他思考歷史、文明和宇宙，進而從人的第一性原理出發，把那些最基本的概念－能量、信息與時空統一起來，達到了新的科學高度。
▲張首晟在復旦大學校史館前留影。圖片來自新京報網。
文 | 徐立凡
在與抑鬱症鬥爭無果後，華人著名物理學家、史丹福大學終身教授張首晟於12月1日結束了自己的生命，年僅55歲。
家屬在訃告中寫下了他最愛的詩句，一沙一世界，一花一天堂。雙手握無限，剎那是永恆。這首由威廉·布萊克寫下的詩篇，詮釋出他一生探索和發現美的使命。
「剎那是永恆」。儘管去了另一個世界，張首晟留下的成就、聲望也將永恆。
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「獲得諾貝爾獎只是時間問題」
回覽他的一生，可謂科學成就驚人。他囊括了全球物理界的所有重要獎項，先後將古根海姆基金獎、洪堡研究獎、歐洲物理獎、古登堡研究獎、求是傑出科學家獎、美國物理學會巴克萊獎、湯森路透引文桂冠獎、國際理論物理學中心狄拉克獎、尤裡基礎物理學獎、富蘭克林獎等。
其中，國際理論物理學中心狄拉克獎、尤裡基礎物理學獎、富蘭克林獎等獎項的得主，通常也是諾貝爾物理學獎的候選人。
所以包括張首晟的老師楊振寧在內，認為張首晟獲諾貝爾獎「只是時間問題」。
沒有驚人的天賦與對科學的專注，一個人是不可能取得這番成就的。
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張首晟的科學貢獻，主要體現在對拓撲絕緣體和量子自旋霍爾效應的開拓性研究。這些研究對於我們普通大眾來說「超綱」了。
儘管大多數人看不懂，但還是看看他都研究了哪些東西吧。
他的研究領域集中於物理學最基本的單位基本粒子以及其應用，目前所知，玻色子（上帝粒子）是基本粒子的一種，費米粒子是另一種。自旋為整數的粒子是玻色子，自旋為半整數的粒子是費米子。
張首晟研究的拓撲絕緣體是一種與信息有關的奇異量子，內部絕緣、外部允許電荷移動，如果能夠走到應用階段，信息社會的信息傳輸和方式可能出現重大突破。
量子自旋霍爾效則和能量相關，也是足以讓張首晟獲諾獎的重大發現。
1928年，狄拉克預言宇宙中每個基本的費米粒子，必然有相應的反粒子。根據愛因斯坦E=MC2的公式，費米粒子和反粒子相遇會相互抵消，損失質量後釋放能量。有粒子必有反粒子，一直被認為是真理。
但物理學界不缺乏好奇心，一直在尋找沒有反粒子、或者正反同體的費米粒子。這個成果最終被張首晟與合作團隊意外發現。
張首晟根據美國通俗小說家丹·布朗的小說《天使與魔鬼》之名，將新發現的粒子取名為「天使粒子」。
他解釋說，在《天使與魔鬼》裡，正反粒子的碰撞會毀滅整個世界，但「天使粒子」如同一個完美世界，只有天使，沒有魔鬼。
在未來的應用方面，「天使粒子」可能比目前世上最薄卻也是最堅硬的納米材料石墨烯更高效更廣泛。
「上帝粒子」一度有個不好聽的小名，叫「該死的粒子」，因為發現它用了49年。而發現「天使粒子」則用了80年。這足以證明張首晟的天賦。
問題是，被叫作天才的人很多，為什麼張首晟爬得最高？
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思維高度決定了他的科研高度
2014年張首晟在清華的一次演講或許說明了問題。
在這次演講中，張首晟沒怎麼說「天使粒子」，而是大量引用了若干歷史故事。荊珂刺秦王、亞歷山大大帝老師與亞里斯多德、布魯圖刺愷撒、滑鐵盧戰役、耶穌與十二門徒、十字軍東徵、文藝復興等，張首晟都能娓娓道來。
他思考歷史、文明和宇宙，進而從人的第一性原理出發，思考能否找到一種方式，一個密碼，把那些最基本的概念－能量、信息與時空統一起來。
紮實的人文素養和天馬行空的想像力，構成了張首晟的思維高度。思維高度決定了他的科研高度。
這一點與費米粒子的命名來源費米有點像。作為大物理學家，費米在研究核心物理、量子物理之外，也成天看著星空胡思亂想，想著按照「平庸原理」，地球不可能是唯一有高級生命存在的星球，那為什麼星空中是「大沉默」，找不到星外文明？
這就是著名的「費米謬論」。
從費米到張首晟，都告訴我們大師們具有的一些特質：他們文理互通、想像力驚人、有入世情懷。他們沒有窮首皓經、嚴守學術分際、孜孜於項目經費和論文發表數量的特質。
雖然張首晟的學術成就多在赴美後取得，但他的第一學歷是復旦大學，他的文化根基形成於國內。這說明，中國的文化土壤並不妨礙大師的出現，妨礙的因素在教育和科研機制。
大師缺席的時代，張首晟的辭世更令人扼腕。在驚豔於張首晟的科學成就、文化素養的同時，或許也該想想，怎麼才能讓更多這樣的天才湧現。
□徐立凡（專欄作家）
編輯： 王言虎 校對：柳寶慶