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2023-11-09 第27,773号

上海报业集团主管主办·文汇报社出版

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第9版:综合/专题

诺奖得主塞尔日·阿罗什接受记者专访——

“基础研究发展预示了未来生活中的新科技”

       ■本报记者 姜澎
      
       “一切科学与技术都是共生共荣的关系,而基础科学研究的发展不仅仅预示着我们未来生活中新科技的出现,也影响了科学研究的进一步发展。可以说,正是过去几百年中,科学家们的接力才使得我们能够今天实现量子通讯,用上核磁共振、GPS等这些看似普通的技术。”昨天,复旦大学“浦江科学大师讲坛”上,2012年诺贝尔物理学奖得主、法国法兰西公学院名誉教授塞尔日·阿罗什通过光学物理的发展,展示了科学与技术互相推动的关系。他还表示,作为科学家应该让更多公众了解到科学前沿。他在讲坛结束后接受了记者专访。
      
       “从事科学研究,必须与优秀的科学家为邻”
      
       阿罗什年轻时偶然接触了光学,一下子就为光学的魅力折服。“从某种程度上说,我们从外部世界获得的信息都来自光,科学家对星体、宇宙运作的信息也都来自于光,这些信息可能通过几百万年甚至几十亿年才被我们看见。”所以,阿罗什的最初理想是成为天文学家。
      
       其后,阿罗什在导师——1966年诺贝尔物理学奖得主卡斯特勒的影响下,迷上了量子物理。他说,自己最大的幸运是在实验室很好的环境中受到了熏陶,从而走上了光学研究之路。他还认为,“要从事科学研究,必须与优秀的科学家为邻。星光熠熠的科学家会激发我们探索的热情和动力。我的导师以及我所带教的人,都不断令我产生研究的激情。”
      
       阿罗什列出一张光学历史上产生重要作用的物理学家,从中可见,自17世纪开始,光学就已经成为一门科学,而大众熟知的一些物理学家,不论是伽利略、牛顿,还是费马、开尔文等,几乎都从事过光学研究,且取得了成绩。而后来的400年中,科学家们接力在光学领域不断取得突破,从似是而非中找到科学发展的正确道路。
      
       科学与技术是共生共荣的关系
      
       阿罗什倾其一生都在从事光学研究,在他看来,光学从最初诞生到现在,充分说明了这一点,科学与技术总是共生共荣的关系。尤其就物理学发展而言,有些技术的发展非常重要。“从伽利略将望远镜指向天空,到现在的量子通讯,每一次新技术的出现都推动了光学的进展,而光学研究的每一次突破不断推动了后续的科学发展,也预示了新技术突破为人类生活带来的改变。”
      
       阿罗什还举了一个例子,17世纪,正是伽利略和助手完成钟摆实验,发现钟摆定理,从而使一天误差只有10秒的摆钟得以诞生,这也使得后来光速的测量成为可能。伽利略发明的反射、折射望远镜,以及后来其他科学家发明的观测光谱的光学设施,使得基础科学研究中不断有新的问题被提出,并使得电磁学、电动力学、量子物理等得到了发展,从而出现了一系列改变生活的技术。
      
       “现在很多生活中的变化都来自于量子物理的发展。”阿罗什说。
      
       与此同时,阿罗什谈到,“也许是因为科学的普及工作做得还不够好,使得公众对于科学与技术的密切互动,包括对我们生活的改变并没有明确的意识。甚至现在美国和欧洲还出现了一种反科学的潮流。”在他看来,这种现象的出现主要是因为无知,让公众了解科学内涵,更熟悉科学的前沿非常重要。
      
       他强调,在这个改变的过程中,教育非常重要。“一方面,科学家必须让更多公众了解科学前沿。与此同时,对那些反对科学的人究竟是怎么想的,科学家其实知之甚少。”他以法国为例谈到一种情况,基础教育阶段的老师往往是文科出身,理工科毕业生往往因收入问题,选择做老师的比较少,在他看来,这样的教师群体特色可能影响学生的科学素养形成,“老师本身的科学素养不够,使得他们内心并没有足够的自信去讲授前沿科学”。
      
       大科学和自由探索的小科学之间总是互补
      
       现代物理学研究越来越依赖大装置、大团队,这从近年来获得诺贝尔物理学奖的项目也可窥一斑。至今还在从事科研的阿罗什坦言,大科学和自由探索的小科学之间总是互补的。
      
       他举例谈到,对基础物理的探索,过去人们更青睐于对撞机等大科学装置给出新结论,在对撞机刚开始出现时确实如此,但现在瓶颈陆续出现。与之相反,一些小规模实验其实也可以“贡献很大”。比如就量子科学而言,阿罗什坦言,他比较赏识的华人教授,科罗拉多大学叶军的量子精密测量就是一个自由探索的项目,为当下一些关于量子科技的大科学研究结果提供了很好的补充。
      
       “我更偏爱小一点的团队,我的工作在几个平方米的实验平台上就能完成。”阿罗什坦言,他的团队也只有20人左右,“因为团队小,且不依赖于大科学装置,所以我们对探索的方向有着更大的自主性,可以探索自己真正感兴趣、真正想理解的问题。”
      
       如何看待大科学项目与自由探索的小科学?“目标明确的大科学项目和耗资巨大的大科学装置当然有其重要意义。”阿罗什进而谈到,“现在不少国家的政府倾向于把有限的资金用于大科学装置,但是自由探索是绝不能被忽视的,在大科学和自由探索的小科学之间,取得一种平衡是很重要。”
      
       在阿罗什看来,中国在这方面做得不错,上海的一些大科学装置也受到不少国外科学家的关注。