朱棣文:给狂奔的原子踩一脚光的刹车
关键词:他用多束激光织成一张光网,把原子从每小时4000公里按到几乎停住,又以诺奖得主之身走进美国内阁

朱棣文,男,1948年2月28日生于美国密苏里州圣路易斯,祖籍江苏太仓。他1970年获美国罗切斯特大学物理学与数学两个学士学位,1976年获加州大学伯克利分校物理学博士学位;1978年进入贝尔实验室,1983年起任该实验室量子电子学研究部主任;1987年起任教斯坦福大学,曾两度出任物理系主任;2004年出任劳伦斯伯克利国家实验室主任,2009年至2013年出任美国第12任能源部长,现为斯坦福大学物理学与分子和细胞生理学教授。他于1998年获香港中文大学荣誉理学博士学位,并当选中国科学院外籍院士。
1985年,美国新泽西州,贝尔实验室。朱棣文和同事把多束激光从不同方向对准一小团原子,光子迎面撞上原子,像无数只看不见的手把它往后拖。这套后来被称作光学黏胶的装置,把原子的飞行速度从每小时约4000公里压到约1公里,温度逼近零下273.15摄氏度的绝对零度。狂奔的原子,就这样被光按住了。
常温下的原子每秒飞行数百米,任何仪器都难以捕捉并看清它们的细节。激光冷却与俘获技术把这扇门推开了:原子钟的精度可以提高百倍,太空导航、卫星定位、引力测量都由此有了新的工具。1997年10月,瑞典皇家科学院把诺贝尔物理学奖授予朱棣文与法国科学家科恩-塔努吉、美国科学家菲利普斯三人,以表彰他们发展了用激光冷却和俘获原子的方法,奖金各得三分之一。这一年朱棣文49岁,时任斯坦福大学物理系主任。
1998年,朱棣文两次与香港结缘。3月,他以伟伦访问教授身份到香港中文大学发表公开演讲;同年10月,这所大学向他颁授荣誉理学博士学位。中大校方在新闻稿中写道,他的发明为物理学带来重大突破,让科学家能进行过往一直无法实行的原子操控实验,研究成果可用于太空导航系统,有助于制造更精确百倍的原子钟。
诺贝尔奖没有让他停下。2004年,他出任劳伦斯伯克利国家实验室主任,把这家美国能源部下属老牌实验室的研究重心转向清洁能源。2008年12月15日,候任总统奥巴马宣布新政府能源环境团队名单,朱棣文获提名出任能源部长;2009年1月20日,美国参议院以口头表决方式通过提名。中国新闻网当年的报道称,他由此成为美国历史上第一位获得过诺贝尔奖的内阁成员。
就任半年后,2009年7月15日,朱棣文站上清华大学主楼演讲大厅,台下坐着500多名师生。我的父母都毕业于清华大学,我为此感到非常自豪。这位祖籍江苏太仓的部长的开场白引来满场掌声。他在演讲中给出警告:如果一切照旧,芝加哥高于32摄氏度的高温天气可能从每年10天增加到75天至90天,中国的极端热浪可能从20年一遇变为两三年一遇。同一天,中美两国部门在人民大会堂共同宣布成立中美清洁能源联合研究中心。
任内四年,他把力气花在清洁能源上。人民日报社《中国能源报》2013年盘点他的答卷:400亿美元的贷款和补贴投向太阳能、风能与生物燃料产业,奥巴马第一任期内美国风能、太阳能装机容量翻番,美国时隔34年重新颁发新建核电机组许可证。2013年4月,他卸任部长,回到斯坦福的课堂。
香港的听众此后又迎来这位老朋友。2016年10月,他应香港中文大学联合书院之邀担任到访杰出学人,在沙田邵逸夫堂主讲走出能源及气候变化的死胡同,逾千名公众到场。中大校方的介绍文稿列出一串数字:他已发表学术论文260篇,取得发明专利11项,拥有的荣誉博士学位达30个。
年过七旬的朱棣文仍是国际科学讲台的常客。2019年10月,他在上海举办的世界顶尖科学家论坛上说,科学一直都是国际属性的,各国科学家必须彼此分享,没有一个国家能在科学领域垄断。2020年11月,他在同一论坛的视频连线访谈中表示,中国已具备所有条件在新能源开发方面成为世界领袖。
2009年那场清华演讲,杨振宁自始至终坐在台下。演讲结束后他对记者说:朱棣文为科学研究做出了重大贡献,如今又处于重要的领导位置,这就是我对他的评价。
从贝尔实验室的激光台,到华盛顿的内阁会议室,再到斯坦福的讲台,这位年近八旬的物理学家如今仍以威廉·凯南物理学讲座教授的身份执教,研究方向已延伸到纳米材料在电池与生物医药中的应用。(香港府右新闻·《时代风云》栏目组)