那个能在物理公式中发现诗意之美的人走了,纪念张首晟

——张首晟他是全球最为知名的华人物理学家之一,因为对拓扑绝缘体和量子自旋霍尔效应的开创性研究而享誉世界。


那个能在物理公式中发现诗意之美的人走了,纪念张首晟

科学家最大的乐趣就在于,你是全人类第一个发现了科学真理的人。——张首晟

他是全球最为知名的华人物理学家之一,因为对拓扑绝缘体和量子自旋霍尔效应的开创性研究而享誉世界,杨振宁曾评价“他获得诺贝尔奖只是时间问题”。他就是张首晟。对于他的离开,未来科学大奖科学委员会、获奖人、捐赠人,未来论坛理事纷纷发文追思张首晟先生。

It’s incredibly sad to see a dear friend leave us. A beautiful mind, Shoucheng never ceases to inspire with his curiosity and energy. He is among those few who bring so much to this world but also carry so much on their own shoulders. May peace be with his beloved family! Eric

——未来论坛理事、2018年轮值主席、软银愿景基金合伙人 陈恂

张首晟不仅是一个出色的科学家,还对投资、历史、哲学等人文学科有着深入的了解,听他谈论欧洲文化和历史是一种享受,对科学史也有着自己独特的理解。比如,他曾经做过一次讲座,从数学上理解谷歌搜索与比特币之间的关系,就给人带来耳目一新的感觉。朋友们几乎公认,只要他一出现,一屋子人里,最耀眼的那个必定是他。

正因为对人文有着深沉的热爱,早在2009年,张首晟就与我、饶毅、田刚一起,发起了科学文化论坛,后来该论坛又在投资人的参与下,合并为现在的未来论坛,张首晟也是创始人之一,帮忙一起组织科学家委员会。

——未来科学大奖科学委员会委员、中国科学物理所研究员、北京凝聚态国家实验室首席科学家 丁洪

我在博鳌亚洲论坛认识了张首晟教授,当时听他聊如何发现“量子自旋霍尔效应”,印象十分深刻。张首晟是天才型的科学家,为我们带来了一个重要且奇妙的世界。他的离开,是科学界的损失,也是人类的遗憾。

——未来论坛理事、未来科学大奖捐赠人、网易公司创始人、董事局主席兼首席执行官 丁磊

首晟也是未来论坛创始人之一,是最初连接科学家和企业家群体的核心人物之一,是未来论坛的咨委,是未来论坛创立大会的主讲人,是理解未来讲座的第一位大咖主讲者,未来科学大奖首届获奖人薛其坤的密切合作者,首届颁奖典礼获奖人学术panel的主持人

我有时会和他讨论宇宙终极问题,向他学习物理学家对宇宙的思考和认知。他觉得宇宙最终的本质是信息。人类最伟大的价值也是对这些信息的发现和产生创造性思想的贡献。他一生都在追求成为那个伟大的思想者…

——未来论坛理事、2016年轮值主席、未来科学大奖捐赠人、金沙江创业投资董事总经理 丁健

还记得2014年底,我代表未来论坛去请他来我们的理解未来讲座。讲座是在国贸三期的礼堂,在开场致辞时, 我除了介绍首晟的学术成果,特别提到了我在他家里钢琴上看到的,他早年求学阶段给夫人写的情诗。他真是一个完美的学者和丈夫。在那次讲座中,印象最深的是他引用杰弗逊的一段话,来表达他的情怀和理想。

当天我们还聊了他的基金,他请我帮忙介绍投资人,我跟他开玩笑说,中国不缺少一个天才的投资人,但需要一个诺贝尔奖啊。他笑答说两者不影响的。

——未来论坛理事、水木投资合伙人 方方

守晟的去世是对理论物理的一大损失,愿他在天堂里持续研究理论物理的快乐。

——未来科学大奖科学委员会委员、李政道研究所资深学者、上海交通大学鸿文讲席教授 季向东

经过一个长夜,我醒来之后第一件事依旧是想着关于首晟的点滴。

我到斯坦福不久就认识了首晟以及他们一家,到现在已经二十多年了。 每个人都知道他是一位杰出的物理学家,但是他还是我知道的二十一世纪罕有的博学者之一。 首晟对于这个世界上的很多事情都保持着极大的好奇,同时会针对一些关键论点提出深刻的问题,并且可以在很短的时间内抓住问题的本质。他的这些特质体现在了我和他在这些年的对话中,这些对话包括他渴求向我学习生物和神经科学,或是给我解释物理及机器学习(他最近的几个兴趣之一)。

对于他的两位杰出的子女Brian与Stephanie以及儿媳Ruth来说,首晟是一位宠爱且自豪的父亲。对于与他青梅竹马, 两小无猜的妻子Barbara 来说,首晟是一位深爱她的丈夫。这么多年来,他们依然用上海话交流。

首晟同时也是一位优秀的诗人。我的妻子晓伶曾向我展示过首晟写给 Barbara的两首中文诗,其中一首写于2017年的情人节,讲述了他们俩的爱情故事,也表达了他对于Barbara和儿女的温情。他写得是如此优雅,展示了首晟作为艺术家的一面。

我对于不得不用过去式来写上面的内容感到无比悲痛。这个世界失去了一个才华横溢的头脑,人类失去了一位优秀的成员。

——未来科学大奖科学委员会委员、斯坦福大学文理学院讲席教授、美国艺术与科学学院院士、美国国家科学院院士 骆利群

I am very saddened by Shoucheng’s passing. He is one of the most accomplished oversea Chinese scientists. I first met Shoucheng in 2002 when I was on sabbatical at Stanford. Since then, we met many times. Even though our research areas are very different, we enjoyed discuss many topics in science, technology and life. His broad knowledge in theoretical computer science, database, cryptography, block-chain, machine learning, and quantum computing, impressed me deeply. I met many colleagues in physics during over 30 years at Princeton. No one has as broad knowledge as him in my opinion. The science community and the Chinese scientists’ community lost an extremely gifted scientist and a dear friend. My sincere condolences to Barbara and his children.

——未来科学大奖科学委员会委员、美国普林斯顿大学Paul & Marcia Wythes讲席教授、美国工程院院士、中国工程院外籍院士 李凯

我们痛心的失去了一位优秀的科学家同事和智慧的朋友导师 张首晟教授,Rest In Peace!

——未来科学大奖科学委员会委员、美国斯坦福大学计算机科学系终身教授、人工智能实验室主任 李飞飞

初见首晟,在亚布力论坛,我们同在一个panel,回忆80/90年代留学对一生的影响,畅谈教育开放对培养创新人才和营造创新创业环境的意义。之后几年,居然有幸在未来论坛共聚,又在硅谷共聚。他是天才,且温文而雅,睿智风趣,乃谦谦之君子。The world in 2018 is filled with difficulties and unexpectedness. 感叹生命短暂而脆弱;世事无常且无奈。愿逝者安息,期世事平安。

——未来论坛理事、上达资本创始管理合伙人 孟亮

首晟老师尽管年长我不多,在物理上却是我们老师辈的杰出人物。首次面对面认识他是十八年前在普林斯顿大学庆祝Wheleer九十周岁生日的会议上,感觉他为人很谦和,交谈间他再三叮嘱,如我去斯坦福访问一定要联系他。后来多年虽偶有接触,但了解不多。直到近年来,我们希望在超冷原子实验体系上研究拓扑量子物质和相变,对他的工作了解越来越多,而他又对拓扑量子计算很感兴趣,所以接触也就越来越多。今年我们先后在斯德哥尔摩和上海多次见面,讨论理论和实验上开展拓扑量子物质和计算的可能合作。很伤感,一切合作还没开始就已经结束。希望首晟老师在天国一切安好!”

——2017年未来科学大奖获奖者、中国科技大学教授 潘建伟

非常非常的难过,首晟老师在未来论坛初创的时候给我很多的鼓励,我还记得我去湾区见他,他给了我很多好的建议。我们每月的讲座他是第一个大科学家来支持演讲的。仿佛就在昨天。愿他在天堂一切安好!

——未来论坛发起人兼秘书长 武红

听闻噩耗,让我倍感痛心。我失去了一位挚友,一位科研奋斗中的战友。他是一位伟大的物理学家,一位始终保持着“好奇心”不断追求并且永不止步的科学家。他开创了拓扑绝缘体新领域,我们理论与实验合作发现了“量子反常霍尔效应”。他为物理世界做出的开创性贡献,将永远铭刻在历史的碑文中。

——2016年未来科学大奖获奖者、清华物理系教授 薛其坤

张首晟教授是我所认识的最完美的人类之一。他在所有方面都无限接近完美。

——未来论坛理事、2017年轮值主席、未来科学大奖捐赠人、真格基金创始人 徐小平

惊悉张首晟教授与世长辞,深感哀痛!首晟是科学巨星,也是一位受人尊敬的创新投资家。他对理论及实验物理学革命性的贡献,极大地扩展了我们对物质世界的理解;他对生活怀有的极大热情、对推动原创科技和商业创新的巨大的决心仍然让我历历在目。首晟的离开,人类不仅失去了一位时代少有的物理学天才,我更是失去了一位亦师亦友的伙伴。“既今见英魂长存于行行字迹,又何惧漫漫征途中渊深峰险”。首晟的伟大成就与创新精神将被我们永远铭记,愿创新事业永续,探索精神长存!我深切怀念他!

——未来论坛理事、2019年轮值主席、未来科学大奖捐赠人、高瓴资本集团创始人兼首席执行官 张磊


一小时前,刚从温哥华飞回来,落地看到这一令人震惊心痛消息! 第一次见首晟老师是十几年前在“美国百人会”在硅谷的聚会上,首晟老师温文尔雅,学识渊博,给我留下及其深刻印象!这几年,因为“未来科学论坛”和“未来科学大奖”活动与他接触更多一些了!一直期待他可以摘取诺贝尔物理奖或者“未来科学大奖”。可惜啊!

——未来论坛理事、永续自然资源保护公益基金会创始发起人&理事长,道同投资有限公司董事长 张醒生

张首晟一生获得过无数荣誉:美国国家科学院院士、中国科学院外籍院士、斯坦福大学终身教授、欧洲物理奖、美国物理学会巴克莱奖,和科学巨匠爱因斯坦、居里夫人、爱迪生等一样获得富兰克林奖章……荣誉的背后,是年少时就表现出来的对读书的乐趣和对学习的渴望,这让他的一生受用无穷。

学习源自内心的渴望

张首晟于1963年生于上海,整个少年时代都在文革中度过。所以他在学校里基本上没读到太多书。张首晟家里有个阁楼,阁楼里有很多书,这些书跟文学、哲学和艺术有关,大部分是爷爷、爸爸和伯父们留下来的。就是这些书成了张首晟的启蒙教育。跟其他科学家不太一样,张首晟的启蒙教育完全是文科教育,所以他非常喜欢哲学和历史、艺术。


那个能在物理公式中发现诗意之美的人走了,纪念张首晟


1976年,张首晟13岁时,高考已经出现了恢复的迹象。父亲给他买了一套自学丛书,其中包括数学、物理等科目。自学一年之后,尚在念初三的张首晟抱着“试一试”的态度走进高考试场。结果,他顺利地收到了复旦大学物理系的录取通知书。

对于这段自学的过程,张首晟觉得自己和现在的孩子比起来既是幸运的也是不幸的。“不幸的地方是处在一个‘读书无用论’的年代,你读书再好也不会被认可。所以在动荡的时代一定要有一些内在的毅力才愿意去自学。但是,那个时代也有个非常有幸的地方,就是所有的知识都来自于自己的渴望。”这种对学习的渴望影响了张首晟的一生。


对于物理也曾迷茫

就这样,复旦大学物理系迎来了一个没有高中文凭的少年大学生。复旦的时光是快乐的,对于阁楼上的少年来说尤其如此:“在初中的时候,由于喜欢读书,周围的人都不以为然,我一直感到孤单。来到复旦之后,大家都如饥似渴地读书,有了很多的好朋友。”大学第一个学期就这样愉快而匆匆地过去了。

复旦的第二年,有一天班主任突然上门,告知他将被选派前往德国柏林大学深造。张首晟高考成绩优异,在当时已被列入留德学生的内定人选。张首晟对德国的印象,来自儿时啃过的那些哲学书籍,隐隐约约知道它是康德、黑格尔的祖国。“学了物理以后,发现教科书上重要的物理公式很多都是德国物理学家的贡献,去德国留学对我来说像做梦一样。”当年公派到德国的学生一律要在同济大学接受为期一年的德语培训。1980年,没有来得及拿到复旦文凭的张首晟,正式踏上了赴德之旅。

张首晟到达西柏林时,戒备森严的柏林墙还高高耸立着。他所在的柏林自由大学是一部分老柏林大学出走的师生所创,与东柏林的老柏林大学(后称洪堡大学)遥相对应。这所位于冷战前哨的大学甫一成立,便以“真实,公平,自由”为校训,更把“自由”二字嵌入校名。在这样一所以自由著称的学校里就读,对于张首晟而言可谓如鱼得水。

尽管在外人看来,张首晟的经历简直“顺风顺水”。但对于在德国的求学时光,他坦言自己也曾迷茫。理论物理的前途较窄,一度让张首晟对自己的未来感到迷惘。“本来我还挺有信心的,但同学之间的担忧对我产生了影响,1981年左右,我开始想到前途问题。”就在当年暑假,他踏上了德国颇为流行的搭便车之旅,借着免费的顺风车环绕了德国一周,这场如骑士一般的浪漫旅行对张首晟的人生选择产生了重要影响。

一天,张首晟来到哥根廷大学附近的一块墓地。很多德国著名物理学家长眠于此,每个人的墓碑上,墓志铭都镌刻着其生前发现的一道重要公式。如Heisenberg的墓志铭是Heisenberg测不准原理的公式,Max Born是其对波函数概率的一个分析,Otto Hahn的墓碑上是一道核反应公式,张首晟被深深地震撼了:“人的一生能留下的东西十分有限。他们虽然只留下了一个简单的公式,却永远改变了人类文明进程。我也要为世界做出自己的贡献。”

重新找到方向的张首晟继续在物理学习上大踏步前进。柏林大学的学制为五年,不少人甚至花了七年才能毕业,但凭借着出色的学习能力和勤奋,年轻的张首晟花了三年时间就完成了学业。学习之余,他还花了不少时间深入了解德国乃至欧洲的人文历史。

物理公式有种诗意的美

从柏林自由大学毕业后,张首晟被美国纽约州立大学石溪分校录取,终于可以如愿以偿的向偶像杨振宁先生请教。刚见面,他就迫不及待地向杨先生阐述他的学术构想。出乎意料的是,杨振宁先生并不支持他从事统一场论或基本粒子物理研究,而是向他推荐了凝聚态物理。这时凝聚态物理还是一个方兴未艾的研究领域,杨振宁先生本人的研究方向也并不在此,大师的建议让张首晟大惑不解。


那个能在物理公式中发现诗意之美的人走了,纪念张首晟


多年以后,张首晟才明白了杨振宁先生当初的良苦用心:“一般来说老师总是希望学生能够发展自己的研究领域,杨振宁先生却建议我从事其他领域的研究,他真的很无私。今天看来,凝聚态物理在物理学领域中发展得最快,这体现了他三十年前精准的眼光。”



而更让张首晟得益匪浅的是,这位有着诗人气质的科学家,带领着他领略到了不一般的科研境界:“他告诉我,诗歌追求的境界是用两句话将复杂的感情说清楚,科学也是追求用一个简单的公式去描写大自然的所有万千现象。艺术和科学是相通的,‘F=ma’、‘E=MC²’就是描写大自然的最美丽的诗句。”

先生的话,激活了张首晟对于艺术的启蒙记忆。“为美所驱追求科学,真是一种最高的境界,杨振宁先生带领我进入的境界,在书本上是学不到的。”张首晟感慨。在物理系系庆报告会上,张首晟展望物理学发展的未来,觉得随着学科越来越专业化,隔行如隔山,而如要真正做出创新,科学家还需更高的视野。

他举例说,牛顿发现万有引力,说明了三大力学定律,但当时理论物理根本没有这个名词,他那本奠定物理学基础的书叫Mathematical Principles of Natural Philosophy,这是历史上用数学语言来描写大自然的最佳表述,体现着无与伦比的的美。“因为在最高的境界上,科学跟艺术,科学跟美,主观、客观是统一在一起的。”

“对他来说,获得诺贝尔奖只是时间问题”

从基本粒子物理突然转向凝聚态物理并非一件轻而易举之事,好学而刻苦的张首晟做成了。30岁那年,张首晟进入斯坦福大学任教,从事凝聚态物理研究。

研究之初,张首晟也遭遇过研究方向走弯路、申请研究经费被拒、耕耘成果不被接受的常态。“大半生都是不确定的,有时孤独甚至绝望。”直到2006年,他在理论上预言了拓扑绝缘体,研究成果才为学界广泛关注。

而张首晟发现拓扑绝缘体的灵感过程却是在一次聚会烤肉中得来的。“吱吱的声音炸响,烤肉的最高境界是外熟里生。 我一下子想到,有种材料是里面绝缘,外面导电的。”长期观察生活和自然的习惯为他带来了“阿基米德时刻”。

此前,人们认为物质只有导体和绝缘体之分,拓扑绝缘体成了第三类物质。张首晟的预言,一年后即被实验证实。顺着拓扑绝缘体的深入研究,张首晟又在2007 年发现了“量子自旋霍尔效应”被《科学》杂志评为“全球十大重要科学突破”之一。

基于他对拓扑绝缘体和量子自旋霍尔效应的开创性研究,张首晟几乎包揽了物理界几乎所有重量级奖项,包括欧洲物理奖、美国物理学会巴克莱奖、国际理论物理学中心狄拉克奖、尤里基础物理学奖等。他还和科学巨匠爱因斯坦、居里夫人、爱迪生等一样获得了富兰克林奖章。

2015年4月,美国国家科学院公布了2015年新增院士名单。张首晟是当选的7位华裔之一。2016年临近诺贝尔奖宣布之时,张首晟被视为诺贝尔物理学奖获得者的热门人选,却在最后与之失之交臂。杨振宁先生对此事这样评价:“对他来说,获得诺贝尔奖只是时间问题。”

对张首晟,未来论坛充满感激

为了促进中国的科学事业,张首晟在未来论坛的筹备阶段就给予了坚定的支持,担任咨询委员会委员,他亲自主讲了第三期理解未来讲座,主题为 “新材料解救摩尔定律”。

理解未来讲座视频:

https://v.qq.com/x/page/z0193nf183l.html

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