诺奖论坛现场转播与主持人的对话

“诺奖论坛”现场转播与主持人的对话。

曹则贤 （大约2007年冬，北京电视台）

问题1： 1973年，戴维　格罗斯，同他的学生弗兰克·维尔切克一同发表论文，两人共同获得了2004年的诺贝尔物理学奖。这师徒二人一起获奖可谓是诺贝尔奖历史上的一段佳话。您也是博士生导师，您怎样看待物理学家之间的传承关系？在这您觉得具备什么样素质的学生更适合研究物理学？

回答1.

您提到我是博士生导师， 让我感到非常惭愧。因为博士生导师对我来说只是个工作岗位，我实在没什么东西可以传授给我的学生， 更不可能像Gross与Wilczek那样创造出师生分享诺贝尔奖的佳话。其实，导师和学生同时获得诺贝尔奖历史上就有，比如1972年超导BCS 理论获奖的Bardeen和Schrieffer就是师生关系，而获奖者是父子关系的、母女关系的也不乏其人，包括 Karl Siegbahn（1924）和Kai Siegbahn（1981）；Niels Bohr （原子内电子跃迁模型）和Aage Bohr （原子模型理论的进一步发展）；J.J.Thomson (发现电子)和 G. P. Thomson （电子衍射）；Henry Bragg 和Lawrence Bragg（1914年）， 居里夫人夫妇俩 （1903物理奖）和居里夫人（1911，化学奖）和女儿Irene （1935化学奖， 合成发射性元素）。而出自同一研究所或学派的例子就更多了。这里就涉及到一个知识和学术传统的积累与传承的问题。虽然，两千年前陈胜就质问过“王后将相宁有种乎？”，

但是我们依然是认可“名师出高徒”这个道理的。 在科学研究领域，尤其是在物理学领域，这一现象非常明显。一个人要想成为出色的物理学家，出身名牌大学，工作在著名的实验室或团队，受教于大师名家，无疑会受益良多。 这一点也不奇怪。物理学是一门积累性的学科， 后人要想到达研究前沿， 必须有足够的积累， 包括相当宽广领域的物理知识， 以及坚实的数学基础甚至哲学背景。如果一个人能够幸运地接受系统的专业教育，能够将自己融入高水平的研究氛围， 能够接触到名家大师得以及时解疑答惑，能够接触到最先进的设备、最新出版的图书杂志和最前沿的研究课题，那么他获取知识的速度要快，看问题的眼界也高，做研究也容易从高处着手，其结果自然不一样。

至于什么样的学生适合研究物理学， 我以为（1）他应该是一个坚持真理的人。 物理学是一门理性的学问， 是除数学以外所有其他自然科学的基础，是一种对天地万物之所以如此之道理的追问，因此研究者必须秉持“实事求是”的原则。 那种善于见风使舵、逢迎拍马、颠倒黑白、是非不明的人是不适合做物理的。（2）他应该是能完全投入自身所选择事业的人， 做事情能够持之以恒的人；不是说他不食人间烟火，而是他不会迷失自己的目标，不会忘记自己的追求 （3） 应该是那种有灵性的人， 比如Wilczek， 他的关于深刻物理学概念的文章都是非常诙谐幽默的。许多人以为物理学枯燥无味，纯属误解。能弄懂物理学三昧的人知道物理学是非常有趣的。一个物理学家一定是投入物理学非常

享受的那种人。

问题2：刚刚来自美国加州大学圣塔芭芭拉分校教授戴维　格罗斯为我们带来了《物理学的未来---尚待探查的问题》的讲演。你能不能展望一下，未来几十年，我们国家物理学的未来将会是怎样的？会在那些领域有新的突出成就？

答：您的这个问题是我国人民和国家领导人，还有物理学家自身都非常关切的问题，但也非常难以回答。您知道，我国的物理学基础薄弱，研究水平同世界先进水平相比有相当大的差距， 一个明显的证据我们没有自己本土的诺贝尔奖得主，而我们的邻居日本、巴基斯坦（Salam）、印度 （Chandrasaihka, Raman）、更别提俄罗斯了，都有诺贝尔奖得主，而且有大师级的人物的出现。现代物理学在20世纪初才引入中国，但20世纪的中国经历了战乱、外族入侵和文化大革命，实在地算起来，我国自己的科学家能进行像样的物理学研究，总时间不足30年。未能产生大师级的学术人物，我个人认为是可以理解的。非常令人欣慰的是， 随着我国经济的腾飞，我国的物理学事业也同步发生了一个飞越。1999年我刚到物理所工作的时候，整个所在PRL上， 属于水平较高 的国际杂志，发表的研究工作大概是2，3篇，而今年则有可能接近50 篇. 十年的时间，这是一个了不起的飞跃。我相信再给20年的时间，中国的物理学家一定能同世界最高水平的科学家同台竞技，在同一层次上对话，而且取得成就也是全方位的。实际上，在Science 125问题的各个方向上，都有中国科学家在努力拼搏着。当然，要做出诺贝尔奖级的工作，出现大师级的科

学家，不是简单增加科研投入的事情，也不是刻苦努力能解决的事情，要在全社会建立良好的科学传统，要建立雄厚的学术积累，还要建立有利于科学和科学家发展的软环境。后者我指的是要有好的教育体系和好的政策制度配合。目前，我国的教育现状很值得担忧，大学教育质量下滑，而中小学教育甚至使得孩子们在进入大学前已经对学习丧失了兴趣。同时，我们的政策制度对科学发展起到了掣肘的作用。希望这种现象能得到国家的重视，早日克服这些发展摸索中所出现的困难。虽然有这样那样的困难，我个人对未来二、三十年中国物理学的发展非常看好，因为我们的国家正走在蒸蒸日上的发展道路上，我们的人民希望看到我国能取得科学技术的巨大进步并为此不惜节衣缩食，我国的相当多有良知的科学家一直在孜孜不倦地努力着。我们未来在物理学方面做出成就时一定是全方位的，而不是单点突破。

问题3：目前，物理学的新科技成就在民生方面，有哪些新的应用？比如大家熟知的纳米技术……

答：首先，我想说一句，物理学的价值体现在民生方面，但决不仅仅体现在民生方面。用实用价值、对经济的推动作用甚至用预期产值来评价物理学研究，甚至是从这个角度对物理学表示关切， 都是狭隘的、有害的。物理学首先是为了理解自然，为我们提供关于自然万物的知识，为各种自然科学领域提供原理的、方法的、和技术上与设备上的支持。它的价值更多是间接的。 当然，物理学在民生方面，

在众多的方向上会展现它的巨大威力。 当前物理学在民生方面的应用很多， 举例来说：（1） 能源方面。能源短缺是个人类社会面临的根本性问题，解决这个问题要靠太阳能利用技术。 那么，太阳的光谱特征是什么样的， 如何高效地俘获太阳发出的光能， 如何将之高效地转化成电能， 如何存储它，所需的概念、技术、方法、器件都必须依赖物理学的研究来提供。 第二个例子是（微、光）电子学器件。现在的手机相对于老式的电话，数码相机相对于老式的相机，功能上有天壤之别。这都是物理学发展的成就。最近物理学家和材料学家在可折叠电子学器件方面又取得了巨大进展，也许很快手机可以印刷在软性材料上了。在医学方面， 我们知道的核磁共振技术就是依赖在超导技术、核磁共振成像技术方面的进步；大质量范围的质谱分析促进了制药技术的发展。太赫兹技术甚至帮助我们理解何时对某种农作物灌溉最有效。

在今天这样的一个技术支撑的现代化时代，懂物理学， 不仅是物理学家的事情，而是我们每一个人必须面对的事情。我想告诉观众朋友们的是，物理学不仅理性，而且还很有趣，掌握一定的物理学知识，可以让生活更方便更安全， 心灵也会更轻松， 因为理解了就不会太困惑。希望大家抽空学点物理学知识，也希望大家关注物理学和物理学家。谢谢！