• 2015-08-31
  • 大学堂顶尖学者计划
  • 北京大学国际合作部

作者:吴 婷 熊建辉(采访、整理) 出处:《世界教育信息》2014年 第13期 总第349期

  一、良好的教育及合作互助在我的研究生涯中影响深远

  《世界教育信息》:尊敬的恩格勒教授,很高兴您接受我们的采访。应华东师范大学的邀请,您此次中国之行开始于繁华的上海,并在华东师范大学闵行校区做了题为《布绕特-恩格勒-希格斯机制与标量玻色子:用创造力超越我们眼见的世界》的科学讲座,受到了青年大学生们的热烈追捧。首先请您基于个人经验,谈谈是哪些因素对于您获得诺贝尔物理学奖产生了重要影响?

  弗朗索瓦·恩格勒:其实,在整个职业生涯中,我从未想过获诺贝尔奖,所以只能告诉你我是怎么学习和工作的。从中学开始,我逐渐成为一名成绩优秀的学生,但也有成绩不好的课程,比如地理。究其原因,与其说是因为地理科目里的地理位置需要死记硬背,不如说是由于地理老师的缘故,这是一个很严肃的教育问题。幸运的是,我遇到了一位优秀的数学老师,他让我感受到了数学的美妙,并让我对数学产生了兴趣,之后也一直鼓励我获得物理学博士,成为一名科学家,我很感激他。另外,我所在的比利时布鲁塞尔自由大学很注重人才的培养,并一直坚持思想自由与科研自由的建校理念。

  在我看来,学校教育和家庭教育在孩子成长过程中都很重要,并且只有将家庭教育和学校教育结合起来,才能产生更好的效果。我出生于犹太家庭,犹太人和中国人一样,非常注重家庭和教育。另外,不同年龄的人之间的对话十分重要,在中国,人们尊重老年人,前辈将经验和知识传递给下一代,这难能可贵。

  我从事物理研究的过程并不是一帆风顺的。最初,我想从事工程学研究。于是,我进入了法语布鲁塞尔自由大学理工学院学习。学习期间,我慢慢意识到,自己真正的兴趣在于研究与了解埋藏于表象之下的规律与法则,而不是简单地运用一些原理。本科毕业后,我留在法语布鲁塞尔自由大学攻读物理学,后来获得了博士学位。学习期间,我遇到了法国教授皮埃尔·艾格兰(Pierre Algrain),并成为他的助教,我们一起发表了有关半导体的研究文章。1959年,正在美国康奈尔大学做研究的罗伯特·布绕特教授在为他的实验室寻找一名研究员。他向艾格兰征询意见,艾格兰向他推荐了我。我和布绕特的合作由此开始。

  我和布绕特见面后很快便成为很好的朋友及密切的工作伙伴。我们在物理方面的很多观点经常是互补的,布绕特的思维和观点倾向于英式的严谨风格,而我的思维和观点则更倾向于天马行空的拉丁风格。1961年,在我博士后研究快结束的时候,康奈尔大学给我提供了一份工作,但我拒绝了,因为我太想念比利时了。之后,布绕特和我一起离开美国,来到了法语布鲁塞尔自由大学工作。布绕特喜欢欧洲文化,而且是一名艺术爱好者。因此,在比利时政府的支持下,他决定放弃美国公民身份,来到布鲁塞尔。从1980年开始,布绕特与我一起在法语布鲁塞尔自由大学担任理论物理学小组负责人。在科学研究的道路上,合作互助是科学家们提高效率的重要办法。我和布绕特教授一直合作得很愉快,当然,争执在所难免。对于我们合作的纠纷,一方面,我会接纳争执存在的事实,不予回避,双方多多沟通;另一方面,双方在争执之后要有反思和总结,矛盾虽然细微但也不能长期积累。

  二、对物理学的喜爱使我从未放弃科学研究

  《世界教育信息》:早在1964年,您和罗伯特·布绕特教授就提出了“上帝粒子”的假设,但这一假设直到2012年才得到科学实验的证实。请问,在将近半个世纪漫长等待的过程中,您想得最多的是什么?能再次跟我们回忆一下“上帝粒子”假设提出的过程吗?

  弗朗索瓦·恩格勒:吃饭,工作(幽默一笑)。遗憾的是,我一生的同事和挚友罗伯特·布绕特于2011年去世,没能迎来实验结果,无法分享我们合作赢得的荣誉。1961年,在康奈尔大学,布绕特教授和我认识了美籍日裔理论物理学家南部阳一郎,他因把自发对称性破缺机制引入基本粒子理论而获得2008年诺贝尔物理学奖。与南部阳一郎教授的交流促进了我们对基础粒子理论的研究。那时,长程力(即作用于遥远天体间的力)已被人们所理解。然而,作用于原子核和亚原子核之间的短程力却仍然是个谜。以南部提出的破缺机制作为研究的基础,我们建立了一个产生短程力的机制,从更广泛的角度来讲,即其他粒子在它的作用下产生质量。1964年,我们在《物理评论快报》上发表文章,提出了这个机制理论。数周后,英国物理学家彼得·希格斯也提出了同一机制。我们的理论预测了希格斯玻色子的存在,这个粒子在2012年被欧洲核子研究中心证实。在我看来,一个真正的科学家就要耐得住寂寞。我在1998年退休,但并没有因此而停止对物理学的研究,能够坚持是因为对物理学的真心喜欢和团队的支持。

  三、科学研究者应保持对未知世界的好奇心

  《世界教育信息》:您认为,作为一名物理学家最重要的素质是什么?

  弗朗索瓦·恩格勒:对于从事物理工作的研究者来说,我认为最重要的素质应该是保持对物理的直觉、独立工作及运用的能力和好奇心。当然,保持好奇心是最基本和最重要的。对于物理研究,研究者自身要有了解未知世界的强烈愿望,才会去思考如何去做好研究,以及如何运用研究成果。另外,他们还需要熟悉两个领域,即物理学和基础数学。

  物理对我来说就像是“毒品”,我一直从物理研究中得到乐趣,这体现在,一方面我选择这门学科遵从了我内心对物理的好奇,另一方面我非常享受与同事一起做研究。很显然,我们已不处于文艺复兴时期,知识是如此广泛以至于人们不可能摄取到所有内容。因此,我们没有必要去研究我们感兴趣领域的所有内容,关键在于学会在广泛的知识内容中鉴别出对你重要或有用的,然后再进行深入研究。科学创新的喜悦就像艺术家发现了某种特定的美学表现形式。好像没有了自然神,研究者自己会去思考:如果我是上帝,我将如何去创造东西?

  四、基础研究是研究创造力和可持续发展的保障

  《世界教育信息》:物理学研究越来越聚焦于对于现实问题的研究,作为一名粒子物理学家,您如何看待这一现象?

  弗朗索瓦·恩格勒:现在,世界上有许多科学家总认为,自己研究的成果最好能立即转化成现实的经济效益,甚至提出了“基础科学要服务于应用科学”的口号,而我不是这么想的。人们的生活离不开及时而实用的物品,离不开应用物理学。新的事物被不断发明出来以满足实际生活的需求,这更加凸显了应用物理学的重要性。互联网的运用就是一个很好的例子,它向人们证明应用物理学可以带来效益。

  但我们必须注意的是,人们通常很容易沦为他们正在做的事情的奴隶。现代社会的发展中存在的一个问题是人们乐此不疲地去被很多东西牵绊,比如手机。我看见很多人有两部手机,不仅用来通讯,还用来娱乐。这在一定程度上预示着很多人已经完全沦为技术发展的奴隶,对这个世界失去了好奇心,而这都是我们不愿意看到的。没有了好奇心,你将不会有了解世界的愿望。我强调了解未知世界的重要性的原因有两个:首先,通过了解未知世界,你将会成为一个有辨识能力的人;其次,对未知世界的了解与基础研究密切相关,基础研究的发展有助于创造美好的生活。

  基础研究是知识原创的源泉,从这个意义上说,应用研究只是知识原创的复制。若没有新思想,应用研究将会“窒息”。我理解,特别是在经济危机期间,纳税人和纳税人选出的政府愈来愈趋向应用研究,但社会发展需要科学发明,基础研究是探索科学规律的必然。

  由此可见,应用科学固然重要,但世界还需要科学家们去探究一些今天看来似乎是“无关紧要”的东西。比如,宇宙到底是怎么形成的,暗物质究竟是什么。从这样的研究中,我们可以看出一个科学家的心智,看出他的心无旁骛和内心的坚强定力,而这样的基础性研究同样是极具创造力的,也会对人类的发展产生至关重要的影响。

  虽然类似寻找“上帝粒子”这样的基础科学研究在短期内很难带来经济效益,且许多基础科研成果要经过漫长的科学实验才能够得到证实,但基础研究是研究创造力和可持续发展的保障。我们应该加强基础研究和创新研究。

  五、中国应加大对基础研究的投入

  《世界教育信息》:据我们所知,这是您第二次来中国。请问,此次来华您有何感受?若有机会,您对将来来中国工作有何想法?您是如何培养年轻的科学家的?您对中国物理学的发展有何建议?

  弗朗索瓦·恩格勒:第一次来中国是在20年前,那时我看到的中国与当下差距甚大,中国的飞速发展令世界瞩目。高楼大厦和繁荣的物质生活都是表象,在和人们的深入交流中,我感受到中国的发展潜力。昨日,在和华东师范大学理论物理研究所的老师们探讨关于质量起源、超对称、超弦理论、暗物质暗能量以及未来大加速器等问题过程中,我感受到了他们对于理论物理学研究的热情。此外,我还和华东师范大学附属第二中学的中学生进行了一场对话,觉得中国的学生勤奋好学,有很强的求知欲望,他们提的问题质量很高而且有深度。

  在培养年轻的科学家方面,我认为,我们应该多提倡归纳思维(Inductive Thinking),即利用事实真相向通常的实验性创意提供强有力的依据,而不仅仅是教育学生演绎思维(Deductive Thinking),即集中灌输各种有用信息的逻辑结论。归纳思维教育更容易在实验室或现场实现,主要在于指导学生如何进行有价值的观察分析和帮助学生掌握归纳方法,而目前规模化的大学教育制度很难做到这一点。教学生真正掌握学习方法论要比纯粹的知识扩散好。教育不能忽视人类潜意识的积极作用,这直接关系到创意灵感,非常接近艺术创作。我本人非常喜欢弹钢琴,弹古典音乐会调动身体所有协调功能及复杂的逻辑结构与毅力,这同科学研究的规律非常相似。归纳和演绎思维为我提供了必要的科学方法基础,但我绝大多数的全新理念来自躺在床垫上大脑自由翱翔时产生的灵感。

  中国在应用技术领域取得了丰硕的成果,但在基础科学领域还存在一定的“短板”,应加大对基础研究的投入力度,相信中国科学家有一天也能够发现新的粒子,在这一领域拔得头筹,这将是对世界科学界的伟大贡献。目前,世界上最强大的粒子加速器是欧洲核子研究中心的大型强子对撞机,其环状隧道有27公里长,希望中国能够制造出周长达到100公里的加速器。如果我自己有机会来中国工作,比如在华东师范大学讲学,希望能推动相关实验的进展。

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