荣获今年诺贝尔物理学奖的朱棣文教授是一位成就卓著的著名美籍华裔科学家。他勤奋、睿智,视科学实验为人生最有乐趣的事情。正如1976年诺贝尔物理学奖获得者、中国科学院外籍院士丁肇中教授所指出的:“朱棣文教授的研究确实相当有创造性,对科学有相当大的贡献,

其实,朱棣文不仅科学研究出色,而且对实验物理学具有极为精辟的见解。《美国科学家》杂志记者基思 · 瓦伊鲁曾经就激光冷却和捕获气体原子的研究工作,以及对科学、物理学实验和个人经历等极为广泛的话题采访了朱棣文教授。以下是这次采访的摘要。

记者:您的合作者、著名物理学家阿瑟 · 阿斯金称您是一位杰出的实验科学家、制造精巧实验装置的专家和第一流的工程师。请问您是否以具有这些品质为荣,或者说这些正是您努力追求的目标?

朱棣文:对于阿斯金教授的夸奖我并不了解。从钟情于物理实验的角度来说,我确实非常努力、非常用功,我已经在实验室里呆了好多年了。如果你将许多时间花在实验室里,那么你的实验技巧就会越来越娴熟。过去需要我花上好几个月才能完成的实验,我现在只需几天至多几个星期便能完成,因而你便有了更多的办法和更多的知识。这样,当你在实验中遇到新情况时,就能及时想出恰当的解决办法。实验技巧来自于经验和实践。我曾经指导的一个博士后因实验没有头绪而灰心丧气,但是我告诫他:“不要放弃尝试。只有通过不断的摸索,你才会获得提高,你才会找到解决问题的办法。”

在某种程度上,阿斯金教授把我称作工程师是很有道理的。虽然我的目标是物理学并且正在试图对物理学作出一些十分重要的贡献,但是我的工作的90%是与工程有关的。一旦你选定了一个研究课题,当你认识到对于取得前进的关键因素之后,接下去便是一个工程学技艺的问题了。因此,从某种意义上说,我做的许多物理学研究都可以看作是在从事工程技术工作。我认为,在这样一项工作中,我们所赢得的是这样一个事实,即我们把所有这些各不相同的见解设计成一个可行的实验之中。在许多实验,特别是在那些技术上非常复杂的实验之中,实际上不仅仅是一个想法,而常常是你必须在进行一个实验的同时验证许多设想。

记者:你所从事的研究工作的性质适宜于隐喻和比喻,例如“光学粘胶”就是一个充满形象化比喻的描述性术语。从科学传播与交流的角度来看,这个术语的效果怎样?在你进行日常的实验研究时,你是如何创造出这个术语的?

朱棣文:它百分之百来自工作的图像。当我思考问题的时候,我通常把它简化成我能够理解的非常基本的模型。在我初次涉猎这个研究领域的时候,我对此并不十分了解。为了弄懂弄通并且有所作为,我必须将它简化成一些简单的模型。一旦变成简单的模型,我就能在脑子里对它进行反反复复的思考和研究,像“光学粘胶”等形象化的模型就是我将其简化而得到的。一旦完成了这一步,你就能很容易地向他人解释其中的科学道理,

记者:这种将所研究问题具体化的方法是否对你娴熟地进行实验研究产生了影响?

朱棣文:是的。在物理学实验中,一个装置能产生什么结果,你自己会有一个感觉。因为一些先入为主的概念,你会产生一个直觉。但是在你的脑海深处,你总会有一个关于事物如何发展和事物应该如何发展的模型。在某些情况下,它是一个简化了的模型。在你的脑子里,你可以轻而易举地对这个模型进行拆卸、组合以及其他改变。因此这对设计实验和完成实验都非常有帮助。

记者:您曾谈及指导您博士论文的教授对您的兴趣和您的方法的形成具有非常重要的影响。您能否介绍一下这方面的情况?

朱棣文:好吧。我的导师尤金 · 科明斯是一位异乎寻常的教授。据我所知,绝大多数教授通常是自己坐在办公室,而让他们的研究生在实验室里忙忙碌碌,但是科明斯教授却不是这样,他在实验中找到了人生真正的乐趣。在他的影响之下,我也对实验产生了浓厚的兴趣。这就是我,这就是我的成长经历。

科明斯教授要求我做的第一件工作,就是完成一篇有关质子星形成的天体物理学理论论文,但是我的很多时间却都是在实验室里度过的。后来我终于意识到:实验室是最适合我兴趣的工作场所。贝尔实验室同样对我产生了惊人的影响。我进行过许许多多的科学研究,有过一系列优秀的合作者,像海厄特 · 艾伦 · 米尔斯、阿瑟 · 阿斯金和约翰 · 布约克霍尔姆等,他们是真正的一流科学家。对于一个年轻的科学家来说,置身于这样一个科学温床确实令人兴奋。我认为是恩师尤金·科明斯教授引导我进入了实验物理学的研究领域。现在,我仿佛像一个置身糖果店的小孩,满眼望去,到处是可口的好东西。

记者 :请谈谈您的成长经历。您的家庭是否对您产生了一种特别的影响?

朱棣文 :我生长在一个由一群有成绩的学者组成的家庭——这里不仅包括我的父母,而且还有我的兄弟和堂房兄弟。我的一个哥哥过去曾是一位理论物理学家·现在则是斯坦福大学医学系的教授,他改变了他的研究领域。我弟弟在21岁时就获得了博士学位。与他们相比,我就逊色多了。我们全都全身心地致力于学术研究;事实上,当我很小的时候,可能刚上小学二年级,父亲就曾对我说道 :“在没有拿到博士学位之前不要考虑结婚成家的事情。”生活在一个杰出人才辈出的家庭之中,你常常会感觉到仿佛自己是一个笨蛋。因·此,当我在从事物理学研究的时候,总会有一点点局促不安的心理感受。如果在三个或四个月之后没有取得任何重要的新进展,那就会惶惶不安了。我发现随着年龄的增长,这种情况并未见好转。在从现在开始的10年左右时间里,许多新的事物都在变化之中,但是这些并没有引起我太多的关注,我最感兴趣的是这种变化的最终结果是什么,或者我是否具有非常令人兴奋的新的思想。