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发信人: xing (wim), 信区: Science
标  题: 东方之子
发信站: 紫 丁 香 (Tue May  5 19:39:49 1998), 转信

 自 1957 年 杨 振 宁 、 李 政 道 两 位 华 裔 科 学 家 登 上 诺
    贝 尔 奖 领 奖 台 以 来 ， 这 举 世 尊 崇 的 科 学 殊 荣 也 从 此
与 龙 的 传 人 结 下 了 亲 缘 之 情 ， 世 界 科 坛 也 由 此 不 断 地 闪
耀 出 亮 丽 的 华 人 之 光 ： 丁 肇 中 教 授 因 发 现 J 粒 子 而 荣 获
1976 年 诺 贝 尔 物 理 学 奖 ； 李 远 哲 教 授 因 在 化 学 动 力 学 方
面 做 出 卓 越 贡 献 而 获 得 1987 年 诺 贝 尔 化 学 奖 ； 朱 棣 文 教
授 因 开 发 出 " 激 光 冷 却 原 子 " 的 技 术 而 获 1997 年 诺 贝 尔 物
理 学 奖 。 

光 学 粘 胶 

         众 所 周 知 ， 世 界 上 的 物 质 都 在 空 间 不 停 地 运 动 着 ，
只 是 各 自 的 运 动 速 度 不 同 而 已 。 例 如 ， 原 子 是 组 成 单 质
和 化 合 物 分 子 的 微 粒 ， 它 在 空 间 的 运 动 速 度 可 达 每 秒
500 米 左 右 。 长 期 以 来 ， 由 于 原 子 有 着 如 此 快 的 运 动 速
度 ， 科 学 家 一 直 难 以 对 它 进 行 更 深 入 的 观 察 和 研 究 。
1975 年 ， 美 国 斯 坦 福 大 学 的 肖 洛 和 汉 斯 等 物 理 学 家 提 出
一 个 物 理 思 想 ， 将 激 光 的 光 子 动 量 传 递 给 原 子 ， 形 成 辐
射 压 力 来 阻 尼 原 子 的 热 运 动 ， 使 原 子 气 体 的 温 度 降 低 。
80 年 代 初 ， 做 了 几 年 博 士 后 的 朱 棣 文 设 想 用 6 个 方 向 的
激 光 束 对 原 子 进 行 照 射 ， 来 达 到 冷 却 原 子 、 减 慢 原 子 运
动 速 度 的 目 的 。 因 为 激 光 速 是 由 大 量 光 子 所 组 成 的 ， 当
原 子 受 到 激 光 束 照 射 时 ， 原 子 就 会 吸 收 光 子 。 它 每 吸 收
一 个 光 子 ， 不 仅 会 吸 收 它 的 能 量 ， 还 会 吸 收 这 个 光 子 的
动 量 ， 从 而 使 原 子 的 温 度 降 低 、 运 动 速 度 减 慢 。 但 这 一
过 程 极 其 短 暂 ， 只 有 30 纳 秒 (1 纳 秒 等 于 10-9 秒 ) 。 当 原 子
受 到 激 光 速 的 照 射 时 ， 在 1 秒 内 ， 原 子 就 能 吸 收 极 大 数
量 的 光 子 。 这 样 ， 在 光 的 传 播 方 向 上 ， 原 子 所 受 的 光 压
力 就 要 比 重 力 大 10 倍 。 如 此 大 的 光 压 力 就 会 迫 使 原 子 的
运 动 速 度 减 慢 到 如 同 一 条 小 虫 在 蠕 动 时 的 速 度 ， 此 时 的
原 子 温 度 也 会 随 之 冷 却 下 来 ， 人 们 就 有 足 够 长 的 时 间 来
观 察 和 研 究 原 子 的 状 态 。 朱 棣 文 教 授 介 绍 说 ： " 此 时 的
原 子 仿 佛 掉 进 了 一 个 光 子 海 中 ， 它 无 论 向 哪 个 方 向 运 动
， 都 会 受 到 巨 大 的 阻 力 。 " 他 形 象 而 又 实 在 地 将 由 激 光
束 形 成 的 这 种 用 来 冷 却 原 子 的 介 质 称 为 " 光 学 粘 胶 " 。 

应 用 还 仅 仅 是 冰 山 一 角 

         朱 棣 文 的 出 色 工 作 ， 使 科 学 家 们 从 此 就 可 以 将 原 子
“ 抓 住 ” ， 不 让 它 们 乱 跑 ， 也 就 能 对 悬 浮 在 空 间 近 乎 不
动 的 原 子 进 行 研 究 。 许 多 科 学 家 称 ： 这 项 出 色 的 工 作 不
但 有 科 学 理 论 上 的 意 义 ， 也 有 实 用 的 价 值 。 开 创 华 裔 科
学 家 问 鼎 诺 贝 尔 奖 先 河 的 杨 振 宁 教 授 认 为 朱 棣 文 的 出 色
工 作 意 义 非 凡 。 杨 振 宁 教 授 说 ： “1925 年 ， 大 物 理 学 家
爱 因 斯 坦 延 续 了 印 度 科 学 家 玻 色 的 研 究 工 作 ， 提 出 的 '
玻 色 - 爱 因 斯 坦 凝 聚 ' 理 论 工 作 之 所 以 能 在 后 来 的 实 验 上
再 展 新 局 ， 正 是 因 为 朱 棣 文 等 人 在 80 年 代 发 展 出 了 这 项
新 的 实 验 技 术 。 朱 棣 文 等 虽 然 没 有 直 接 做 出 这 种 奇 特 的
凝 聚 现 象 ， 但 为 后 来 创 造 出 ' 玻 色 - 爱 因 斯 坦 凝 聚 ' 现 象 的
工 作 铺 了 路 。 ” 我 国 的 量 子 光 学 专 家 也 认 为 ， 从 朱 棣 文
等 人 的 研 究 工 作 出 发 ， 有 可 能 引 申 出 稀 薄 气 体 中 的 “玻
色 - 爱 因 斯 坦 凝 聚 ” ， 并 由 此 而 引 出 一 个 崭 新 的 领 域 ---
原 子 激 光 器 的 工 作 。 朱 棣 文 的 研 究 工 作 ， 不 但 使 科 学 家
获 得 了 一 个 新 的 研 究 手 段 ， 也 将 为 人 类 带 来 进 步 。 他 在
接 受 记 者 专 访 时 说 ： “ 这 项 成 果 可 以 找 到 大 量 的 用 途 ，
这 些 应 用 涉 及 到 不 同 的 领 域 ， 有 材 料 科 学 方 面 的 ， 也 有
对 光 与 物 质 相 互 作 用 的 ' 更 为 深 入 ' 的 研 究 。 目 前 的 应 用
还 只 是 原 子 领 域 中 的 极 小 一 部 分 ， 还 仅 仅 是 冰 山 一 角 。
” 当 原 子 被 “ 抓 住” 后 ， 不 但 原 子 的 运 动 速 度 减 慢 了 ，
而 且 原 子 也 被 “ 冷 冻” 了 。 据 此 ， 就 可 用 来 研 制 更 精 密
的 原 子 钟 。 现 有 原 子 钟 的 精 度 可 达 10-14 ， 一 旦 采 用 超 冷
原 子 ， 就 可 以 使 原 子 钟 的 精 度 提 高 到 10-16 。 这 种 新 颖 的
原 子 钟 用 于 全 球 定 位 系 统 (GPS) 后 ， 就 能 使 全 球 的 定 位 精
度 从 现 在 的 10 米 左 右 提 高 到 小 于 1 米 的 范 围 内 。 此 外 ，
各 种 重 要 物 理 常 数 的 测 量 精 度 也 可 由 此 而 大 幅 度 地 提 高
。 利 用 朱 棣 文 教 授 开 发 的 这 项 实 验 技 术 ， 可 以 研 制 高 灵
敏 度 的 原 子 干 涉 仪 ( 也 称 " 原 子 陀 螺 ") ， 用 来 更 精 确 地 测
量 地 球 表 面 不 同 地 点 重 力 加 速 度 的 变 化 ， 从 而 就 可 以 解
开 地 球 上 的 许 多 谜 团 。 例 如 ， 在 石 油 勘 探 和 找 矿 以 及 测
定 地 球 自 转 速 度 和 预 报 地 震 等 方 面 ， 都 具 有 重 大 的 应 用
前 景 。 因 为 地 下 有 矿 藏 的 话 ， 它 的 质 量 要 比 土 壤 大 ， 相
对 应 的 地 表 的 重 力 加 速 度 就 会 " 大 一 些 " 。 但 这 个 所 谓 的
" 大 一 些 " ， 仅 仅 只 是 大 于 重 力 加 速 度 的 几 亿 分 之 一 ， 用
现 在 传 统 的 方 法 是 根 本 测 量 不 出 的 ， 但 采 用 " 原 子 陀 螺 "
就 能 精 确 判 明 矿 藏 的 储 量 和 位 置 。 在 生 物 科 技 方 面 ， 生
物 学 家 正 在 期 望 着 尽 早 将 朱 棣 文 等 人 开 发 的 " 激 光 冷 却
原 子 " 技 术 引 入 人 类 基 因 组 项 目 的 研 究 中 ， 因 为 解 开 生
物 体 的 遗 传 密 码 是 人 类 特 别 关 注 的 科 学 工 程 之 一 。 要 解
开 遗 传 密 码 ， 需 要 先 对 DNA 进 行 分 段 。 科 学 家 认 为 ， 利
用 " 激 光 冷 却 原 子 " 技 术 可 以 测 量 DNA 片 段 的 物 理 特 性 ，
这 有 助 于 推 进 人 类 基 因 组 计 划 的 研 究 。 此 外 ， 利 用 " 激
光 冷 却 原 子 " 还 可 以 对 物 理 学 基 本 规 律 进 行 验 证 。 如 将
采 用 " 激 光 冷 却 原 子 " 制 成 的 高 灵 敏 度 原 子 干 涉 仪 放 到 空
间 的 微 重 力 环 境 中 ， 就 有 可 能 最 终 验 证 爱 因 斯 坦 的 广 义
相 对 论 。 

要 培 养 动 手 能 力

         朱 棣 文 表 示 ， 中 国 父 母 总 是 要 求 子 女 学 好 书 本 ， 不
让 孩 子 去 做 飞 机 模 型 和 摆 弄 机 械 等 事 。 我 是 在 美 国 长 大
的 ， 从 小 就 喜 欢 摆 弄 东 西 ， 机 械 、 马 达 什 么 的 ， 在 美 国
， 孩 子 动 手 做 东 西 总 是 受 到 鼓 励 。 我 想 动 手 和 不 动 手 是
一 种 文 化 上 的 差 别 。 5 岁 、 10 岁 的 孩 子 动 手 做 些 东 西 ，
对 他 们 将 来 的 发 展 大 有 好 处 ， 动 手 先 要 动 脑 筋 ， 所 以 这
是 一 件 好 事 ， 而 不 是 一 件 丢 脸 的 事 。 中 国 的 父 母 如 今 也
许 不 会 认 为 动 手 是 丢 脸 的 事 ， 但 看 见 孩 子 摆 弄 自 行 车 、
钟 表 、 钢 笔 什 么 的 ， 多 半 不 会 鼓 励 而 会 说 ： " 哎 呀 ， 快
去 做 作 业 读 书 吧 。 " 朱 棣 文 博 士 说 的 大 概 就 是 这 种 情 况
。 朱 棣 文 大 学 本 科 学 的 是 物 理 和 数 学 ， 由 于 成 绩 好 ， 老
师 说 他 可 能 成 为 理 论 物 理 学 家 ， 所 以 毕 业 后 进 了 加 州 大
学 伯 克 利 分 校 ， 那 里 的 导 师 要 他 专 攻 理 论 物 理 ， 但 6 个
月 后 朱 棣 文 就 开 始 做 自 己 感 兴 趣 的 实 验 。 

无 法 抹 去 的 中 国 情 结 

         朱 棣 文 教 授 祖 籍 江 苏 省 太 仓 县 ( 现 太 仓 市 ) 。 1948 年 2
月 28 日 ， 他 出 生 于 美 国 密 苏 里 州 的 圣 路 易 斯 ， 是 在 美 国
长 大 的 第 二 代 华 人 。 朱 棣 文 教 授 虽 然 在 美 国 土 生 土 长 ，
但 他 毫 不 掩 饰 自 己 的 中 国 情 结 。 他 在 接 受 记 者 专 访 时 说
： " 我 是 完 完 全 全 的 中 国 人 ， 只 是 中 文 只 能 说 一 点 点 。 "
对 于 这 一 点 ， 他 颇 感 歉 疚 。 他 在 追 忆 自 己 童 年 的 情 景 时
说 ： " 在 我 的 童 年 时 代 ， 父 母 亲 习 惯 于 以 英 语 交 谈 ， 等
到 我 长 大 后 ， 感 到 需 要 讲 中 文 时 ， 已 经 太 晚 了 。 " 追 悔
之 意 ， 溢 于 言 表 。 朱 棣 文 教 授 曾 两 度 到 中 国 参 观 访 问 ，
与 国 内 的 同 行 结 下 了 深 厚 的 友 谊 。 特 别 需 要 指 出 的 是 ，
在 1997 年 前 后 不 到 半 年 的 时 间 里 ， 江 泽 民 主 席 两 次 会 见
了 他 。 在 1997 年 6 月 ， 他 应 邀 去 杭 州 出 席 第 13 届 国 际 激
光 光 谱 会 议 前 ， 江 主 席 在 首 都 北 京 会 见 了 朱 棣 文 教 授 ，
并 与 他 一 起 讨 论 了 基 础 科 学 的 问 题 。 5 个 月 后 的 11 月 2 日
， 江 泽 民 主 席 在 抵 达 访 美 途 中 的 最 后 一 站 洛 杉 矶 后 ， 于
当 日 下 午 在 下 榻 的 世 纪 广 场 饭 店 会 见 了 刚 刚 荣 获 1997 年
诺 贝 尔 奖 物 理 学 奖 的 朱 棣 文 教 授 。 江 泽 民 主 席 对 朱 棣 文
在 科 学 研 究 上 取 得 的 成 就 表 示 祝 贺 ， 并 希 望 他 有 机 会 多
到 国 内 来 访 问 ， 为 中 国 的 科 学 研 究 沟 通 信 息 、 献 计 出 力
。 朱 棣 文 表 示 ， 作 为 一 个 炎 黄 子 孙 ， 这 是 他 义 不 容 辞 的
责 任 。 自 杨 振 宁 、 李 政 道 在 1957 年 首 开 华 裔 科 学 家 荣 获
诺 贝 尔 奖 殊 荣 的 先 河 至 今 ， 在 世 界 科 学 领 域 的 最 高 领 奖
台 上 ， 已 频 频 闪 耀 着 亮 丽 的 华 人 光 彩 。 我 们 在 庆 贺 第 五
位 华 裔 科 学 家 荣 获 科 学 最 高 奖 的 同 时 ， 也 预 祝 迈 向 21 世
纪 的 每 一 个 中 国 科 学 家 不 断 有 长 足 的 进 步 。 

事 业 生 活 两 不 误 

         49 岁 的 朱 棣 文 现 在 指 导 3 个 博 士 后 、 带 8 个 研 究 生 ，
每 年 给 硕 士 研 究 生 开 两 门 课 ， 还 要 在 大 学 部 做 研 究 工 作
和 从 事 自 己 的 研 究 和 试 验 。 此 外 ， 他 要 和 前 妻 轮 流 照 顾
两 个 孩 子 。 他 门 下 的 一 位 博 士 说 ， " 朱 棣 文 教 授 活 得 并
不 累 ， 主 要 是 他 太 爱 物 理 学 了 。 实 际 上 ， 这 门 看 起 来 有
些 枯 燥 的 学 问 是 他 的 兴 趣 所 在 真 是 知 师 莫 如 徒 。 朱 棣 文
听 到 记 者 转 述 学 生 对 他 的 观 察 时 笑 了 起 来 。 他 说 ： " 实
验 ， 物 理 学 ， 生 物 聚 合 体 ， 对 我 都 是 一 种 乐 趣 ， 一 种 享
受 。 教 书 也 是 如 此 ， 虽 然 给 学 生 出 考 题 有 时 烦 人 ， 但 多
数 时 间 是 令 人 愉 快 的 ， 备 课 就 很 有 意 。 上 课 时 ， 我 觉 得
将 自 己 心 中 关 于 物 质 的 概 念 、 特 质 的 图 象 ， 而 不 仅 仅 是
数 学 式 ， 简 明 形 象 地 告 诉 学 生 ， 简 单 而 不 失 真 ， 这 实 在
是 一 件 愉 快 的 事 。 " 他 的 博 士 生 金 政 说 ： " 朱 教 授 的 课 确
实 很 精 彩 ， 他 的 口 才 好， 讲 课 时 趣 味 横 生 。 " 朱 棣 文 说
自 己 是 一 个 兴 趣 广 泛 的 人 。 过 去 喜 欢 读 小 说 和 其 他 文 艺
作 品 ， 喜 欢 画 画 ， 现 在 太 忙 ， 只 好 放 弃 。 也 许 退 休 后 可
以 再 捡 起 来 。 现 在 尚 保 留 的 是 健 身 运 动 ， 如 打 网 球 、 游
泳 、 骑 自 行 车 。 他 说 ， 运 动 使 他 精 力 充 沛 感 觉 良 好 。 每
个 星 期 天 他 骑 车 上 山 ， 每 次 两 三 个 小 时 。 他 也 喜 欢 烹 饪
。 在 享 受 生 活 的 时 候 ， 他 有 时 也 会 突 然 想 出 物 理 学 上 的
一 个 好 点 子 。 照 看 孩 子 也 许 不 能 说 是 他 的 业 余 爱 好 ， 但
他 认 为 那 是 他 的 责 任 ， 他 得 检 查 他 们 数 学 学 得 怎 样 。 正
式 采 访 是 下 午 6 时 按 约 准 时 开 始 的 ， 整 个 谈 话 一 小 时 。
分 手 的 时 候 ， 这 位 诺 贝 尔 奖 得 主 说 ： " 对 不 起 让 你 等 了
半 小 时 。 但 现 在 我 可 以 回 家 做 饭 了 。 

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