您的墓碑上沒留下一條公式,卻留下了一張藍圖

2018年12月6日

國內多家媒體收到了來自丹華資本的郵件,

丹華資本創始合夥人著名華人科學家

張首晟已於12月1日去世。

您的墓碑上沒留下一條公式,卻留下了一張藍圖

張首晟教授一直在跟抑鬱症作鬥爭,

其最終去世的原因是跳樓自殺,

當地警方證實了這一觀點,

就此結案。

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也許提到張首晟的名字,很多人並不楚,但是在理論物理學界,卻是無人不曉,聽聞噩耗,學界無不扼腕嘆息。

作為當今世界上的頂尖大腦,張首晟的研究成功可以說為整個科技行業的未來發展找到了方向,而張首晟本人的一生,不能說波瀾壯闊,也是充滿詩意。

你想在墓碑上寫些什麼?

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1963年,張首晟出生在上海,他沒有出生在亂世裡,卻在亂世中度過了童年。那場持續十年的鬧劇自不必講,讀書成了奢侈品,白天在學校,張首晟整日看著各種領袖語錄和最高指示,晚上他就躲在老家幽暗的閣樓裡,享受著珍貴的讀書時光。每個人都有自己的“精神角落”,閣樓裡的張首晟閱讀著黑格爾,品味著達芬奇。人類最純粹的智慧與藝術和文革氣氛下的喧囂構成了張首晟的童年。

從閣樓裡走出來時已經是另一片天了,1976年文革結束,1977年恢復高考,15歲的張首晟在自學了兩年高中課程後走進了高考的考場。那時是允許初中生參加高考的,但是如果沒能考上,就會失去上高中的機會,張首晟願意參加這場賭博,幸運的是他賭贏了。

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那一天的考場改變了很多人的一生,也包括張首晟,這一年的復旦校園裡多了一位15歲少年的身影。張首晟從小就嚮往大學生活,在他的童年記憶中,校園生活並沒有什麼好的回憶,那時的學生每天都充滿了奇怪的“熱情”,像張首晟這樣的書呆子當然是他們欺負的對象,大學生活不一樣,大家平等交流,自由討論,這讓張首晟也慢慢發生著改變。他變得開朗了,在老師同學的陪伴下,一年之後,張首晟欣然接受了赴德留學的邀請。

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張首晟在德國的母校叫做【柏林自由大學】,那時的德國還是兩大陣營分而治之,柏林牆還橫亙在柏林中央,東邊的學者們偷偷跑到西邊創立了柏林自由大學,從校名到校訓都彰顯著他們對自由的嚮往。張首晟學習的專業是理論物理,他崇拜楊振寧,這位與愛因斯坦其名的科學巨匠將理論物理的研究帶到了一個前所未有的境界。20世紀的歐洲是物理學研究的核心,張首晟在知識的海洋中暢遊,如飢似渴,三年時間就完成了規定需要五年完成的課程。然而很快,張首晟就迎來了繼高考之後人生的第二次重大抉擇。

理論物理註定是一條孤獨的路,它太超前了,很多東西研究出來也要許多年之後才能應用到生產生活當中,這還是幸運的,更多的人都默默無聞,終其一生只能成為後人的墊腳石。許多同學都改行了,張首晟也很是矛盾,這些日子來,他一直在迷茫中度過。

德國的夏天很美,張首晟決定搭便車周遊德國。未知的旅程,張首晟把終點定在哥廷根大學。在哥廷根大學旁邊有一片墳墓,這裡埋葬著許多20世界

的物理學大師,物理學家們的墓碑上都沒有墓誌銘,只是刻上了他們生前最重要的研究成果,海森堡的墓碑上是測不準原理,玻恩的墓碑上是波函數,奧托哈恩的墓碑上是一道核反應公式。

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我們很難想象大師們的墓碑給當時的少年帶來了多大的震撼,一個問題在19歲的張首晟心中升起:有一天當我死去,人們會在我的墓碑上刻上什麼?是刻上我乏善可陳的一生,還是刻上一道公式,一則定理,它曾經改變了世界,併成為人類探索宇宙真理的一段前路?

張首晟選擇了後者:“等我去世的時候能留下一道公式就夠了。”

為科技發展,鋪上一條“高速公路”

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張首晟本來希望的研究方向是大統一理論。眾所周知,20世紀物理學有兩顆明珠,一顆是相對論,它嚴格的控制著天體的運動,宇宙的演化,時間,空間和引力都在它的注視下一絲不苟的運行著。另一個就是量子力學,它是微觀世界的霸主,它保護著亞原子級別的粒子無時無刻的瘋狂漲落,它允許粒子以兩幅面孔示人,允許隨機成為我們世界運行的根本機制。這兩套定理在微觀和宏觀尺度展現著不容置喙的準確性,但是致命的是,它們是不相容的。越來越多的證據表明,相對論和量子力學只是一套更加完備的理論在兩種不同環境下的兩種近似,而能把二者合一的理論便是【大統一理論】。這是愛因斯坦的畢生追求,也是楊振寧的主要研究方向。張首晟去找楊振寧,楊振寧卻向他擺了擺手,他告訴張首晟,大統一理論虛無縹緲,前路未知,而凝聚態物理剛剛起步,發展飛快,這才是年輕人該研究的領域。楊老的建議也許讓大統一理論的未來少了一位實力擔當,但是卻為凝聚態物理確確實實的帶來了一位“最強大腦”。

1987年,張首晟博士畢業,此時的他已經在凝聚態物理領域嶄露頭角,鋒芒初露。斯坦福大學物理系主任的朱棣文對他十分青睞。1993年,張首晟來到斯坦福大學任教,1996年年僅33歲的張首晟就被評為了斯坦福終身教授。從此,張首晟走上了人生的快車道。

2005年,張首晟發現了【量子自旋霍爾效應】,這是一種特殊的電子通道,在通常的電流流動過程中,電子會一窩蜂的通過導體,互相擠壓碰撞產生熱量,所以我們的用電器就會發熱,這也是現代芯片技術發展的瓶頸。而量子自旋霍爾效應就沒有這種問題,它在常溫常磁環境下就能實現,電子通過自旋來傳遞電荷,等於是給電流開了一條“高速公路”,電流不再產生熱量,不僅省去了能耗,更重要的是,人類從此可以突破散熱瓶頸,研發更加精密,傳輸速度更快的電子芯片。

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然而量子自旋霍爾效應的實現需要特殊的材料,2006年,張首晟提出了【拓撲絕緣體】的材料實現方案。何為拓撲絕緣體?想象一個球體橡皮泥,你可以把它捏成一個碗,或者一個小人,我們說球和碗或者小人是“拓補等價”;而如果你想把它捏成一個圓環就必須在橡皮泥中間挖一個洞,或者把它首尾相粘,它們“拓補不等價”。

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在絕緣體裡,電子的能級之間有“能隙”,任何絕緣體和真空都是拓補等價的。而拓補絕緣體則不同,它的內部和普通絕緣體一樣,但是表面(邊緣)部分是沒有“能隙”的,也就是說拓補絕緣體的內部絕緣,而表面導電,在拓補絕緣體的表面就能實現“量子自旋霍爾效應”!!

這兩項發現加在一起,就成為了人類芯片發展的唯一方向,在芯片越做越小,越來越難有進展的今天,張首晟成功解決了散熱和傳輸速度兩大老大難問題!

2007年,張首晟和其團隊成功發現了一種拓補絕緣體材料,從此,各種讚譽紛至沓來。2010年獲歐洲物理獎,2012年獲美國物理學會Oliver Buckley獎,2012年榮獲國際理論物理學中心狄拉克獎 ,2013年獲物理前沿獎(Physics Frontier Prize),與著名物理學家霍金一起登臺領獎。入選中國科學院外籍院士,2014年,榮獲富蘭克林獎……

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張首晟教授憑藉著他的兩項研究成果,真正的來到了人生巔峰。

最可貴的是要有好奇心伴隨一生

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人們總是稱張首晟無限接近諾貝爾獎,但是他卻始終陪跑,就像文學界的村上村樹,每年都呼聲甚高,卻從未得償所願。其實張首晟這些年確實離核心學術圈越來越遠了。人們最近的一次聽到他的新成果,就是去年他和其他兩個團隊發現的“天使粒子”。天使粒子這個名字媒體炒作的意味非常濃,可能是想讓大家把它跟被稱為“上帝粒子”的希格斯玻色子產生聯想,其實重要程度完全不能同日而語。

天使粒子即馬約拉納費米子,費米子是指有靜止質量的基本粒子,自從標準模型提出以來,補完它一直是物理學家的夢想。天才物理學家狄拉克指出每一種基本粒子都有其對應的反粒子,而物理學家馬約拉納求出了一個特殊解,即反粒子就是其本身的費米子,這種理論預言但是從未被找到的費米子就是馬約拉納費米子。

這一次張首晟和其他科學家也並沒有找到這種粒子,他們只是找到了一種在激發態下滿足馬約拉納費米子特性的“準粒子”。這種發現並沒有某些媒體渲染的那麼厲害,自然也沒在學界引起什麼波瀾。

張首晟說過:“對一個人來說,最可貴的是要有好奇心伴隨一生。”他的好奇心或許已經不限於基礎物理領域了。

金融危機後,西方國家的經濟普遍低迷,而中國迅速崛起,成為帶動全球經濟復甦的重要力量。憑藉強大的外匯儲備,中國不斷加大海外投資的力度。2013年5月,中關村發展集團前來斯坦福大學參觀,張首晟作為校方代表,帶領一行人參觀了實驗室,並重點介紹了斯坦福創業創新的文化。雙方針對在中美之間搭建橋樑、通過投資來引進高新技術、加速產業升級的話題進行了深入的交流,並且很快達成合作意向。張首晟等待已久的契機終於出現,是時候系統的、有針對性的投資斯坦福的高科技項目了。於是,張首晟與其合夥人聯合創辦了丹華資本投資公司,專門投資斯坦福背景的企業。

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近些年來,張首晟的工作重心放在了商業和未來上,他投資新能源,AI技術,大數據,區塊鏈…..他往返於世界各地,用自己的故事激勵著年輕人們…..

楊振寧曾經對張首晟說:“科學定理應該像詩一樣,用兩句話就能表達複雜的情緒,E=mc^2,這樣的公式是世界上最美的語言。”

當年19歲的張首晟在大師們的墓前正是被這一條條詩一樣的公式感染,投身物理學,如今張首晟不幸離世,或許他沒有留下一條公式,但是卻留下了一張通往未來的藍圖!

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