潘建伟诺贝尔奖 潘建伟:中国离诺贝尔物理学奖最近的人
8月16日凌晨1时40分,由我国科学家自主研制的世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”在酒泉卫星发射中心成功发射。将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信。这将是跨度最大、史上最安全的通信网络。
而其中的关键人物、这个项目的首席科学家、中科院院士叫潘建伟。作为中国量子力学第一人,他一直拿奖拿到手软。
国家自然科学奖一等奖被认为是中国自然科学领域最高奖,只有中国最顶级的科学家,比如华罗庚、吴文俊和钱学森等曾经拿到过这个奖。由于该奖项的评选极其严格,在过去15年中,这个奖项有9次空缺。而潘建伟在45岁就获得了这个奖项。这是继他成为最年轻院士之后的第二次“最年轻”。
但是,我第一次真正记住潘建伟却不是因为他常常的获奖列表,而是一次他在央视的演讲:中国为什么拿不了诺贝尔物理学奖?
潘院士说讲了一个这样的故事让人感触良多。
以前在国外留学的时候,我到阿尔卑斯山大峡谷,一个很少有外国人到的地方去游历。一个大概80多岁、满头白发的老太太,坐在轮椅上,问我是干什么的。我说是做量子物理的。老太太问,你做量子物理的哪一方面?我说是量子信息、量子态隐形传输,用英文就像时空穿越里面的东西。
万万没想到,老太太说:我读过你在《自然》杂志发表的那篇文章。这是一位80多岁的老太太,她仍然对科学抱有浓厚的兴趣,竟然自己跑去读艰涩难懂的科学期刊。这是一种天生的好奇。
图:扎克伯格正在给刚出生的女儿念婴儿书《量子力学绘本》
这是不是个例呢?过了几年之后,潘教授在海德堡大学做了一个手术。他醒过来之后,正好护士站在他的床前。护士说:潘教授,你是不是就是研究跟时空穿越类似的东西啊?潘教授说:是啊。护士说:你能不能给我讲讲?但因为潘教授当时鼻子里面插着两个管子,非常痛苦。他说:现在我讲不了,我将来送给你点资料吧。这就是普普通通的欧洲人对物理学的好奇。
在国内,潘老师也做科普演讲。他尝试用最生动浅出的方法讲量子叠加态、量子纠缠。下面的学生说:老师,我很认真听了,但是听不懂。然后,学生就去拍自拍、刷朋友圈、玩游戏了。
到这里,这个学生和物理学的故事基本上就结束了。我们国家为什么没有诺贝尔物理学奖原因也许也在其中:对科学没有真正的好奇,怎么出得了诺贝尔奖大师呢?这也是为什么对于中国人来说潘建伟如此珍贵。早在十年前开始,他就被称为“中国离诺贝尔奖最近的人”。然而这位中国物理学的巨星,小时候却曾经是得40分的差生。
1970年3月,潘建伟出生在浙江东阳,从小他就是个爱玩的孩子。他回忆说,小时候父母重视对他兴趣的培养,从不限制他做什么。他可以自己做自己感兴趣的事。后来,他家搬到了县城。到了初中,他才发现,自己在农村小学的语文基础很差,英语根本就没有学过。
“初中后才第一次写作文,结果班主任老师只给了40分。当时我是班长,觉得很羞愧。但我有一种不怕输的精神,为了把英语学好,把同学约到家里来学,向老师请教,进步非常快。”
凭着不放弃、不服输的意志,潘建伟一路迎头追赶,顺利考上了中国科技大学。
在大学里,他仍然不太起眼:“当时班上高考状元就有7个,同学们的素质都很高,我从同学们那里学到了很多。”不过,潘建伟仍然和儿时一样,钻研自己真正感兴趣的东西。
潘建伟是爱因斯坦的崇拜者,在大学时就喜欢阅读《爱因斯坦文集》。“爱因斯坦的散文是最深刻、最美的,让我坚定了研究物理的决心。让我感觉从简单的事实后面可以找到一个规律,现在、将来不会变。”当时,他就对量子叠加态问题产生了浓厚的兴趣。潘建伟当时怎么也想不明白:为什么会有量子叠加态呢?为此,期中考试的时候,他差点没考及格。因为他一直在想量子叠加态的问题,没办法好好听别的课了。
就是从那时候开始,为了搞明白量子叠加态的问题,潘建伟开始学习量子力学。这一学,就是20多年。他曾经对中科大的老校长朱清时说:只要是什么时候能把为什么会有量子纠缠搞明白的话,我马上就可以死,没有问题的。但是现在可能还搞不清楚,所以我就想活得长一点,我想把它搞明白。于是,在获得中国科技大学理论物理学士和硕士学位后,1996年,潘建伟决定出国,继续攻读博士。
眼看其他的同学都顺利出国了,只有他还迟迟没选定方向和导师,家里人有点着急。潘建伟对他父亲说:自己是要选准方向,选对导师,不是为了出国而出国,而是要把最先进的技术学回来。
开始的时候,他选的导师是一位诺奖得主,跟着他读博士,肯定对未来的就业有帮助。没想到,比来比去,潘建伟最终选择了这位诺奖得主的弟子塞林格教授。
塞林格教授当时只是一位普通教授,但潘建伟认为他学识渊博,在新兴学科量子力学方面潜力更大。果然跟他预料的一样,如今的塞林格教授已经是量子力学的世界级大师,担任奥地利科学院的院长。
就这样,潘建伟来到奥地利维也纳大学攻读博士学位。1996年,他在奥地利第一次见到导师塞林格教授时,这位导师像很多其他导师一样问道:“你的梦想是什么?”潘建伟脱口而出:“我要在中国建一个世界一流的量子物理实验室。”
他此后的人生,就是一步步向这个目标前进的过程。
1997年,他在塞林格的领导下,作为第二作者,在《自然》杂志上发表论文,宣布在实验中实现了量子态隐形传输,被公认为量子信息实验领域的开山之作。《科学》杂志将其列为年度全球十大科技进展。这一年,他年仅27岁。
1999年,潘建伟博士毕业,准备回国工作。他却发现,那时量子信息研究在国内还是一片空白,不仅不被承认,甚至还被认为是伪科学。这使得他根本无法申请到科研经费。
潘建伟无奈之下,申请了几个国外大学的教职。就在这时,他那篇“量子态隐形传输”论文被《自然》杂志选为“百年物理学21篇经典论文”。一同入选的,还有“爱因斯坦建立相对论”等重大成果。消息传到国内,引起了轰动。于是,潘建伟提交的科研项目申请终于获得批准。
2001年,潘建伟在中科大负责组建量子物理和量子信息实验室。他看到来之不易的实验室,心想:“过去,我们在科研领域常常扮演追随者和模仿者的角色,研究方向的选定、科研项目的设立都先要看看国际上有没有人做过。量子信息是一个全新的学科,我们必须学会和习惯做领跑者和引领者。”
图:总理正在中科大视察量子物理和量子信息实验室
如今,潘建伟的团队也被人叫作“梦之队”,团队成员都是中国最顶尖的物理学家。潘建伟和陈宇翱在2005年和2013年先后荣获欧洲物理学会“菲涅尔奖”。2015年底,欧洲物理学会公布了2015年度国际物理学领域的10项重大突破,潘建伟、陆朝阳等完成的“多自由度量子隐形传态”名列榜首。
图:潘建伟的学生和同事陆朝阳
潘建伟自己的留学经历使他收获良多。所以,他也总是想方设法让成员们到世界上最好的实验室去深造。而不太一样的是,弟子们学成之后,都会立即回到潘建伟身边,没有一个人留在国外。这些年轻量子物理学家们知道,潘建伟团队就是他们成长和工作最好的地方。就这样,潘建伟小组曾经成功创造了6个“世界首次”:
在国外媒体眼里,这个中国学者,简直创造了奇迹。
2007年,英国《新科学家》杂志:“潘和他的同事使得中国科学技术大学———因而也使整个中国———牢牢地在量子计算的世界地图上占据了一席之地。”
2015年2月,美国《科学新闻》:“该工作不仅为提升量子力学基础问题的理解迈进了关键一步,也将在未来量子计算机的研制中扮演重要角色。”
2015年12月17日,美国《科学美国人》:“全球第一颗量子通信卫星和硬X射线调制望远镜卫星,潘建伟在其中负责量子科学卫星项目,这些科学项目将开启中国空间科学新纪元。”
而在国内,2005年,方舟子和他著名的学术打假网站《新语丝》曾经批评潘建伟,认为他一年有很多时间在国外工作,不符合“长江学者”每年要在国内工作9个月的规定。
面对以撕逼见长的方舟子的步步紧逼,潘建伟的回答不慌不忙,他坦承“一半时间在国外”:“因为我们还有些东西不会。当年我在维也纳,学会了技术,回来建实验室,现在我们的小组已经超过维也纳,就不需要再去那里;但德国有些东西仍然比我们领先。
要我死守规条,每年在国内呆9个月,其实很容易,可是有什么意义?“新语丝”是我很喜欢的网站,所以我一直没有站出来答复他们;我想我还年轻,过20年,让人们再看吧!”
其实不用20年,6年之后的2011年,潘建伟被增选为中国科学院数学物理学部院士,并成为当年增选产生的最年轻院士。
但是,在谈到这些奖的时候,潘建伟自己却说:科学的成就不需要奖来肯定。我觉得去申请一个奖,是很浪费时间的事情。我甚至有一个强烈的观点,其实我们不应该评奖,应该把这个奖取消掉。后来,一位老领导说,其实现在我们的国家,对科学的重视程度,其实是远远不够的,你作为科学家,你有责任去引起广泛的公众对科学的重视。
老领导的一番话,让潘建伟看到了自己身上的责任。因此,他去申报了国家自然科学奖,成为普通大众心中的中国物理学领军人物。
他最喜欢的生活状态是思考问题,在思考到最苦难的时候去林间散步。他有一个怪癖,就是喜欢捡掉落在地上的树枝来闻。在这种和自然近距离接触的状态下,他仿佛感觉这是人类最初的状态,和自然没有隔阂,融为一体。这也是物理学的追求。
在德国留学的时候,他还喜欢在田野里挖野菜,回家做才给妻子和女儿吃。这个中科院院士在家人眼里是一个野菜大厨。
也许,正是保持着这样的初心和对自然的最初的好奇,潘建伟才得以成为中国最好的量子物理学家。而对你我这样平凡的中国人来说,我们所缺的不是少学了多少个物理学定理。我们所缺的是在日复一日的应试教育的课堂上被磨灭掉的对物理学最初的好奇。
