12月6日,華裔物理學家、史丹福大學物理學教授張首晟的家人發布聲明,確認55歲的張首晟於12月1日因抑鬱症意外去世。因在拓撲絕緣體方面的貢獻,張首晟一度被譽為「最接近諾貝爾物理學獎的華人科學家」。2013年9月,張首晟與自己的學生谷安佳一起,創立了丹華資本(Danhua Capital)。因此,他生前與中國學術界和商業界的交流十分頻繁。
在筆者進入澎湃新聞擔任科技記者的2年時光中,就曾與張首晟教授有過「三面半」之緣。
2017年1月,筆者第一次聆聽他的演講,是在中國民間科學大獎「未來科學大獎」在北京舉行的頒獎典禮上。當時,清華大學教授薛其坤憑藉「量子反常霍爾效應」等凝聚態物理領域的突出貢獻,摘得首屆「未來科學大獎」下設的物質科學獎。而薛其坤發現「量子反常霍爾效應」,與他的同庚好友張首晟在拓撲絕緣體方面的奠基性工作息息相關。
在頒獎典禮上,張首晟透露了這段「浪漫」:當時針對這項研究,遠在斯坦福的張首晟和在清華的薛其坤一直隔著太平洋保持密切的交流,但遲遲沒有取得核心進展。後來,薛其坤造訪美國,張首晟邀他在一家日本餐館吃晚餐。就在他們互相鼓勵,而心裡還是不太踏實的時候,薛其坤收到了學生發來的微信:他們在實驗上觀察到了量子反常霍爾效應的平臺。
2017年7月,包括張首晟在內的多位華人科學家共同宣布觀察到了手性馬約拉那費米子模。這種自身就是自身的反粒子的神奇粒子,已被國際物理學界追尋了80多年。它也是拓撲量子計算的決定性拼圖。人類目前的實驗精度還不足以直接探測到馬約拉那費米子,但凝聚態物理可以在材料中呈現符合真實粒子特定性狀的現象,稱為「準粒子」。這一發現,同樣建立在拓撲絕緣體的基礎上。
張首晟將這一新發現的手性馬約拉那費米子模命名為「天使粒子」,這個名字來源於丹·布朗的小說及其電影《天使與魔鬼》。「這部作品描述了正反粒子湮滅爆炸的場景。過去我們認為有粒子必有其反粒子,正如有天使必有魔鬼。但今天,我們找到了一個沒有反粒子的粒子,一個只有天使,沒有魔鬼的完美世界。」張首晟說。一部分學者質疑這樣的外號「噱頭」太大。
筆者與同事就此邀請張首晟進行跨越太平洋的電話採訪,算是「半面之緣」。他詳細解釋了研究背後長達11年的探索,以及這次觀察到的零能模緣何具有很強的說服力。
他同時說道:「我在國內工作了很長時間,也和國內媒體、科學界有過很多的接觸。我現在發現一個現象,一旦有重大的科學發現,始終會聽到兩個問題。第一個問題是這個科學發現到底有沒有用,第二問題是這個科學發現能不能得諾獎。我覺得這兩個問題問得都不恰當,也是不合適的。」
2017年12月,科學屆單項獎金最高的「科學突破獎」頒獎典禮在美國矽谷舉行。出自北京大學同班的華人數學家惲之瑋和張偉獲得「科學突破獎」下設獎勵傑出青年科研工作者的子獎項「數學新視野獎」,並在史丹福大學的晚宴上發表感言。
筆者在晚宴上邂逅張首晟教授,不過他當時匆匆離開,並沒有機會交流。
2018年10月29日,生於上海的張首晟回到上海參加滴水湖論壇,該論壇邀請了20多位諾貝爾獎得主和多位圖靈獎、沃爾夫獎、拉斯克獎和麥克阿瑟天才獎得主。張首晟在當天中午與史丹福大學同事朱棣文、沈志勳共話光子科學與產業。
他表示回到家鄉感覺非常高興。張首晟介紹了手性馬約拉那費米子,並提出了對其手性結構進行進一步解析的實驗方案,以探索量子計算的開發。
張首晟也提到了人工智慧。通過提取既有的實驗數據和物理經驗法則,AI將為凝聚態物理和量子計算提供有助力的發展平臺。
論壇的茶歇環節,筆者最後一次見到了張首晟教授。此前,筆者從物理界相關人士獲悉,張首晟將來上海參與量子計算領域的合作研究。筆者就此向他當面求證。
張首晟說到,他主要提供的還是顧問方面的工作。問及合作方,張首晟簡短地回答是上海科技大學,但沒有提及更多細節信息。
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