非常高兴今天能够来到这里,这是一个很好的机会,我感谢这次论坛的组织者能够把我们聚在一起讨论这样一个非常重要的问题。现在我必须承认我不打算谈气候变化,全球变暖。我要谈的也是很重要的问题,我要谈的是我对中国的建议,科学上的成绩是怎么取得的?
大家可以看看图片上的人也在早上论坛中发言了,他在96年分享了诺贝尔化学奖,自然科学基金会就邀请了这些得奖者到美国首都华盛顿来支持他们做基础研究,那时候(英文)不断的讲两件事,那就是碳纳米管是非常有用的,另外一个不断讲的就是我们要加强对太阳能的研究。我觉得在做基础研究的时候,你的确不知道自己会发现什么?如果在研究中有目的那是应用型的研究,而不是基础型的研究。所以我一直在考虑研究到底是为了什么?我在这次演讲中就是要向大家介绍一下从这样一个出发点所产生的一些想法。
有三个主题或者说是三个议题:一般来说我得花一个半小时讲,现在我把它压缩到二十分钟,这几乎是不可能的,但是我还是想利用有限的时间跟大家谈谈我的想法。
第一点、这些自然科学的发现它改变了我们的世界,但这些发现是不可预测的。我还想谈一下既然不可预测,那么我们采用什么样的研究方法会增加我们发现的机会呢?现在这幻灯片是日落时的大峡谷,我想分析一下做出发现的链条,他是我非常敬佩的人,他就是奥乃斯他和德瓦尔(音)进行一场比赛,最终奥乃斯还是获得了氦气,而且他把这个氦气变成了液体,这是1980年;然后他借用了德瓦尔的工作方法来看看液体氦能否凝固;在氦变成蒸汽的时候它的冷却是14K,两年之后人们把记录降到了1.04K的记录,我本人曾经将氦凝固到0.0001K,之所以这样就是因为没有施加足够的压力,所以奥乃斯不知道为什么失败了?一个学派认为如果对非常纯的金属冷却,可以消除驱散电阻振动。
在三年之后(英文)获得了物理学的诺贝尔奖,我敢说在那之后全球的人都在研究超导性,但是在之后的十五年如果你想研究超导的话,就必须去(英文)的莱顿大学,因为在那个地方他才可以有仪器把液态氦冷却到2.17K以下,我提到的2.17K是因为这样一个变为超流体的变化是非常大的一个成就,(英文)曾经在自己实验笔记上记录过。我们看一看发现超导性研究方法是什么?首先尽可能使用最好的仪器,在奥乃斯成功以后杜瓦给他写的一封信。对于研究生来说以及所有科学学生来说,失败可能是邀请你尝试新的事物;奥乃斯用了两年的时间希望液态氦凝固,但是他没有成功。
最后一点也很重要,对于所有做实验的科学家来说,都要注意非常微妙的特点,而不要轻易放过。奥乃斯其实是可以发现这个超流体的。没有因为发现液态氦而获得诺贝尔奖。(英文)在1937年一天证明在2.17K以下液态氦是小于一纳米,他后来在1978年和两个不太可能获得奖的人获得了诺贝尔奖。(英文)当时是实验室的主任,他是我老板的老板的老板,贝尔的实验室曾经参与了第一颗人造卫星的实验,在实验结束之后,他们就把当时做实验用的一个微波接手器给(英文)和(英文)使用,当时有一个非常灵敏的天线,其实这个天线并不是很重要,最关键的是有一个微波放大器,这个放大器是哥伦比亚大学的(英文)和他的研究生共同努力的成果。
(英文)后来在53年的时候也发明了微波激射器;后来(英文)和(英文)就利用微波接收器来观测温度降到4.2K,但是他们借用了这个接收器,可是他们对这个接收器做了一个关键的改造,他们把天线接收的噪音和黑体辐射的信号进行了比较,这样他们就可以调天线的声音了,得出的结论好象有三度额外的噪音,总是从天线接收器传过来,而噪音的来源一直不知道,后来发现天线里面鸽子在那里做了窝,最后又把天线装好,还是没有消除噪音;最终(英文)给麻省理工学院教授打电话的时候,教授建议他给(英文)打电话,(英文)正在用传统的接收器在检测噪音,他的噪音幅度是2000K,所以使他们很难能够检测到这样的辐射。这个噪音是大爆炸的时候所留下来的微弱信号,在宇宙爆炸过程中温度都逐渐降了下来。
我们最近得到的数据发现辐射温度的差距是非常大的,这是由于宇宙密度的变化。差异性第一个证据是由(英文)和(英文)来发现的,他们在06年的时候共同获得了诺贝尔奖的物理奖。如果我们看看最近大家所采用的研究的方式,仍然是要使用最好的技术,当然他们用了这个设备以后,还对他进行了技术改造,不要重复发明,尽可能用新的眼光探索,不要放过任何微妙点,要解决任何的疑问,因为他们很可能就忽略了微弱的噪音,但是他们没有这样做。
我要讲的三个问题中的第二部分,大家看一下幻灯片,科学的进步通常都是直接受益于人类的发明及技术的出现,但是不可能知道可解决人类面临问题的进展来自何方?即使在科学上取得进展之后,举一个例子:“核磁共振”是由(英文)和(英文)在46年发明的,他们俩之所以发明这个,是为了了解磁场中赫兹运动频率的问题,六年之后他们获得了物理学奖,他们得奖的速度比别人要快。当时人们问他“核磁共振”有什么用处呢?(英文)说这是基础研究,非常少;(英文)可能思维更成熟一些,他说大家可以用“核磁共振”来校准磁场。大家可以看到这就是后来的情况,几年之后大家就制作了磁场。事实上这就是非常重要的证据,这个发现很快就成为全球化学实验室中重要的工具。
(英文)他开发出了高分辨率的傅里叶转换多铺学(音),他和(英文)共同发展了二纬“核磁共振”科普学,就使人们可以有效的测量分子链的长度,在1991年(英文)就获得了诺贝尔的化学奖。到70年代的时候人们就意识到如果利用“核磁”辐射的话,这种频率的变化就可以检测到样品中的波动,如果是用三维的手段是可以获得很多信息的,这是医学上的一个很健康的一种工具,这是非常重要的科学发现。
(英文)和(英文)在其后的一年又获得了03年度的医学诺贝尔奖,这是“核磁共振”第四次获诺贝尔奖。我觉得他可能还会再获一次奖,那就是贝尔实验室有一位科学家他认识到功能性的“磁共振”方面的成效开发还是有潜力的,这就使得他能够对人脑进行成像,这是在一秒钟之内就可以做到的,这就改变了我们对心理学的了解,他变成了一门科学,而不仅仅是社会科学,我觉得真有可能再次获得诺贝尔奖;如果是这样的话,就会使“核磁共振”第五次获诺贝尔奖。
在我发现固体氦的时候,我不知道它是液态的还是固态的,所以我就和(英文)讨论,我考虑了他的意见就做了一个静态的磁场,用了一个单的(英文)频率,希望能够把这一层降低,这样来确定细胞内的结构,这当然是第一次“核磁共振”的应用,他只是一维的,当时我们不知道它有任何的应用。我发表了自己的研究成果,当时我知道有一些同行会读我的论文,这时我看到的一些现状。在76年晚上我就记下来,这种液态氦的研究非常有意思,很多人都做出了贡献,无论是技术还是他们的观念都做出了很多的贡献,没有他们任何一个人我都不可能做出这种发现。
可以公平的说诺贝尔奖应该被看作是对科学的一种庆祝,而不是对发现者的一种奖励。我们当然是聪明人,但是有很多的聪明人他们也都应该获奖,我要给大家讲的是科学的发现往往不是孤立做研究的个人所发现的,他应该是科学界的共同成就。一个人要想进步的快,必须做广泛的研究,科学家之间要相互的交流;科学家他们应该花一些时间满足自己的好奇感,科学的进步就是这样获得的。谢谢!(据千龙网直播)