培養出4個世界級科學家，其中一個獲諾獎，這個家族有什麼魔力？

看過《生活大爆炸》的人大多對Leonard Hofstadter印象深刻。

Leonard成長於學術成就顯赫之家，父親是一位人類學家，母親是一位心理學家，而他本人也是加州理工大學的實驗物理學家，一家都是高智商的精英人才。

《TBBT》劇照

但你能想像

這樣的故事真的會發生在現實中嗎？

今年的諾貝爾物理學獎得主羅傑·彭羅斯家族就有過之而無不及。

學術之家

出身知識精英家庭

父親

Lionel Penrose

羅傑·彭羅斯的父親萊爾內爾·彭羅斯（Lionel Penrose）是英國遺傳學家、精神病學家，更是第二次世界大戰以後英國遺傳學的核心人物，以研究唐氏症候群等遺傳疾病著稱，曾獲得「準諾貝爾獎」——拉斯克醫學獎。除此之外，萊爾內爾還是西洋棋理論大家，更在音樂、繪畫等方面取得不小的成就。

母親

Margaret Leathes

母親瑪格麗特·利斯（Margaret Leathes）出身名門，是英國謝菲爾德大學的生理學教授和院士，也是預防戰爭醫學協會的創始成員。

異常優秀的同胞兄妹

哥哥

Oliver Penrose

哥哥奧利弗·彭羅斯（Oliver Penrose）是國際著名理論物理學家，著力研究非對角長程序概念，是世界範圍內理解超流體和超導體的核心人物，諾貝爾獎得主楊振寧就是將奧利弗·彭羅斯的研究成果進行延伸，從而在超導和超流上取得成就。奧利弗同樣熱愛西洋棋。

弟弟

Jonathan Penrose

弟弟喬納森·彭羅斯（Jonathan Penrose）最廣為人知的身份是西洋棋特級大師、英國西洋棋國手，被國際棋聯授予特級大師的稱號。從十七歲初露鋒芒開始，喬納森曾經獲得不下十次的英國錦標賽冠軍，曾以著名「彭羅斯棄子」擊敗世界冠軍，獲得舉世矚目。而這都只能算作喬納森的副業而已。喬納森本人還是一位擁有博士學位的心理學家。

妹妹

Shirley Hodgson

妹妹雪莉·霍奇森（Shirley Hodgson）是英國知名的醫學科學家、遺傳學家、癌症遺傳學教授、英國皇家醫學院院士、英國皇家生物學會院士。

充斥貴族與上流階層的家族

叔叔

Roland penrose

羅傑·彭羅斯的叔叔Roland penrose英國知名的藝術家 歷史學家和詩人 在二戰中吧「偽裝藝術」用在了反法西斯軍事行動中。

祖父

J.Doyle Penrose

祖父J.Doyle Penrose是愛爾蘭知名畫家。

外祖父

John Beresford Leathes

外祖父John Beresford Leathes是英國早期著名生理學家和生物化學家，也是倫敦皇家學會會員。

外曾祖父

Stanley Leathes

外曾祖父Stanley Leathes是英國神學家和東方學家，也是舊時的皇家御醫。

細看羅傑·彭羅斯這一代人的生平便會發現，父親萊昂內爾·彭羅斯對子女影響極大，孩子們在學術選擇甚至是興趣愛好上都受其影響頗深。父親在數年間的教導中將對科學的執著追求根植到了孩子們心中，也曾或有意或無意地將自己的西洋棋愛好傳遞給孩子們。

萊昂內爾·彭羅斯生長於英國倫敦，出身藝術與科學之家的他繼承了家族獨有的藝術情懷與科學追求，有著和許多藝術家別無二致的熱情澎湃和對科學的進取之心。

萊昂內爾·彭羅斯幼年（左二） National Trust

第一次世界大戰期間，萊昂內爾在救護戰場任職，因著戰爭期間的見聞，他開始學習心理學。之後的日子裡，萊爾內爾相繼學習了數學、精神分析，還回到倫敦進行了有關心理醫生的培訓，隨後進入精神病院工作。

精神病院工作使他見到了無數精神殘疾的患者，深入骨髓的藝術家悲憫之心使得他開始關注精神病人的世界，對精神殘疾患者及其親屬做了詳細的調查，發現了這種精神疾病的遺傳性。終於在二十世紀三十年代，萊昂內爾正式發表唐氏症候群與母親年齡之間存在的某種潛在聯繫，並在接下來的日子裡對該症候群的不同遺傳異常進行研究。

許多執著於科學研究的家長往往會忽視掉對孩子的照顧，僅僅將愛作為對孩子的特殊獎勵，更有甚者，對孩子會報以十分冷漠的態度。萬幸的是，萊昂內爾並沒有因為科研工作忽視對孩子的教育，將教育融入到生活中。

夫婦二人和奧利弗 National Trust

01激發孩子創新思維，培養科研能力

在羅傑·彭羅斯眼裡，父親的工作與娛樂活動間沒有任何界限，經常給他們出謎題，啟發他們的動手能力。

步入老年的羅傑在接受採訪時仍能清晰地記得萊昂內爾曾經用木頭為他們製作科學拼圖和玩具的場景。

「在父親的小木工棚裡，他用腳踏鋸處理木材，製作出一個個精良的元件。」

有一次，萊昂內爾一口氣製作出了十幾張形狀各異的木楔，給出了組合的規則，讓孩子們用各種十分複雜的方式組合在一起，十分生動。正是許多類似這樣的場景吸引了所有孩子們的注意，使得他們從小便產生了對空間幾何思考和對科研工作的興趣。

萊昂內爾·彭羅斯 維基百科

萊昂內爾也十分熱衷於教導孩子們重要的知識。不同於普通孩子跟隨學校進行學習的節奏，孩子們幼時便開始接受父親的教導，哥哥奧利弗在很早的時候就已經掌握微積分了，羅傑曾言自己被教習微積分的時間比哥哥奧利弗晚上許多，但也早在中學時期，先於同齡人站在了起跑線上。

02及時進行有效的學術交流

羅傑·彭羅斯坦言，在科研方面，父親對自己產生了極大的啟發。今年獲得諾貝爾物理學獎的他，成就絕不僅限於數學物理領域，在藝術、設計等方面，羅傑也有著諸多建樹，而這一切的源頭便要歸於父親萊昂內爾。

羅傑九歲時曾好奇地問父親，是否可以將規則的六邊形組合在一起並使它像球一樣圓。父親沒有對他的「愚蠢」問題，而是對羅傑說：「不不不，六邊形不可以，但是你可以用五邊形來試試。」還向羅傑展示如何製作多面體，這讓羅傑感到十分驚訝，逐漸深入進行了多維角度的幾何體探索。

長大後，羅傑依照五邊形對當時的周期性重複平面問題提出了自己的看法，找到了僅使用兩種類型的圖塊便可生成無限變化的非周期性圖案的方法，這便是現在我們所熟知的彭羅斯地磚。

牛津大學數學系大樓入口的彭羅斯地磚 twitter

這種地磚背後蘊藏的排列秘密打破了人類對於晶體認知的局限，以色列科學家Dan Shechtman最終依據此發現了合金的衍射秘密，準晶體的概念應運而生，最終獲得了2011年的諾貝爾化學獎。

Dan Shechtman 維基百科

在一款非常受歡迎的遊戲《紀念碑谷》中，充斥著大量的「不可能圖形」，這款遊戲利用不可能圖形將幻覺做到了極致。而這靈感的來源，便是羅傑和他的父親。

花瓣網

羅傑在一次參觀藝術家Escher的展覽後，被那些從未見過的怪異和奇妙的空間所吸引，開始嘗試繪製一些不可能的場景，繪製了「不可能三角形」的初稿。隨後，羅傑將其展示給父親，父親在羅傑構想的基礎上設計了一些不可能的建築，父子二人通力合作，將此成果發表在《英國心理學雜誌》 上，這便產生了最終的「不可能三角形」。

在「不可能三角形」的基礎上，二人還在空間層面上進行了許多設計，比如「不可能樓梯」。

不可能樓梯 維基百科

這個樓梯及其變形被應用到了許多藝術作品中。

電影《盜夢空間》劇照

此類的科研交流還有很多。萊昂內爾始終知無不言地為孩子們提出建議，及時為其打開創新思路，時常帶領孩子們出門散步，交流最新的學術動態。在羅傑·彭羅斯的記憶裡，父親講述學術發展的時刻總是格外地「令人著迷」。

03課餘興趣的傳承

父親的愛好也潛移默化地傳遞給了孩子們。在父親的影響下，所有孩子們都對西洋棋有著特別的記憶，甚至在一定程度上影響了他們未來的發展道路。

1948年，奧利弗帶領他的兄弟們一起參加了英國全國西洋棋錦標賽，在這場比賽上，哥哥奧利弗在加賽中獲得第13名，而年僅15歲的喬納森以位居第21，開始了喬納森的比賽生涯。

奧利弗·彭羅斯 維基百科

多年後，羅傑在提出「電腦沒有頭腦」時，也在冥冥之中選擇了西洋棋支撐其論據。

面對人工智慧專家提出的電腦最終能代替人腦甚至超過人腦的斷言，羅傑對此並不認同。羅傑·彭羅斯在他的名著《皇帝的新腦》一書中就堅持認為人類直覺的洞見會超越所有的形式方法，包括純粹而嚴格的數學，是超越AI技術的存在。正如皇帝沒有穿衣服一樣，電腦並沒有頭腦。

羅傑僅用一盤西洋棋的輸贏便證明了其結論的正確性。

Science alert

這盤棋在AI技術看來，黑色無疑是贏了；而在任何一個懂西洋棋的人看來，白色都可以輕鬆贏得贏得勝利。羅傑據此證明了電腦並不是超越人腦的存在。

羅傑·彭羅斯在面對AI之父——馬文·明斯基的批判時，選擇以西洋棋來證明自己，解除困境，足以見西洋棋對其影響之深。

今年，羅傑·彭羅斯因其在上世紀證明黑洞存在而獲諾貝爾物理學獎，這個學術成果顯赫的家族再次走入了人們的視線。

四個孩子，四個世界級科學家，彭羅斯家族成才率之高令人咂舌，在此令人望其項背的教育成果下，其父母的教育方式不容忽視。

與開頭提到的《生活大爆炸》裡的萊納德不同，彭羅斯家的孩子從小便受到激勵型、創新型教育，父母與孩子們永遠保持著友好交流，潛移默化地培養孩子們的科研興趣和創新思路，將孩子們都培養成為世界範圍最前沿的創新人才，為社會發展乃至人類進步做出卓絕貢獻，這或許才是教育的初衷。