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华裔物理学家张首晟:骄子陨落 长期跟抑郁症作斗争

  2006年的某一天,张首晟开车载着爱徒祁晓亮与好友戴希到IBM实验室开会。行至附近山顶,张首晟停下车,看着山下正野蛮生长的硅谷,对车里的两个同行人说:“人生要做一点大事,要追求从根本上解决问题的理论和彻底颠覆游戏规则的技术,而不是在旧框架里修修补补。”

  当时,年仅43岁的张首晟,已经当了11年的斯坦福大学物理系终身教授,并因开创拓扑绝缘体领域,在科学界名声大振。祁晓亮不会想到,自己老师的野心与豪情,并不仅仅止于科学界。数年后,他发起的丹华资本成为硅谷华人圈的明星投资公司,他还涉足区块链,坚信区块链技术将使人类社会变得更加美好。

  对自己的这名学生,杨振宁曾经预言,“获得诺贝尔奖只是时间问题”。然而,在一切愿望成真前,张首晟的生命烛火熄灭了。

  美国时间12月1日,美籍华裔物理学家、斯坦福大学终身教授、美国科学院院士、中科院外籍院士张首晟教授去世,终年55岁。他的家人对此发表声明:在与抑郁症顽强对抗后,我们敬爱的首晟上周六意外离世。

  很快,“阴谋论”开始在互联网上酝酿,人们将近期发生的一连串事件联系起来。据报道,在此之前的11月20日,美国贸易代表办公室更新的《301调查报告》中,曾点名张首晟创办的丹华资本。

  12月8日,张首晟的家庭发言人Sean McCormack向《中国新闻周刊》证实,张首晟于12月1日在旧金山死亡,目前没有警方的死亡调查报告,张首晟也并未受到FBI的调查。

  无论是出席隆重的颁奖仪式还是拍摄丹华资本的宣传照,张首晟总是身穿深色西装外套配米色卡其布裤子,流露出一丝举重若轻之意。他身材高挑,头发浓密,眼睛不大,但是弯弯的,仿佛总在微笑。然而,这温和、并不张扬的外表包裹着的,却是一个意气风发、积极进取的灵魂。

  诺奖期待下的明星学者

  2014年秋天的一场大雨来临前,地产大亨潘石屹终于等到他的节目嘉宾,他小跑着去迎接,准备在天台录制一期跨界访谈的视频节目。这位让地产大亨坐不住的嘉宾,正是当时备受媒体关注的美籍华人科学家张首晟。

  此前不久,汤森路透发布预测称,4位华裔科学家有望夺取诺贝尔科学奖,其中最受关注的便是张首晟,他被视为诺贝尔物理学奖的热门人选,被各家媒体争先报道。

  张首晟在恢复高考后只在复旦大学读了一年就去了德国留学。2011年,他在天津领取香港求是科技基金会的“求是杰出科学家奖”,中国科协名誉会长周光召就对他说,“你接下来是不是再努努力,拿下诺贝尔物理学奖呢?”

  这虽然只是一句玩笑,却折射出国人对于张首晟获诺奖的期待。

  成为物理学领域的大家,也是张首晟自己的目标。他曾在多个场合都提到哥廷根墓地,在那里,他找到了人生的使命。1981年夏天,正在德国留学的张首晟利用假期周游德国,来到著名的学术之都哥根廷。哥根廷大学附近的一片墓地里,葬有教科书上几乎能看到的所有著名物理学家,以及一些伟大的数学家。张首晟发现,这些科学家的墓碑上刻的字非常简单,除了名字,上面刻的往往是他们的名言或者生前发现的一道重要公式。

  张首晟深受触动,人的一生可能有不同的追求目标,但是最终最伟大的境界是给后人留下什么。他在一次采访中提到,“这些数学家和物理学家们,他们为整个人类贡献了非常有用的理论和见解,使大家能看到宇宙的美妙,这正是我要追求的人生境界。从此之后,我开始专心研究理论物理。”

  张首晟此后的人生果然朝着这个方向发展:2006年,他领导的团队成功预言了二维拓扑绝缘体中的量子自旋霍尔效应,并于2008年提出了在拓扑绝缘体中引入磁性实现量子反常霍尔效应的可能性。5年后,由中科院院士薛其坤领衔的中国实验团队从实验中首次观测到量子反常霍尔效应,这一结果被美国《科学》杂志于2013年3月14日在线发表。

  由于在拓扑绝缘体这个领域的杰出贡献,张首晟几乎拿了物理学领域的所有奖项。早在2010年,他就已经获得“欧洲物理奖”,2012年获得了凝聚态物理领域的最高奖——美国物理学会“奥利弗·巴克利奖”,同年,又获得国际理论物理最高奖“狄拉克奖”。

  2013年的“基础物理学奖”颁奖盛典在瑞士日内瓦举行,该奖被学界称为科学界的奥斯卡奖,评委会将基础物理学特别奖授予霍金,并将物理学前沿奖授予张首晟和他的同事。2014年11月3日,美国富兰克林学会宣布授予张首晟本杰明·富兰克林奖,以奖励他在拓扑绝缘体领域的开创性贡献,这是继杨振宁之后第二位获此殊荣的华裔科学家。

  “这是我人生中首次获得我的至高偶像爱因斯坦曾获得的荣誉,科学的人生充满探险和浪漫,只求奖章能使这些伟大科学家的精神在我求知路上时时相伴。”张首晟获奖后对媒体感慨道。

  什么是拓扑绝缘体?通俗来讲,电子在芯片上运动时,相互碰撞可以发热,而拓扑绝缘体为电子搭建高速公路,让它们能够在一条一条的单行道上行驶,从而不会相互碰撞和产生热量。如果用这类材料制造芯片,消耗能量很少,对用户来说最直观的感受就是“超长待机”。

  张首晟的研究领域包括高温超导,这恰好是中国科学院大学卡弗里研究所所长张富春的主要研究方向。自1990年开始,两人便一直保持着学术交流。21世纪的前十年,正是拓扑绝缘体理论和实验发展迅猛的时候,已升任斯坦福大学正教授的张首晟兼任香港大学理论和计算物理中心的科学顾问,此时张富春正好在港大任教。张首晟每次到访港大,都会找张富春交流最新的研究思路。

  张富春回忆说,张首晟对饮食与住宿的品位比较独特。他喜欢住有游泳池的酒店,因此每次访问港大,住宿都是他自行安排。“那是因为他有一点睡眠问题,每天睡前需要游泳来舒缓。做理论物理的人不少人都有睡眠问题,张首晟不算严重。”中科院理论物理研究所研究员丁洪对《中国新闻周刊》解释说。

  2007年~2009年间,祁晓亮跟随张首晟做了两年的博士后,之后留在斯坦福,两人相处十多年。张首晟多次在公开场合提到,祁晓亮是他最得意的学生。现任斯坦福大学副教授的祁晓亮在接受《中国新闻周刊》采访时对张首晟评价道,“张老师在量子霍尔效应、高温超导体、自旋霍尔效应和拓扑绝缘体等许多不同的领域中都作出了重要的基础性贡献。特别是在拓扑绝缘体的发现过程中,张老师做出了许多开创性的工作。张老师和合作者在这个领域中预言了非常多的新材料和新的物理现象,包括量子反常霍尔效应,拓扑超导体中的马约拉纳费米子等。”

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