丁肇中：要能竞争就要能站在别人前面

 

 

9月16日这天中午，时针已经走过12点30分了，可是出席2006年科协年会的6000多名代表仍然饶有兴味地坐在人民大会堂里，听著名物理学家、诺贝尔奖获得者丁肇中教授讲演“我所经历的实验物理”。

席间，有位听众收到朋友一条短信：大科学家讲的东西你能听懂吗？

众所周知，丁教授所从事的高能实验物理、基本粒子物理、量子电动力学、γ辐射与物质的相互作用等方面的研究，均是目前世界最尖端的科学研究。一般人凭借现有的知识，的确很难理解或想象他心目中的奇妙世界。

然而，幽默而风趣的丁肇中教授通过他所做过的5个实验，让所有的听众都听懂了他报告的核心内容――一个科学家最重要的品质是什么。

 

不要盲从专家的结论

 

丁肇中介绍他的第一个实验，是测量电子的半径。

1948年，根据量子电动力学，费曼、施温格和朝永振一郎提出的理论，电子是没有体积的。这个理论被当时所有的实验所证明，他们因此获得诺贝尔奖。

但是到了1964年，哈佛大学和康奈尔大学著名的教授们和多年专门从事这种实验的专家们用很多年的时间，做了两个不同的实验得出了相反的结果――量子电动力学是错误的，电子是有体积的。这一结果得到物理学界的认可和重视。

因为这是关于物理基本观念的实验，丁肇中决定采用不同的方法来测量电子的半径。当时，他刚刚拿到博士学位，没有任何经验，没有人相信他能做出这样的实验，也没有人支持他。

1965年，他决定放弃在美国大学的前途，到德国新建的加速器用不同的方法重做实验。8个月以后，他的实验证明量子电动力学是正确的，电子是没有体积的，它的半径小于10-14厘米。

从这个实验开始以及后来40年对新粒子发现的一系列过程中，他最重要的体会是，不要盲从专家的结论，要对自己有信心，做你自己认为正确的事，不要惧怕困难，也不要因为大多数人的反对而改变。

 

不应重理论轻实验

 

大脑思维一直活跃在探索自然科学奥秘中的丁肇中，对生活周围的一些社会现象也常常有独到的发现。

他看到，身边来自印度、中国等一些发展中国家的青年学子，但凡成绩好的人，都比较喜欢偏向于理论的研究，而尽量避免做实验工作。

为什么会这样呢？他分析，问题可能更多出在观念上。中国有一句古话：劳心者治人，劳力者治于人。丁肇中认为，这种落后的思想，对发展中国家的青年有很大的害处。

他讲述了自己观念发生转变的故事：

“我在学校的时候，成绩应该说还是比较好的，也喜欢做理论。我的导师是世界上很有名的一位物理学家，我和他工作了一个月以后，他找我到他办公室喝茶。他对我说，他要是再活一辈子，他要选择做实验物理学家，不做理论物理学家。

“我感觉很奇怪。他告诉我，‘做一个普通的实验物理学家都是有用的，做一个普通的理论物理学家用途是有限的。上一世纪真正对物理有贡献的理论物理学家是很少很少的。’

“听了这个意见，我沉思片刻，五分钟以后，我就对教授说，‘再见，我不跟你工作了！’”。

后来，丁肇中外出工作或演讲自报家门时，他总是说：“我是学实验物理的。”

在这次科技年会上，丁肇中很想向青年强调实验工作的重要性。他说，实验是自然科学的基础，理论如果没有实验的证明，是没有意义的。当实验推翻了理论以后，才可能创建新的理论，理论是不可能推翻实验的。

 

要能和别人竞争

 

1998年的《科技日报》发表过一则重要新闻：阿尔发磁谱仪首次升空运行正常。

消息说，1998年6月2日，装有中国制造的巨大永磁体的阿尔发磁谱仪首次搭乘美国“发现号”航天飞机升空。此次磁谱仪将安装于未来的国际空间站，用以探测宇宙中的反物质粒子。在此次实验中磁谱仪运行正常。

在过去40年里，天文学和宇宙论突破性的发展，仍源于光和电波的探测，至今没有一个精密的磁谱仪在太空观测到带电粒子，其主要原因在于无法将超导磁铁送入太空。

由丁肇中教授主持的国际空间站上的AMS实验，是首次美国、中国(台湾)、俄罗斯、芬兰、法国、德国、意大利、瑞士等国在空间领域的合作，吸收了世界56个大学和研究所的600名科学家参与。这是国际空间站唯一的大型科学实验，也是第一个送入太空的磁谱仪，目标是寻找由反物质组成的物质，暗物质和宇宙线的来源。

曾经有很多美国科学家预测这个实验是不会成功的。结果这个实验组装在航天飞机上飞行10天以后落地，果然发现了外太空中许多从未了解的、想象不到的现象。例如在靠近赤道的地区，正电子的数量为电子的4倍。

1998年的实验结果证明了丁肇中的思路和整个设计原理是成功的，在此以后，他把全部的时间和精力都用于制造AMS02上。新阿尔发磁谱仪预计2008年送到国际空间站上，现在这一实验仪器已开始运往日内瓦组装。

人们可能要问，AMS实验到底可以找到什么？找到了会怎样？找不到又会怎样？

丁肇中的回答是，这个实验可以说代表人类的一个进步，因为在这以前，从来没有人能把磁铁放在天上寻找物质。专家的意见是根据已经知道的知识，实际的发现是要打破已经知道的知识，这样科学才可以前进。

自然科学的研究是具有竞争性的，只有第一，没有第二。

丁肇中强调，一个科技工作者最重要的品质就是能和别人竞争，能站在别人的前面，还要诚实。因为你不诚实，迟早会被别人发现，因为科学上的东西与时间和空间没有关系，今天你能做出来，明天别人在不同的地方用不同的方法一定能做出来，假如不诚实，迟早会被别人发现。

 

好奇是最根本的动力

 

有记者问，技术转化会带来很大的经济利益，特别是在短时期内就能见到成效，这对很多人来说就是一种诱惑。您认为是不是做基础研究就要耐得住寂寞呢？

丁肇中微笑着摇摇头，“我不觉得寂寞，要是寂寞的话，我就不做了。”

同时他认为这是一个很重要的问题。国家为什么不把钱直接给穷人，而要花这么多钱做尖端的科学研究工作，这究竟有什么意义？

他举例说，100年前，所谓最尖端的科学就是发现了电子和X光，当时所有人都认为没有用，到30年以后才慢慢知道可以用来做医学，做通信，现在人类生活根本离不开电子和X光。上世纪20年代的时候，最尖端的科学就是原子物理和量子力学，当时所有人都认为这是最尖端的科学，基本上没有用的，现在用在激光、用在超导、用在手机、用在网络上的，都是那个时候的基本原理。到上世纪40年代的时候，最尖端的科学就是原子核物理，现在用到能源上，用在激光上。

“科学改变了整个人类生活，我猜想这也是很多国家支持它的主要原因。但这不是我的原因，我做这些事情最主要的原因是好奇，想了解我们是怎么来的，这是我做科学研究最根本的动力。”

从发现一个新现象到市场化大约需要20~40年，对政治家和实业家来说，这样一段时间常常是太长了。但是，研究工作不会是一帆风顺的，当深入到未知领域时，很难做出预言。错误是成功的一个组成部分。因此，基础研究需要充分的自由空间和长期的展望。

许多人认为，如果一个国家想要在技术和经济方面具有竞争力，它必须集中于能立即有市场效益的实用性技术的发展，并使经济持续发展。我们听到这样的争议：是支持“无用的”基础科学，还是将资源集中于技术的转化和应用研究。

丁肇中肯定地说，从历史的观点看，后一种观点是目光短浅的。如果一个社会将自己局限于技术转化，显然经过一段时间，基础研究不能发现新的知识和新的现象后，也就没有什么可以转化的了。技术的发展生根于基础研究之中。

回忆起1977年8月邓小平曾经对他说过的一句话：“对科技工作要想得远一些，看得宽一些”，丁肇中更觉得意味深长。