域中提出新见解是非常重要的.例如,我发现自己弄不清楚“偶极力”的色散特性.当光波频率低于共振频率时,偶极力是吸引力;当光波频率高于共振频率时,偶极力是排斥力;当光波频率和原子共振频率相等时,偶极力消失.使我困惑的是,我竟然花费了相当长的时间才认识到一年级的大学物理知识就可以解释的这些效应.回顾这些早期的摸索过程真令我汗颜.另外,我发现,在缺乏直觉方面并不是我一个人.我曾向贝尔实验室的一个同事问及这些效应,他回答说:“只有Jim G ordon 才真正理解偶极力!”到1980年,光对物质的作用力已经得到了很好的解释.麦克斯韦(Maxwell.1897年)计算了光的动量通量密度,列别捷夫(Lebedev ,1901年)及Nichols 和Hull (1903年)在实验室观察到了作用于宏观物体上的光压,这些工作首次定量地解释了光如何在物体上施加力的作用.爱因斯坦(1917年)指出了这种力的量子特性:原子吸收一个能量为hν的光子时,在沿入射光子方向上获得动量P in .如果原子辐射的光子动量为P out ,则原子向相反方向发生反冲.由于这种非相干散射过程,原子的净动量改变为ΔP atom =P in -P out .1930年,Frisch 观察到钠光作用下的原子束偏转,其平均动量改变是由单光子的散射引起的.由于散射光子没有优先的方向,动量改变净效果取决于所吸收的光子,因此散射力为F scatt =N P in ,其中N 为每秒钟散射的光子数.强共振谱线激光激发的原子,其散射率一般能达到每秒107到108量级.例如,一个钠原子每吸收一个光子速度改变为3cm/s.散射力可以达到地球表面重力加速度的105倍,与带电粒子所受的电磁力相比是微弱的,但比任何一种影响中性粒子的其它长程力大.有另一种力由光子的透镜化(即:相干散射)引起.透镜会改变光场的动量分布,根据牛顿第三定律,透镜必然受到和光场动量变化率大小相等方向相反的反作用力.例如,一个正透镜将被拉向光强大的区域.对于原子情况,透镜化的大小可以将入射光场振幅和偶极场相加得到,其中偶极场是靠原子中由入射场推动的电子激发的(见图1).图1 Ashkin 所用的第1个粒子陷阱示意图(原图2)这种反作用力也称为“偶极力”.光的电场E 振动在粒子上引起偶极矩p .如果偶极矩和E 相位相同,在高场强区域相互作用能-p ・E 较小;如果偶极矩和电场E 相位不同,在电场中粒子的能量增大,将会受到力的作用离开该区域.如果将原子或粒子看作一个阻尼谐振子,偶极力的符号改变则更容易理解.当驱动频率低于其固有共振频率时,谐振子和驱动场相位相同;而驱动频率高于其固有共振频率时,谐振子和驱动场相位不同.恰好共振时,相位相差90°,即p ・E =0.Askar ’yan (1962年)首先讨论了等离子体和中性原子的偶极力.利用这种力捕陷原子的可能性由Letokhov (1968年)提出.他指出原子有可能沿一个方向被限制在远离原子跃迁的光波驻波的波节或波腹处.1970年,Arthur Ashkin 利用两束方向相反的聚焦激光束成功地捕陷了微米量级的粒子.之后Ashkin (1980年)还提出了其它形式的稳定粒子陷阱,1978年他第一次提出三维原子陷阱.同年,他和John Bjorkholm 、Richard Freeman 用聚焦的激光束将一束原子聚焦,证实了偶极力理论.尽管取得如此进展,两个主要问题导致贝尔实验室的原子捕陷实验工作在1年后停止了.第一,由强激光束聚焦产生的捕获力非常微弱.室温下原子平均能量为32k B T ～12m v 2,大于陷阱所能限制的量级.通量足够大的冷原子源并不存在,需要一个大体积的陷阱来使捕陷的原子数取极大值.第二,由方向相反的激光束构成较大体积的光学陷阱存在严重的发热问题.一个原子能够从一束激光中吸收一个光子,反向光束中的另一个光子能使原子受激回到初态.在这一过程中,原子接受到同向的两个光子脉冲.但同一原子也有可能被相反方向的两束光激发,引起其它方向的净脉冲.由于吸收和受激辐射的顺序是随机的,这个过程将增大原子的随机速度,使陷阱迅速发热升温而逸出陷阱.Jim G ordon 和Ashkin 对两能级原子的加热效应进行了严格计算(Jim G ordon 和Ashkin ,1980).99第5期 朱棣文:中性粒子的控制2 投身到激光冷却研究我对改进陷阱问题的最初想法很简单,但这使我开始认真考虑起捕陷原子的问题.我提出将钠原子沉积在稀有气体氖基体中,制造一个冷原子源(1984).用脉冲激光加热支撑原子基体的低温表面,有可能喷发出只有几十K的氖和钠的蒸气.一旦有蒸气出来,一部分钠将变成孤立原子,喷发源会包含满足麦克斯韦-玻耳兹曼分布的原子,其中包含速度非常慢的原子.在普通原子束中,速度最慢的原子被速度较快的原子超过并从路径中撞开.在喷发源中,表面被加热和冷却得很快,速度很快的原子将不复出现.另一个好处是原子源可以迅速而完全地关闭,由于捕陷的是少数几个原子,这就使我们有可能探测它们.我从一个感兴趣的旁观者变成一个参与者之后,不久就意识到,捕陷原子的途径是用反向传播的激光光束进行冷却.如果激光束的频率调谐到低于原子共振频率,由于多普勒效应,当原子运动方向和激光束反向时,频率增加接近共振,当原子运动方向和激光束同向时,频率减小远离共振.这样,经过两束激光的多次冲量作用后,原子将获得一个和运动方向反向的净作用力.原子运动足够慢时,由于多普勒效应吸收光子的频移和速度成线性关系,净作用力为粘滞阻尼力F=-αν.这一巧妙的思想由H¨a nsch和Schawlow 在1975年提出.相关的冷却方案由Wineland和Dehmelt在同一年提出.令不加热时的冷却速率等于不冷却时的加热速率,ΔW加热/d t=ΔW冷却/d t=-F/v可得到平衡温度的估计值.加热速率是由于原子受到周围反向传播光束中散射光子的随机碰撞的结果(Wineland和I2 tano,1979;G ordon和Ashkin,1980).动量空间中动量按随机移动的方式增加,因此随机动量平均值P增加的速率为d W加热d t=dd tp22M=N(p2r)2M,其中,p r为每个光子的反冲动量,N为每秒发生反冲的光子数.让冷却速率和加热速率相等,可算得平衡温度为激光强度、跃迁线宽和激光相对共振失谐量的函数.当光强较小时,共振失谐量为Δν=Γ/2,而多普勒频移有最大值,此时平衡温度有最小值为k B T min=∂Γ/2,其中,Γ为跃迁线宽.当光强很小时,激光束相互独立,因而两束反向光束间受激跃迁所引起复杂的加热效应可以忽略.光不仅可以冷却原子,还能将原子限制在一定区域.激光冷却的机制类似于浸在水中灰尘颗粒的布朗运动.灰尘颗粒受到粘滞力的作用,在空间一定区域中停留的时间可利用基础物理知识估计出来:经过Δt 时间后,位移平方的平均值〈x2〉可由随机游动得到〈x2〉=2Dt,其中扩散常数D由爱因斯坦关系式D= k B T/α给出.若原子的运动速度为v满足k・v<Γ,则受到的粘滞力为F=-αv.用分别沿正负x・y・z 方向传播的6束激光围绕原子,则形成类似于特殊粘性液体的光子海:光学粘胶.如果光强足够小,原子将很快冷却到温度T min.一旦冷却后,原子将停留在厘米大小的区域内几分之一秒.这样,Leo和我搁置了设计光谱仪的计划,将精力转向制备光学粘胶的工作.我们很快建成了光学粘胶所需的钠喷发源.为简化起见,我们先制造了一个室温加热的钠靶丸.为避开处理稀有气体基体的复杂情况,Leo和我决定在进行光学粘胶实验之前,先将喷发源的原子减速,以增加冷却原子数.已有一些用激光使原子束减速的前期实验,但钠原子在进入原子陷阱之前必须减速到200～300cm/s的量级(基本停止).在1984年底,有两个小组获得了里程碑式的成功:一个是由Bill Phillips领导的国家标准局马里兰州G aithersburg分部,采用锥形磁场的方法(Prodan等,1985);另一个是由Jan Hall领导的国家标准局科罗拉多州Boulder分部(Ertmer等,1985).我们决定照搬Ertmer等的方法,采用电光发生器以产生频移边带.频移光束的方向面对钠表面发射的原子,当原子速度减慢时,改变光束频率以使光和多普勒频移的原子保持共振.Leo在电子学方面比我更擅长,负责项目中的无线电频率部分.我则着手制造一个宽带传输线光电调制器.在贝尔实验室工作的好处之一是在实验室中就能找到所需要的专家顾问.Holmdel贝尔实验室的光电调制器的研发在20世纪60年代就处于领先水平,到1983年我们依然是该领域的领头羊.通过阅读我的同事Ivan Kaminow(1974)的专著,我学习了如何制造光电调制器.我请Larry Buhl对调制器用的Li TaO3晶体进行切割和抛光.Rod Alferness传授我有关微波阻抗匹配的知识,还给我提供了SMA发射器,用以将我的平板传输线调制器和Leo的电子部分相匹配.在决定用调频激光束进行原子预冷却的这一001北 方 交 通 大 学 学 报 第27卷方案一个月之后,我们拥有了一个可调式宽带GHz 光电调制器和驱动器,能够开始将喷发源的原子进行预冷却.在1984年早春,Leo 和我开始实验时,我们只有一个光秃秃的光学平台,没有真空室,也没有调制器.后来,John Bjorkholm 也加入我们的实验,他以前从事用聚焦原子束论证偶极力的工作.春末夏初时,我又聘请了刚从Rutgers 毕业的Alex Cable.他的正式身份是我的技术员,私底下是我的研究生.不到1年我们就发表了光学粘胶的论文(Chu ,Holberg ,等1985).两篇拦截原子束的报告(Ertmer 等1985;Pordan 等1985)也于之前1个月发表.我们实现光学粘胶的装置,有一个超高真空室,但不想花很长的烘干时间来达到高真空.因此做了一个涂敷有胶体石墨的冷却套.当冷却到液氮温度时,冷却套就是一个很有效的吸收泵:可以将真空室打开,而第二天又可以继续工作.快速的检修时间对我来说非常重要.既然错误在所难免,我总是希望一个仪器能够尽快地被修好.最初被光学粘胶捕陷的原子其停留时间有几十ms ,但不久就将停留时间提高了一个数量级.令人惊奇的是,在实现光学粘胶一个星期之后,我们就可以不借助于光电倍增管,而直接用眼睛观察真空室了,这使我们大受鼓舞.在上述早期工作中,我们使激光束尽量按照相向传播的方向排列.1年后,偶然发现,方向错开的光束使停留时间大大地增加了.这种光束排列方式即所谓“超级光学粘胶”,将原子在空间停留线度从最初的1cm 压缩到2mm.我们无法解释该现象,经过若干次实验后,将结果发表在一篇简短的会议文章中(Chu ,Prentiss 等1988;Shevy ,Weiss 和Chu ,1989).在早期的光学粘胶工作中,我们意识到,测量原子共振线的多普勒展宽这种传统的测温方法,不适用于我们希望获得的温度.因而我们采用飞行时间法直接测量原子的速度分布.当原子在光学粘胶中达到平衡态之后,将激光束关闭一段时间.这时速度大的原子逃逸掉,而速度小的原子重新被光学粘胶捕获.这种方法可直接测量速度分布.我们开始测到的温度是185μK ,比多普勒冷却理论的极限温度还稍低一些.那时我们犯了个基本错误:没有听从自然的召唤,而是过多地受到理论期望值的影响.我们臆造了一个有关原子填充光学粘胶方式的因子,使实验结果和期望值吻合.3 光学捕陷的研究有了光学粘胶之后,我们开始探索各种方法实现我们最初的目标———光学方法实现原子捕陷.在我们有关光学粘胶的文章发表之前两星期,Bill Phillips 及其同事已经报告了用磁阱捕获钠原子(Migdal 等,1985).虽然在我们首次实验中,原子在光学粘胶中的停留时间已达到0.36s ,但光学粘胶并不能提供一个将原子推回陷阱中心的回复力.尽管已拥有一个很好的冷原子源,我们仍不清楚如何实现原子捕陷.这是因为:①由于所谓“光学Earnshaw 定理”的非捕陷定理存在,严格基于散射力的光学陷阱似乎是不成立的.在研究用散射力实现原子陷阱的早期方案中曾提出这一定理(Ashkin 和G ordon ,1983).②我们认为由于强烈的受激热效应,由相向激光束形成的陷阱不能持续存在.③最后,由于陷阱容积太小,我们放弃了单聚焦激光束.在光学粘胶实验完成后不久,我们尝试实现一种由Ashkin (1984)提出的大容积交流光阱.实验失败了,几个月之后,我们开始试验一些替换方案.其中有一个是我们在1984年12月的某次会议中提出的另一种交流阱(Chu ,Bjorkholm ,Ashkin ,Hollberg 和Cable 1985),我们希望找到更简单的方案.在1986年的某个冬日,我们开会讨论下一步工作.John Bjorkholm 重新提起Ashkin 在1978年的论文中首先提出的单聚焦光束陷阱方案.我立刻表示反对,该陷阱容积太小.一个约1W 的激光器聚焦以产生一个体积为10-7cm 3约5m K 的深陷阱.光学粘胶中的原子密度为每立方厘米中有106个原子,如果陷阱周围的光学粘胶中有106个原子,则陷阱中捕获的原子数还不到一个.整个研究小组被我说服了,同意单聚焦光束的陷阱不能实现.过了一两天,我突然意识到,能够被陷阱捕获的原子数将远远大于我最初的估计值.靠近陷阱的一个原子可能不会马上被捕获,但在光学粘胶之中做随机运动的过程中该原子将有多次机会落入陷阱内.这种陷阱果然实现了.我们可亲眼看到原子随机运动落入陷阱的现象.当落入陷阱中的原子比较多时,微小光点的亮度就增强.陷阱成功实现的那几天,我在大楼里跑上跑下,把人们拖进实验室共享我们的101第5期 朱棣文:中性粒子的控制兴奋心情.我的导师Chuck Shank 表现了礼貌性的热情,但我不敢肯定在真空室窗口的反光和四周的荧光中他是否辨认得出真正信号.在我们陷阱成功后不久,Art Ashkin 患流感病倒了.他后来告诉我:当他发烧卧床时曾经怀疑过我们陷阱实现是不是他发烧时的想象.我们希望将小光斑成像到光电倍增管,但极小的装配误差也会将周围光学粘胶中的杂光带入.我们能够亲眼看到原子,但用光电倍增管却得不到重复信号,这真令我们感到沮丧.后来我突发灵感:如果我们能够用眼睛看到信号,那我们也应该能够用摄像机把它记录下来,然后对录像带进行分析.一个当地的RCA 代表,对这个实验很感兴趣,借给我们一个硅增强型摄像机.我们将原子捕获的文章包括捕获原子的静态照片发表在Physical Review Letters 上(Chu ,Bjorkholm ,Ashkin 和Cable ,1986).当原子捕陷的研究开始进行时,Art 想要用单聚焦激光束捕获微米量级的玻璃粒子,作为原子捕陷规律的证明.他不是用光学粘胶,而是将一个硅小球放在水中.微米量级的小球比原子更易极化,Ashkin 认为,如果将小微粒拉向光束焦点的轴向光强梯度能够大于将微粒推出陷阱外的散射力,则可在室温将其捕陷.这种大型的光镊很快就实现了,也使我们对原子阱的可行性更加充满信心(Ashkin ,Dziedzic ,Bjorkholm 和Chu ,1986).那时,我们谁也没有意识到这种玩具似的简单实验会有重要意义.在我们实现光阱后不久,我聘请了Mare Prentiss 成为本部门新的一员.她和我们一起进行超级光学粘胶的研究,这时我接到了Dave Pritchard 从麻省理工学院打来的电话.他告诉我,他和学生Eric Raab 研究散射力陷阱而且可以避开光学Earnshaw 定理(Ashkin 和G ordon ,1983).这个定理表明倘若散射力F scatt 和激光光强Ι成正比,则散射力陷阱不可能实现.证明很简单: ・F scatt =0,空间任何区域流入的净能流和流出的净能流相等.因此所有散射力作用线F scatt 指向稳定陷阱点的空间区域不可能存在.Pritchard 、Carl Wieman 和他们的同事指出F scatt ∝I 的假设并不是必须的(Pritchard ,Raab ,等1986).他们接着提出了能够产生稳定光阱的外部电磁场的可能组合.Raab 在M IT 实现散射力陷阱的工作中曾遇到很多困难,在放弃之前,问我们是否有兴趣合作.基本思路如图2所示,图2中相应于基态F =1,激发态F =2的一个原子的情况,这里F 是角动量量子数.一个球型弱四极阱磁场能使由反向传播的圆偏振激光束照明的多能级原子的塞曼子能级发生分裂.由于微弱的塞曼移动,陷阱中心右侧的原子被光束优先光泵到m F =-1能级,一旦到达这个能级,对σ-光和σ+光束散射率的之差使原子受到指向陷阱中心的净散射力.左边的原子将从σ+光中散射更多的光子.既然激光束调谐为低于所有的塞曼分裂共振线,光学粘胶冷却仍然可以发生.该结论可直接推广到三维情况.图2 原子的磁光陷阱(原图5a )要检验上述的想法所需要的只不过是在我们的装置中插入一对磁场线圈.我将一些冷却管绕成磁场线圈,但此时却不得不分身去帮Allan Mills ,K en Nagamine 及其合作者进行介子素的光谱实验,这是我早先答应他们的.几天后,光学粘胶装置又启动了,我在日本的介子研究室接到了Alex 的电话,他兴奋得声音发颤.陷阱运行得非常好,和我们的偶极阱相比,原子云发出了令人眩目的光芒.我们原来的第一个陷阱只能捕获不到1000个原子,而他们捕获的原子达到107到108量级(Raab 等,1987).最初的陷阱理论是由Claude Cohen 2Tannoudji 的学生Jean Dalibard 提出的.Dave Pritchard 在一次讲话中谈到如何避开Earnshaw 定理,这启发了Jean Dalibard 提出陷阱理论.我在巴黎打电话给Jean ,告诉他我们的文章中将出现他的名字.Jean 既高兴又谦逊,他感到署名为合作者对他不合适,因为他并没有参加任何工作.磁光阱(简称MO T )立刻激起了不断增大的从事冷却和捕陷工作的研究组的巨大兴趣.Carl Wieman201北 方 交 通 大 学 学 报 第27卷的小组发现原子可直接从稀薄气体中装入陷阱,而不需要原子束减速的中间过程(Monroe 等,1990).增大陷阱所使用的激光束,Kurt G ibble 和我发现所捕获的原子数可以达到4×1010量级(G ibble ,Kasapi 和Chu ,1992).Wolf gang K etterle ,Pritchard 等(1993)发现,将再泵浦光束限制在陷阱中心从而减少该区域的散射光,可使MO T 中的原子数密度显著增加.受此启发,我和同事在斯坦福发现只需在光学粘胶的最后阶段关断再泵浦光,可大大提高MO T 中低温原子的密度(Lee ,Adams ,Kasevich 和Chu ,1996).MO T 的发明和发展说明了激光冷却和捕陷领域是如何从全世界科学家相互融合的思路和相互合作中成长起来的.因此,我发现在进行大多数激光冷却原子实验时,以磁光阱作为研究起点是非常适宜的.4 再次关注光学粘胶1987年冬天,我决定离开贝尔实验室这个象牙塔,受聘为斯坦福大学的教授.当我离开贝尔实验室时,我们刚刚实现磁光阱,显然这种陷阱是进行一系列实验的理想起点.我在1987年秋天来到斯坦福,不知道要多长时间才能建立起一个新的研究队伍.Bill Phillips 和Claude Cohen 2Tannoudji 组建起强大的科研队伍,在斯坦福却不能照搬他们的做法.Dave Pritchard 在M IT 也培养了一个有实力的科研小组.其它原子物理方面的“本垒打”专家诸如Carl Wieman 和Alain Aspect 刚刚踏入这一领域.这样,我不得不重新开始,一面编写研究方案,一面约见未来的研究生.如果我事先仔细考虑过建立一个新实验室要面对这样的挑战,也许我就不会离开贝尔实验室了.如同我人生历程的很多阶段一样,这次工作变动也许不是一次聪明的选择,但却是一次幸运的选择.从1988年到1993年,我进入了自己科学生涯当中最多产的一段时期.我的第一批研究生有3人,他们是Mark Kasevich ,Dave Weiss 和Mike Fee.我还带了两个博士后Yaakov Shevy 和Erling Riis ,他们俩在我到斯坦福的第1年就加入了我的研究小组.1988年1月,Dave 和Yaakov 在我们原先用来实现光学粘胶和偶极阱的真空室中实现了磁光阱.我们计划对光学捕陷的技术进行改进,用激光冷却和捕陷的新技术探索冷原子可能产生的新的物理学研究领域.Mark 和Erling 建造了另一个真空室,用于研究原子在冷表面的量子反射.当我还在贝尔实验室时,Allan Mills 和Phil Platzman 引起了我对超冷原子量子反射的研究兴趣.这个问题可简单概括如下:设想一个德布罗意波长较大的原子,入射到一个理想的短程的引力势能区.在通常情况下应该有透射波和反射波,但是当德布罗意波长大于引力势能区的线度时,却得到和直观相反的结论,即反射概率趋于相同.真实的表面引力势具有1/z n 的形式,没有长度限制.靠近表面的原子受到范德瓦耳斯吸引力的作用,其形式为1/z 3,若距离较远,由于Casimir 曾讨论过的“推迟势”的影响,引力势变为1/z 4的形式.当计入非弹性散射情况时还有更精细的结果.这个问题吸引了大批理论科学家和实验科学家的注意.由于当时一个震惊激光冷却领域的发现,我的研究计划被取消了.1987年,一些其它研究小组也在实验室中实现了光学粘胶,并测量到接近估计极限值的原子温度(Sesko 等,1988;Phillips ,私人通信).1988年春,Bill Phillips 及其同事报告了钠原子在光学粘胶中能够冷却到远远低于理论所预言的极限温度.N IST 小组报告光学粘胶中钠原子温度冷却到43±20μK ,并且在该温度下不再遵循频率依赖关系的理论估计(Lett 等,1988).实验结果太惊人了,他们采用了3种不同的飞行时间法来确认该结果.在几个月内,由Wieman 、Cohen 2Tannoudji 和我领导的3个独立研究小组分别证实了光学粘胶中的钠原子和铯原子能够被冷却比多普勒极限低得多的温度.这些实验结果非常令人吃惊,但在这之前就有线索表明其中有些差错.从1986年起我所在小组开始在会议上讨论“超级光学粘胶”的问题.1987年在瑞典Are 举办的激光光谱年会上,N IST 研究小组报告了光学粘胶的寿命,指出寿命的频率依赖关系和在我们最早的光学粘胶论文中提出的(G ould 等在1987)简单公式〈x 2〉=2D τ/α2所预测的结果有很大差异,这个小组还发现,陷阱在光束不平衡时比预想的更稳定.当我们正陶醉在冷却和捕陷原子的成功时,科学界并没有进行过光学粘胶属性的基本测量实验,这一点我应当负主要责任.在1988年6月底,Claude 和我在意大利Torino 参加关于自旋极化量子系统的会议.在会上,我做了一个综述报告介绍了当时激光冷却方面的惊人发现(Shevy ,Weiss 和Chu ,1989).报告后,Claude 和我一起吃午饭,我们将实验室中的发现进行了比较.我们认为预测二能级原子最低温度的理论无可非议,更低温301第5期 朱棣文:中性粒子的控制。
Steven Chu in Harvard 2009
未来并非在劫难逃——朱棣文2009年哈佛大学演讲朱棣文（Steven Chu，1948年2月28日－），美国物理学家，生于美国圣路易斯；华人血统，祖籍中国江苏太仓，曾获得诺贝尔物理学奖（1997年）。
现任美国能源部部长。
1970年，获罗彻斯特大学数学学士和物理学学士。
1976年，获加州大学伯克利分校物理学博士。
1987年，任斯坦福大学物理学教授，是该校第一位华裔教授。
1993年，当选美国国家科学院院士。
1997年，获诺贝尔物理学奖。
2004年，任劳伦斯·伯克利国家实验室主任，是首位掌管这个美国能源部下属国家实验室的亚裔人士。
2009年，出任奥巴马政府能源部长。
Madam President Faust, members of the Harvard Corporation and the Board of Overseers, faculty, family, friends, and, most importantly, today's graduates,Thank you for letting me share this wonderful day with you.I am not sure I can live up to the high standards of Harvard Commencement speakers. Last year, J.K. Rowling, the billionaire novelist, who started as a classics student, graced this podium. The year before, Bill Gates, the mega-billionaire philanthropist and computer nerd stood here. Today, sadly, you have me. I am not a billionaire, but at least I am a nerd.I am grateful to receive an honorary degree from Harvard, an honor that means more to me than you might care to imagine. You see, I was the academic black sheep of my family. My older brother has an M.D./Ph.D. from MIT and Harvard while my younger brother has a law degree from Harvard. When I was awarded a Nobel Prize, I thought my mother would be pleased. Not so. When I called her on the morning of the announcement, she replied, "That's nice, but when are you going to visit me next." Now, as the last brother with a degree from Harvard, maybe, at last, she will be satisfied.Another difficulty with giving a Harvard commencement address is that some of you may disapprove of the fact that I have borrowed material from previous speeches. I ask that you forgive me for two reasons.First, in order to have impact, it is important to deliver the same message more than once. In science, it is important to be the first person to make a discovery, but it is even more important to be the last person to make that discovery.Second, authors who borrow from others are following in the footsteps of the best. Ralph Waldo Emerson, who graduated from Harvard at the age of 18, noted "All my best thoughts were stolen by the ancients." Picasso declared "Good artists borrow. Great artists steal." Why should commencement speakers be held to a higher standard?I also want to point out the irony of speaking to graduates of an institution that would have rejected me, had I the chutzpah to apply. I am married to "Dean Jean," the former dean of admissions at Stanford. She assures me that she would have rejected me, if given the chance. When I showed her a draft of this speech, she objected strongly to my use of the word "rejected." She never rejected applicants; her letters stated that "we are unable to offer youadmission." I have difficulty understanding the difference. After all, deans of admissions of highly selective schools are in reality, "deans of rejection." Clearly, I have a lot to learn about marketing. My address will follow the classical sonata form of commencement addresses. The first movement, just presented, were light-hearted remarks. This next movement consists of unsolicited advice, which is rarely valued, seldom remembered, never followed. As Oscar Wilde said, "The only thing to do with good advice is to pass it on. It is never of any use to oneself." So, here comes the advice. First, every time you celebrate an achievement, be thankful to those who made it possible. Thank your parents and friends who supported you, thank your professors who were inspirational, and especially thank the other professors whose less-than-brilliant lectures forced you to teach yourself. Going forward, the ability to teach yourself is the hallmark of a great liberal arts education and will be the key to your success. To your fellow students who have added immeasurably to your education during those late night discussions, hug them. Also, of course, thank Harvard. Should you forget, there's an alumni association to remind you. Second, in your future life, cultivate a generous spirit. In all negotiations, don't bargain for the last, little advantage. Leave the change on the table. In your collaborations, always remember that "credit" is not a conserved quantity. In a successful collaboration, everybody gets 90 percent of the credit. Jimmy Stewart, as Elwood P. Dowd in the movie "Harvey" got it exactly right. He said: "Years ago my mother used to say to me, 'In this world, Elwood, you must be ... she always used to call me Elwood ... in this world, Elwood, you must be oh so smart or oh so pleasant.'" Well, for years I was smart. ... I recommend pleasant. You may quote me on that.My third piece of advice is as follows: As you begin this new stage of your lives, follow your passion. If you don't have a passion, don't be satisfied until you find one. Life is too short to go through it without caring deeply about something. When I was your age, I was incredibly single-minded in my goal to be a physicist. After college, I spent eight years as a graduate student and postdoc at Berkeley, and then nine years at Bell Labs. During that my time, my central focus and professional joy was physics.Here is my final piece of advice. Pursuing a personal passion is important, but it should not be your only goal. When you are old and gray, and look back on your life, you will want to be proud of what you have done. The source of that pride won't be the things you have acquired or the recognition you have received. It will be the lives you have touched and the difference you have made.After nine years at Bell labs, I decided to leave that warm, cozy ivory tower for what I considered to be the "real world," a university. Bell Labs, to quote what was said about Mary Poppins, was "practically perfect in every way," but I wanted to leave behind something more than scientific articles. I wanted to teach and give birth to my own set of scientific children.Ted Geballe, a friend and distinguished colleague of mine at Stanford, who also went from Berkeley to Bell Labs to Stanford years earlier, described our motives best:"The best part of working at a university is the students. They come in fresh, enthusiastic, open to ideas, unscarred by the battles of life. They don't realize it, but they're the recipients of the best our society can offer. If a mind is ever free to be creative, that's the time. They come in believing textbooks are authoritative, but eventually they figure out that textbooks and professors don't know everything, and then they start to think on their own. Then, I begin learning from them." My students, post doctoral fellows, and the young researchers who worked with me at Bell Labs, Stanford, and Berkeley have been extraordinary. Over 30 former group members are nowprofessors, many at the best research institutions in the world, including Harvard. I have learned much from them. Even now, in rare moments on weekends, the remaining members of my biophysics group meet with me in the ether world of cyberspace.I began teaching with the idea of giving back; I received more than I gave. This brings me to the final movement of this speech. It begins with a story about an extraordinary scientific discovery and a new dilemma that it poses. It's a call to arms and about making a difference.In the last several decades, our climate has been changing. Climate change is not new: the Earth went through six ice ages in the past 600,000 years. However, recent measurements show that the climate has begun to change rapidly. The size of the North Polar Ice Cap in the month of September is only half the size it was a mere 50 years ago. The sea level which been rising since direct measurements began in 1870 at a rate that is now five times faster than it was at the beginning of recorded measurements. Here's the remarkable scientific discovery. For the first time in human history, science is now making predictions of how our actions will affect the world 50 and 100 years from now. These changes are due to an increase in carbon dioxide put into the atmosphere since the beginning of the Industrial Revolution. The Earth has warmed up by roughly 0.8 degrees Celsius since the beginning of the Revolution. There is already approximately a 1 degree rise built into the system, even if we stop all greenhouse gas emissions today. Why? It will take decades to warm up the deep oceans before the temperature reaches a new equilibrium.If the world continues on a business-as-usual path, the Intergovernmental Panel on Climate Change predicts that there is a fifty-fifty chance the temperature will exceed 5 degrees by the end of this century. This increase may not sound like much, but let me remind you that during the last ice age, the world was only 6 degrees colder. During this time, most of Canada and the United States down to Ohio and Pennsylvania were covered year round by a glacier. A world 5 degrees warmer will be very different. The change will be so rapid that many species, including Humans, will have a hard time adapting. I've been told for example, that, in a much warmer world, insects were bigger. I wonder if this thing buzzing around is a precursor.We also face the specter of nonlinear "tipping points" that may cause much more severe changes. An example of a tipping point is the thawing of the permafrost. The permafrost contains immense amounts of frozen organic matter that have been accumulating for millennia. If the soil melts, microbes will spring to life and cause this debris to rot. The difference in biological activity below freezing and above freezing is something we are all familiar with. Frozen food remains edible for a very long time in the freezer, but once thawed, it spoils quickly. How much methane and carbon dioxide might be released from the rotting permafrost? If even a fraction of the carbon is released, it could be greater than all the greenhouse gases we have released to since the beginning of the industrial revolution. Once started, a runaway effect could occur.The climate problem is the unintended consequence of our success. We depend on fossil energy to keep our homes warm in the winter, cool in the summer, and lit at night; we use it to travel across town and across continents. Energy is a fundamental reason for the prosperity we enjoy, and we will not surrender this prosperity. The United States has 3 percent of the world population, and yet, we consume 25 percent of the energy. By contrast, there are 1.6 billion people who don't have access to electricity. Hundreds of millions of people still cook with twigs or dung. The life we enjoy may not be within the reach of the developing world, but it is within sight, and they want what we have.Here is the dilemma. How much are we willing to invest, as a world society, to mitigate the consequences of climate change that will not be realized for at least 100 years? Deeply rooted in all cultures, is the notion of generational responsibility. Parents work hard so that their children will have a better life. Climate change will affect the entire world, but our natural focus is on the welfare of our immediate families. Can we, as a world society, meet our responsibility to future generations?While I am worried, I am hopeful we will solve this problem. I became the director of the Lawrence Berkeley National Laboratory, in part because I wanted to enlist some of the best scientific minds to help battle against climate change. I was there only four and a half years, the shortest serving director in the 78-year history of the Lab, but when I left, a number of very exciting energy institutes at the Berkeley Lab and UC Berkeley had been established.I am extremely privileged to be part of the Obama administration. If there ever was a time to help steer America and the world towards a path of sustainable energy, now is the time. The message the President is delivering is not one of doom and gloom, but of optimism and opportunity. I share this optimism. The task ahead is daunting, but we can and will succeed.We know some of the answers already. There are immediate and significant savings in energy efficiency and conservation. Energy efficiency is not just low-hanging fruit; it is fruit lying on the ground. For example, we have the potential to make buildings 80 percent more efficient with investments that will pay for themselves in less than 15 years. Buildings consume 40 percent of the energy we use, and a transition to energy efficient buildings will cut our carbon emissions by one-third.We are revving up the remarkable American innovation machine that will be the basis of a new American prosperity. We will invent much improved methods to harness the sun, the wind, nuclear power, and capture and sequester the carbon dioxide emitted from our power plants. Advanced bio-fuels and the electrification of personal vehicles make us less dependent on foreign oil.In the coming decades, we will almost certainly face higher oil prices and be in a carbon-constrained economy. We have the opportunity to lead in development of a new, industrial revolution. The great hockey player, Wayne Gretzky, when asked, how he positions himself on the ice, he replied," I skate to where the puck is going to be, not where it's been." America should do the same.The Obama administration is laying a new foundation for a prosperous and sustainable energy future, but we don't have all of the answers. That's where you come in. In this address, I am asking you, the Harvard graduates, to join us. As our future intellectual leaders, take the time to learn more about what's at stake, and then act on that knowledge. As future scientists and engineers, I ask you to give us better technology solutions. As future economists and political scientists, I ask you to create better policy options. As future business leaders, I ask that you make sustainability an integral part of your business.Finally, as humanists, I ask that you speak to our common humanity. One of the cruelest ironies about climate change is that the ones who will be hurt the most are the most innocent: the worlds poorest and those yet to be born.The coda to this last movement is borrowed from two humanists.The first quote is from Martin Luther King. He spoke on ending the war in Vietnam in 1967, but his message seems so fitting for today's climate crisis:"This call for a worldwide fellowship that lifts neighborly concern beyond one's tribe, race, class, and nation is in reality a call for an all-embracing and unconditional love for all mankind. This oft misunderstood, this oft misinterpreted concept, so readily dismissed by the Nietzsches of the world as a weak and cowardly force, has now become an absolute necessity for the survival of man ... We are now faced with the fact, my friends, that tomorrow is today. We are confronted with the fierce urgency of now. In this unfolding conundrum of life and history, there is such a thing as being too late."The final message is from William Faulkner. On December 10th, 1950, his Nobel Prize banquet speech was about the role of humanists in a world facing potential nuclear holocaust."I believe that man will not merely endure: he will prevail. He is immortal, not because he alone among creatures has an inexhaustible voice, but because he has a soul, a spirit capable of compassion and sacrifice and endurance. The poet's, the writer's, duty is to write about these things. It is his privilege to help man endure by lifting his heart, by reminding him of the courage and honor and hope and pride and compassion and pity and sacrifice which have been the glory of his past."Graduates, you have an extraordinary role to play in our future. As you pursue your private passions, I hope you will also develop a passion and a voice to help the world in ways both large and small. Nothing will give you greater satisfaction.Please accept my warmest congratulations. May you prosper, may you help preserve and save our planet for your children, and all future children of the world.。
诺贝尔物理学奖得主朱棣文
诺贝尔物理学奖得主朱棣文吴月辉捕风捉影难矣，捕捉以每小时4000公里速度运动的原子更难。
然而，有位华人能耐大，他制服了原子，也因此捧走了1997年诺贝尔物理奖的桂冠。
“山不在高，有仙则灵，水不在深，有龙则灵。
”斯坦福大学物理系有座很不起眼的小楼，便是这样一个藏龙卧虎之地，这里孕育了好几位诺贝尔物理学奖得主和硅谷最早的开拓者。
和朱棣文博士的谈话就在楼内的一间办公室里。
室内陈设简单：一台电脑、一个书架、一张办公桌、一个沙发和几把椅子。
朱棣文一边收拾桌上凌乱的书籍和文件，一边说：“我这里很乱，科学工作者大概都是这个样子。
请问我坐在哪里说话比较好?”他一直闭门谢客，埋头准备诺贝尔颁奖会上要发表的学术演讲，这次是破例接受中国记者的独家采访。
他穿一件T恤衫，一个普通不过但精力充沛的人，看不出他有一顶诺贝尔奖的桂冠。
因为开发用激光冷却和捕捉原子的方法，朱棣文博士和其他两位科学家获得了1997年诺贝尔物理学奖。
在美国土生土长的华裔教授朱棣文只能用英语交谈。
谈话是从“光糖浆”开始的，因为正是他开发的这种奇妙方法使他跻身于诺贝尔奖得主的行列。
从1901 年到现在的97年间，全世界多如繁星的物理学家仅有154人获此殊荣，其中，斯坦福出了6位。
光糖浆和聚合体原子以每小时4000公里的速度在运动。
为了准确地研究原子及其内部结构，物理学家们梦寐以求的是将原子运动的速度放慢直至相对静止的状态。
朱棣文所做的就是这件事。
他开始做试验的时候是1984年，当时他是AT＆T贝尔实验室的量子电子技术部主任。
1985年他取得了突破——用激光照射原子从而使其减速。
原子对不同的光有不同的反应，朱棣文将激光微调到比共振稍低的频率，从6个方向撞击原子，使快速运动的原子在撞击下产生“多普勒效应”；原子吸收光，被光撞击后就被弹回去。
这样，原子运动的速度就下降到每小时1/10公里。
朱棣文说：“我把这种方法叫做颇有诗意的‘光糖浆’，是因为原子就像一个弹子掉到糖浆里，不管哪个方向都会被粘住，被捕捉住。
朱棣文故事
• 朱棣文高中毕业时，父亲 朱棣文高中毕业时， 本不赞成他选择物理学， 本不赞成他选择物理学， 认为善于绘画的儿子应该 去学建筑， 去学建筑，因为物理学界 高手太多不易出成就， 高手太多不易出成就，而 且做实验是枯燥无味。 且做实验是枯燥无味。
但朱棣文却对物理学情有独钟
父亲支持了他的选择
走上了物理学研究的生涯
The End
第五位获诺贝尔奖的华裔科学家
• 1997年因“发明了用 年因“ 年因 激光冷却和俘获原子 的方法” 的方法”荣获诺贝尔 物理学奖。 物理学奖。 • 为此，朱棣文从 为此，朱棣文从1976 年做博士后起整整奋 斗了20年的时间 年的时间。 斗了 年的时间。
“身为父母，儿子荣获了诺贝尔奖，当然非常 身为父母，儿子荣获了诺贝尔奖， 身为父母 开心，更重要的是，他替中国人争了光。 开心，更重要的是，他替中国人争了光。 ”
他的英国妻子是学术的伴侣
成为斯坦福大学的第一位华裔教授 学生喊他Steven 学生喊他
1987年在斯坦福大学任教授至今 1987年在斯坦福大学任教授至今
• 1993年5月当选为美国科学院院士 年 月当选为美国科学院院士 • 1998年6月当选为中国科学院外籍院士 年 月当选为中国科学院外籍院士
朱棣文与太仓家人
在家乡建设了
朱棣文小学
与朱棣文小学的学生在一起
小学是基础教育，是 小学是基础教育， 一个人学习生涯中迈 出的最重要的一步， 出的最重要的一步， 要在这里让学生热爱 学习，学会学习。 学习，学会学习。
—朱棣文 2000年8月25日 朱棣文 2000年 25日
• 朱棣文非常感谢父母在 学习上给了他们很大的 自由度。 自由度。父母一直鼓励 他们要以自己的兴趣为 主来选择专业， 主来选择专业，一旦选 定目标就要持之以恒不 懈努力。 懈努力。
朱棣文哈佛演讲：生命太短暂不能空手过-哈佛大学生命科学院
朱棣文哈佛演讲：生命太短暂不能空手过:哈佛大学生命科学院朱棣文是1997年诺贝尔物理学奖得主。
6月4日朱棣文获得哈佛大学荣誉博士学位。
在演讲中他语带诙谐地表示自己名气不够响亮也非亿万富豪但至少他是一个“书呆子”（anerd）。
在此选登演讲内容以飨读者。
尊敬的Faust校长哈佛集团的各位成员监管理事会的各位理事各位老师各位家长各位朋友以及最重要的各位毕业生同学感谢你们让我有机会同你们一起分享这个美妙的日子。
我不太肯定自己够得上哈佛大学毕业典礼演讲人这样的殊荣。
去年登上这个讲台的是英国亿万身家的小说家J.K.Rowling 女士她最早是一个古典文学的学生。
前年站在这里的是比尔·盖茨先生他是一个超级富翁、一个慈善家和电脑天才。
今年很遗憾你们的演讲人是我虽然我不是很有钱但是至少我是一个书呆子。
我很感激哈佛大学给我荣誉学位这对我很重要也许比你们会想到的还要重要。
要知道在学术上我是我们家的异类。
我的哥哥在麻省理工学院得到医学博士在哈佛大学得到哲学博士；我的弟弟在哈佛大学得到一个法律学位。
我本人得到诺贝尔奖的时候我想我的妈妈会高兴。
但是我错了。
消息公布的那天早上我给她打电话她听了只说：”;这是好消息不过我想知道你下次什么时候来看我？”如今在我们兄弟当中我最终也拿到了哈佛学位我想这一次她会感到满意。
在哈佛大学毕业典礼上发表演说还有一个难处那就是你们中有些人可能有意见不喜欢我重复前人演讲中说过的话。
我要求你们谅解我因为两个理由。
首先为了产生影响力很重要的方法就是重复传递同样的信息。
在科学中第一个发现者是重要的但是在得到公认前最后一个做出这个发现的人也许更重要。
其次一个借鉴他人的作者正走在一条前人开辟的最佳道路上。
哈佛大学毕业生、诗人爱默生曾经写下：“我最好的一些思想都是从古人那里偷来的。
”画家毕加索宣称”;优秀的艺术家借鉴伟大的艺术家偷窃。
”那么为什么毕业典礼的演说者就不适用同样的标准呢？我还要指出一点向哈佛毕业生发表演说对我来说是有讽刺意味的因为如果当年我斗胆向哈佛大学递交入学申请一定会被拒绝。
励志故事：矢志不渝的朱棣文
励志故事：矢志不渝的朱棣文朱棣文是著名的华裔物理学家。
1997年，他因在研究利用激光冷却和捕获原子方面取得了重大成就而获得诺贝尔物理学奖。
他是第五位获得诺贝尔奖的华裔科学家。
朱棣文出身于科学世家。
他的家族先后出了12个博士和硕士，父亲朱汝瑾是当代科学家，母亲李静贞也卓有建树。
他从小就是在这样的环境下成长起来的，因而很早就对科学表现出浓厚的兴趣。
在幼儿园毕业的那个夏天里，小朱棣文应邀参加一个小朋友举办的建造塑料模型飞机和军舰活动，从此爱上了这种培养动手能力的活动，到小学四年级时，他已达到了“装配工”水平。
在他卧室的地毯上，金属“梁”和小螺母、螺杆散落一地，都围绕在一些半成品周围。
稍大一些后，他又喜欢上了化学游戏，对火箭和火药也产生了极大兴趣。
不久，又把兴趣点转到了测量邻居的土壤酸碱度及其所缺少的营养物质上。
读中学时，朱棣文对物理和微积分产生了极大的兴趣。
这两门课不用记忆一连串的公式，只是用一些基本概念和假设推理来判断。
特别是物理老师常把复杂、枯燥的概念和问题简单化，甚至有时候还改编成故事，并说物理是学习如何处理最简单的问题。
老师的讲解深深地吸引了朱棣文，他开始了对物理学领域的探索，并在高中最后一个学期里动手做了一个物理摆，用它“精确地”测量了引力。
不过，父亲却不愿意儿子学物理。
小时候，朱棣文对画画很感兴趣，画得很有灵气，在学校里是出了名的。
父亲知道后非常高兴，因为他希望儿子将来不要继承家庭传统，争当科学家，而改为非常实用的建筑行业上来。
画画正好可以派上用场，“好好画，将来好做个建筑师。
”父亲鼓励他说，“搞建筑业，工作稳定，收入也高，也非常体面。
”“建筑师？爸爸，我不想搞建筑，我想做一名物理学家。
”小朱棣文说。
“学物理学是很难生存的，”父亲严肃地说，“这个工作又苦又累，收入也不高。
我不希望你走这条路。
”“不，爸爸。
我喜欢学物理，我管不了那么多。
”小朱棣文认真地说。
父亲沉默了。
他想，儿子还小，以后会明白该如何选择职业。
朱棣文
朱棣文三兄弟从小就受到了东方文化的熏陶和培养 。从父母 身上他学会了刻苦、勤劳和谦逊， 身上他学会了刻苦、勤劳和谦逊，美国的 开放式教育也造就 了他的幽默、风趣和自信。 了他的幽默、风趣和自信。 朱棣文非常感谢父母在学习上给 了他们很大的自由度。 了他们很大的自由度。 升到中学后父母就很少再过 问3个孩子的功课，而且，一直鼓 个孩子的功课，而且， 兴趣为主来选择科系专业， 励他们要以自己的 兴趣为主来选择科系专业，一旦选定目标 以恒不懈努力。朱棣文高中毕业时， 就要持之 以恒不懈努力。朱棣文高中毕业时，父亲本不赞成 他选择物理学， 他选择物理学，认为善於绘画的儿子应该去学建筑 ，因为物 理学界高手太多，不易出成就， 验是枯燥无味的， 理学界高手太多，不易出成就，而且做实 验是枯燥无味的， 然而朱棣文却对物理学情有独钟 ，学问做得津津有味。1970 学问做得津津有味。 特大学数学和物理双学士；1976年 年他获得了纽约州罗彻斯 特大学数学和物理双学士；1976年 28岁时 岁时， 莱大学物理学博士学位， 28岁时，获得柏克 莱大学物理学博士学位，并在该校从事两 后研究；1978年到美国贝尔实验室 年到美国贝尔实验室( 年的博士 后研究；1978年到美国贝尔实验室(目前属朗讯公 任电磁现象研究人员,因成绩显著并做得一手“ 司) 任电磁现象研究人员,因成绩显著并做得一手“漂亮 实 验”於1983年升任该实验室电子学研究部主任；1987 年转任 1983年升任该实验室电子学研究部主任； 年升任该实验室电子学研究部主任 斯坦福大学物理学教授，1990年任该校物理系 主任。 斯坦福大学物理学教授，1990年任该校物理系 主任。
进一步发展 太空宇航系统，进行准确的地面卫星定位。科学 太空宇航系统，进行准确的地面卫星定位。 们普遍认为，这的确是一个了不起的研究成果。 家 们普遍认为，这的确是一个了不起的研究成果。 科技世家一门豪杰 朱棣文1948 朱棣文1948年2月28日出生在美国 密苏里州圣路易斯市 1948年 28日出生在美国 一个学者之家。 一个学者之家。 朱棣文的祖父朱祝年是江苏太仓 城厢镇的一位读书人， 城厢镇的一位读书人， 十分重视培养后代。 朱汝昭早年曾留学日本； 十分重视培养后代。大姑妈 朱汝昭早年曾留学日本；二姑妈 朱汝华早年留学美 国任兰加哥大学化学工程教授，是中国第 国任兰加哥大学化学工程教授， 三姑妈朱汝蓉，1943留学美国攻读化学 留学美国攻读化学， 一代化学 家；三姑妈朱汝蓉，1943留学美国攻读化学，也为 名化学教授。 一 名化学教授。 朱棣文的父亲朱汝瑾1940 朱棣文的父亲朱汝瑾1940年毕业於 清华大学化工系， 1940年毕业於 清华大学化工系， 1943年留美就读於麻省理工学院， 1946年获该院化工博士， 1943年留美就读於麻省理工学院， 1946年获该院化工博士， 年留美就读於麻省理工学院 年获该院化工博士 先后任美国圣路易、 新泽西的3所大学教授， 先后任美国圣路易、纽约及 新泽西的3所大学教授，
朱棣文的平凡与伟大
朱棣文的平凡与伟大作者：杨滢来源：《中华儿女》2010年第04期朱棣文是奥巴马内阁首名华裔部长，也是美国史上继上任劳工部长赵小兰后第2位华裔部长。
作为奥巴马内阁中备受关注的华裔高官，朱棣文有着怎样耐人寻味的经历？2008年12月，美国总统奥巴马宣布，华裔科学家、诺贝尔学奖获得者朱棣文被正式提名为能源部长。
朱棣文成为继赵小兰之后，第二位出任美国内阁首长的华裔。
他在奥巴马内阁的出现，不得不承认为中美在能源战略的合作上，注入了一剂强心针，两国人士普遍认为朱棣文华裔身份可能带来中美能效合作新契机，由此更加密切关注着这一领域日后的发展动向。
这位黑人总统为什么会提名华人朱棣文做能源部部长？这引起了媒体的广泛关注，要知道，一位华裔诺贝尔奖获得者，被提名为美国能源部长，这无论从哪个角度，都具有吸引人的新闻价值。
奥巴马说，任命朱棣文将向所有人传达一个信息，即我的政府尊重科学。
能源部部长是奥巴马内阁中最具挑战的职位之一，朱棣文将负责维护和改良美国核武库，推进美国电力供给系统的现代化。
作为奥巴马内阁中备受关注的华裔高官，朱棣文有着怎样耐人寻味的经历呢？出身“学术世家”现年61岁的朱棣文出生在美国一个传统的华人家庭，他的祖籍在江苏太仓。
父亲朱汝瑾是清华大学的高才生，在麻省理工学院获得博士学位，后定居美国。
朱棣文是家中的老二，他的哥哥朱筑文为麻省理丁学院博士，现在是斯坦福大学医学院教授；弟弟朱钦文是哈佛大学博士，现为洛杉矶执业律师。
这个家族至少有12位博士或教授，是一个名副其实的“博士之家”。
朱棣文笑言，这对自己有很大压力，“生活在如此杰出人才辈出的家庭，你常常会感觉自己就是一个笨蛋，一只‘黑羊’（寓意为另类）。
”任何一个家长，只要能培养出像朱棣文三兄弟中的一个，就足以引以为豪，而朱棣文的父母却培养出三个出类拔萃的儿子，引来不少外人羡慕的目光。
他们不明白，怎么朱家三兄弟都是这么优秀？？1997年，当朱棣文获得诺贝尔奖后，一位朋友给朱棣文的弟弟发来这样一封有意思的电子邮件，内容是：“你父母是用什么样的食物喂养出了你们这些天才呢？”为了给朱棣文兄弟三人创造一个良好的生长环境，他的父母于上世纪50年代举家迁到纽约，定居在长岛的花园市。
朱棣文哈佛演讲：生命太短暂,不能空手过
精心整理朱棣文哈佛演讲：生命太短暂，不能空手过朱棣文哈佛演讲：生命太短暂，不能空手过2009年6月4日，美国能源部部长朱棣文应邀在哈佛大学毕业典礼上发表演讲。
朱棣文是1997年诺贝尔物理学奖得主。
6月4日，朱棣文获得哈佛大学荣誉博士学生。
我很感激哈佛大学给我荣誉学位，这对我很重要，也许比你们会想到的还要重要。
要知道，在学术上，我是我们家的异类。
我的哥哥在麻省理工学院得到医学博士，在哈佛大学得到哲学博士；我的弟弟在哈佛大学得到一个法律学位。
我本人得到诺贝尔奖的时候，我想我的妈妈会高兴。
但是，我错了。
消息公布的那天早上，我给她打电话，她听了只说：“这是好消息，不过我想知道，你下次什么时候来看我？如今在我们兄弟当中，我最终也拿到了哈佛学位，我想这一次，她会感到满意。
在哈佛大学毕业典礼上发表演说，还有一个难处，那就是你们中有些人可能有意见，不喜欢我重复前人演讲中说过的话。
我要求你们谅解我，因为两个理由。
要。
篇演讲的草稿给她过目，她强烈反对我使用“拒绝这个词，她从来不拒绝任何申请者。
在拒绝信中，她总是写：“我们无法提供你入学机会。
我分不清两者到底有何差别。
不过，那些大热门学校的招生主任总是很现实的，堪称“拒绝他人的主任。
很显然，我需要好好学学怎么来推销自己。
毕业典礼演讲都遵循古典奏鸣曲的结构，我的演讲也不例外。
刚才是第一乐章轻快的闲谈。
接下来的第二乐章是送上门的忠告。
这样的忠告很少有价值，几乎注定被忘记，永远不会被实践。
但是，就像王尔德说的：“对于忠告，你所能做的，就是把它送给别人，因为它对你没有任何用处。
所以，下面就是我的忠告。
第一，取得成就的时候，不要忘记前人。
要感谢你的父母和支持你的朋友，要感谢那些启发价值。
我的第三个忠告是，当你开始生活的新阶段时，请跟随你的爱好。
如果你没有爱好，就去找，找不到就不罢休。
生命太短暂，所以不能空手走过，你必须对某样东西倾注你的深情。
我在你们这个年龄，是超级的一根筋，我的目标就是非成为物理学家不可。
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朱棣文有一兄一弟。哥哥朱筑文 是斯坦福大学医学院教 授，专长DNA研究；弟弟朱钦 文是南加州比华丽山庄一家知名 律师事务所的执业 律师，都拥有博士学位。
成长在一个传统的中国家庭里，
朱棣文三兄弟从小就受到了东方文化的熏陶和培养 。从父母 身上他学会了刻苦、勤劳和谦逊，美国的 开放式教育也造就 了他的幽默、风趣和自信。
1983-1987 美国电话、电报公司贝尔实验室量子电子学研究 部主任。 1987-至今 斯坦福大学物理和应用物理教授。 哈佛大学讲师(1987-1988)； 实验天体物理联合研究所特邀访问学者（1989)； 法国学院访问教授(1990)； 史丹福大学教授(1990-至今)； 史丹福大学物理系主任(1990-1993)。 研究经历和意向 原子物理中的宇称不守恒性。 固体中的能量转换和激发动力学。 毫微秒光谱学。 正负电子和对介子－电子对光谱学。 原子的雷射致冷和俘获。 单分子聚合体和生物物理。 显微技术。 奖学金、荣誉奖以及学术上的荣誉成员
面对荣誉泰然处之
朱棣文教授目前带着8个博士生 、2个博士后和2个大学 生；每年给硕士研究生开2门 课。在学生心目中，朱教授聪明 非凡，谈吐风趣， 是一个值得学习的楷模，他们认为朱教授 口才非常 好，能将一场学术性很强的演讲讲得十分生动，在 学生讨论时听上两三句就能一针见血地指出问题的 症结所在。 朱棣文教授对学生要求极严，他会经常 出其不意地跑到实验 室看他的研究生们的实验进度 如何，
史丹福大学学科委员会评议员(1993-至今) 院级妇女招聘和留臵委员会(1992-93) 事 迹 瑞典皇家科学院1997年10月 15日宣布，本年度的诺贝尔物理 学奖授予美国斯坦福 大学物理教授朱棣文、美国标准与技术 研究所的菲 利普斯和法国学者科昂．塔诺季，以表彰他们发 明 了用激光冷却进行低温下俘获原子的方法。这是继 杨振宁、 李政道、丁肇中和李远哲之后又一位获得 诺贝尔奖的美籍华 裔科学家，也是华人4次获得诺贝 尔物理奖。 尖端技术造福人类 10月15日凌晨，睡梦中的朱棣文 被一阵急促的电话铃声惊醒， 他的研究生率先向他 报告了获奖的消息,起初朱棣文还以为是 学生在跟他 开玩笑,随后，一个叠个探询和祝贺的电话不断打 进 来，朱棣文这才确信：“我是真得得奖了”。 在兴奋之余朱棣文坦言：事先已 有一些预感，觉得自己 的研究“非常地疯狂”，所 以得奖是“应该有一点机会的”。 事实上，朱棣文 从事该项研究已有14年，且取得一定的成就
从1983年起朱棣文开始从事原子冷却技术的研 究，1985年发 表第一篇学术论文。他荣获诺贝尔奖的 科研项目的主要工作 是1987年到1992年期间在斯坦福大 学完成的。参加这项研究 有很多科学家，和他一起 获诺贝尔物理奖的人，朱棣文说， 虽然他们是单独 工作的，但“各自从不同方面做成了这件事。 虽然 我们的具体目标不一样，但这是一个异曲同工的贡 献， 我们的工作将造福人类。”
进一步发展 太空宇航系统，进行准确的地面卫星定位。科学 家 们普遍认为，这的确是一个了不起的研究成果。 科技世家一门豪杰 朱棣文1948年2月28日出生在美国 密苏里州圣路易斯市 一个学者之家。
朱棣文的祖父朱祝年是江苏太仓 城厢镇的一位读书人， 十分重视培养后代。大姑妈 朱汝昭早年曾留学日本；二姑妈 朱汝华早年留学美 国任兰加哥大学化学工程教授，是中国第 一代化学 家；三姑妈朱汝蓉，1943留学美国攻读化学，也为 一 名化学教授。
朱棣文的父亲朱汝瑾1940年毕业於 清华大学化工系， 1943年留美就读於麻省理工学院， 1946年获该院化工博士， 先后任美国圣路易、纽约及 新泽西的3所大学教授，
历任美国和欧洲60多家石油 、化学、导弹、核子工程及太空 公司的顾问，亦是 台湾中央研究院院士；其母李静贞出生於天 津一名 门之家，1945年清华大学经济系毕业后去美国麻省理 工学院攻读工商管理。朱棣文的外祖父李书田是20年 代清华 大学毕业生,1923年公费留美,回国后投身教育 事业，曾任国 民政府教育部长。据了解，朱棣文父 兄辈中至Байду номын сангаас有12位拥有 博士学位或大学教授职位。因 此，朱棣文说，出身学术世家对 他今天取得的成就 有相当的影响，关键的是，没有他们，就根 本不会 有我。 中西文化共育英才
如果因不努力而进度落后了他会毫不留情地 批评。 朱棣文的工作十分繁忙，除带研 究生及上课外，还要从 事原子物理学研究。因此他 很爱惜时间，即使在外出旅行等 飞机时也会拿出一 张纸来做计算。然而，在日常生活中，他 却是一个 兴趣广泛的人，爱好打网球、游泳、骑自行车，还 喜欢烹饪。他的父亲称赞他很能干、人缘好。总有 一大堆朋 友，而且很孝顺，老人家最爱品尝他做的 烤鸭和他调制的香 槟酒。 在1993年5月就当选为美国科学院 院士的朱棣文平时很少 提及自己的研究成就，甚至 在父母面前也从不提起。他的母 亲说：以前他每次 得奖从不告诉我们，都是我的朋友看到报 道后，剪 下来寄给我的。像1996年获左根汉研究奖；1993年 获第 一个国际大奖；1987年获美国物理学会艺术奖等,他都 没有表示出特别的兴奋。这次获奖他仍然表示：“ 我还是我， 跟昨天没有什么两样。”在获知得奖的 当天，他仍平静如常 地去上课。
为此，朱棣文从1976年做博士后起整整奋斗了20年的时间。 然而，朱棣文在得知他获奖的消息后却平静得异乎寻常。 他说： “我不希望因这个奖励则打断我的时间表，我仍会象 往常一样地去学校上课。” 朱棣文的父母亲则说：“身为父母，有子荣获诺贝尔奖， 当然非常开心，更重要的是，他替中国人争了光。” 替中国人争光-这是旅居海外的炎黄子孙的共同心愿，也 是我们中华民族团结奋进、生生不息、永远向上、永葆青春的 巨大精神力量。 1997年11月2日，正在美国访问的江泽民主席在洛杉矶亲 切会见了朱棣文，他请朱棣文经常回国看看，朱棣文说，他已 经去过中国两次，很愿意为促进美中两国科技交流做出努力。 1997年11月4日，中国科协书记处书记徐善衍在斯坦福大 学会见了朱棣文。朱棣文在他的办公室热情接待了徐善衍率领 的中国科协代表团。朱棣文向中国方面建议，要多培养人才， 对工作努力、有成就的人要给予奖励，以鼓励大家的奋发向上 精神。
－－1993年该项研究即获费萨尔国王国际科学奖。 据介绍,朱棣文从事的是目前世 界上最尖端的激光致冷 捕捉技术研究，有着非常广 泛的实际用途，这项研究为帮助 人类了解放射线与 物质之间的相互作用，特别是深入理解气 体在低温 下的量子物理特性开辟了道路。在原子与分子物理 学中，研究气体的原子与分子相当困难，因为它们 即使在室 温下，也会以上百公里的速度朝四面八方 移动,唯一可行的方 法是冷却,然而，一般冷却方法 会让气体凝结为液体进而结冻。 朱棣文等３位学者 则利用激光达到冷却气体的效果，即用激 光束(molassos) 达到万分之一绝对温度，等于非常接近绝对 零度（ 摄氏零下273度）。原子一旦陷入其中，速度将变得 非常缓慢，而变得容易俘获。该技术可以用来做精 确测量， 特别是做“重力测量”；人们还可以利用 此技术做成重力分 析图，由此解开地球上的许多谜 团：例如观察油田的内层、 勘探海底或地层内的矿 物质，在生物科技上可以解读去氧核 糖核酸(DNA)的密 码；科学家还可以借此研究“原子激光”， 制造精 密的电子元件；也可以测量万有引力，
美国物理学会雷射科学专题组副主席(1989-90) ″光学通讯″杂志副主编 美国光学学会杂志Ｂ专刊″原子的雷射致冷和俘获″的主编之 一 量子电子学会议雷射科学节目委员会主席之一(1990)，执行主 席之一(1992) 国家科学基金会物理谘询委员会成员(1990-1993) 原子、分子和光学物理国家研究谘询委员会成员(1992-至今) 基础和应用科学家国际联合会量子电子学领域代表(1993-至今) 国家科学院自由电子雷射器评议会成员(1993-94) 美国－日本量子电子学讨论会主席之一(1993-94) 部份史丹福大学职务 人文和科学分院提名和晋升委员会(1989-90) 预算和规划决策委员会(1990-1992) 史丹福大学校长遴选委员会(1991-92) 间接成本核算委员会(1991-92) 人文和科学分院科学院顾问(1993-至今)
“激光冷却捕捉原子”朱棣文 1997年诺贝尔物理学家奖新得主朱棣文于1948年2月28 日出生在美国密苏里州的圣路易斯。他的父母是江苏太仓人， 40年代来到美国。他们育有三子，都学有所成。朱棣文排行 老二。 中学时，朱棣文的成绩不算拔尖，倒是他哥哥的成绩是 第一名。但上了大学以后，朱棣文说，“我不光是学书本上 的东西，而是自己想学的就下功夫学，结果成了最优秀的学 生，而哥哥的名字反而无人知晓了。”朱棣文后来居上， 1970年又获物理学博士学位。1978年，朱棣文进入美国贝尔 实验室任研究员；1987年起斯坦福大学教授至今。 朱棣文最早发展出了一套利用激光冷却并捕捉原子的方 法。打个比方，犹如以喷水的方式来使一个行进当中的小球 静止下来，让它悬浮在空中，把它看个够。这项成就，可使 科学家在前人所无法到达的领域内操控物质，同时也是对物 理学理论的重大突破。
罗彻斯特大学斯托达数学奖(1968) 罗彻斯特大学斯托达物理奖(1970) 伍德罗．威尔逊奖学金(1970) 国家科学基金会博士预备生奖学金(1970-74) 国家科学基金会博士后奖学金(1977-78) 美国物理学会理事(1978) 美国物理学会在雷射光谱领域的布洛依达奖(1987) 美国光学学会理事(1990) 美国物理学会和美国物理教师学会的理直脱迈耶纪念奖讲演 (1990) 美国艺术和科学科学院院士(1992) 费塞尔国王国际科学奖得主之一(1993) 美国国家科学院院士(1993) 美国物理学会在雷射科学领域的亚瑟．萧洛奖(1994) 美国光学学会的威廉．梅格斯奖(1994) 部份学术机构职务 美国物理学会雷射科学专题组主席(1989-90)
我们更期待着更多的黄皮肤黑眼珠的炎黄子孙荣膺诺贝尔科 学奖，对人类科学事业的发展做出更大的贡献。
朱棣文非常感谢父母在学习上给 了他们很大的自由度。 升到中学后父母就很少再过 问3个孩子的功课，而且，一直鼓 励他们要以自己的 兴趣为主来选择科系专业，一旦选定目标 就要持之 以恒不懈努力。朱棣文高中毕业时，父亲本不赞成 他选择物理学，认为善於绘画的儿子应该去学建筑 ，因为物 理学界高手太多，不易出成就，而且做实 验是枯燥无味的， 然而朱棣文却对物理学情有独钟 ，学问做得津津有味。1970 年他获得了纽约州罗彻斯 特大学数学和物理双学士；1976年 28岁时，获得柏克 莱大学物理学博士学位，并在该校从事两 年的博士 后研究；1978年到美国贝尔实验室(目前属朗讯公 司) 任电磁现象研究人员,因成绩显著并做得一手“漂亮 实 验”於1983年升任该实验室电子学研究部主任；1987 年转任 斯坦福大学物理学教授，1990年任该校物理系 主任。