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科学点燃青春——2021未来科学大奖物质科学奖获奖者张杰对话青少年

2021-12-07| 发布者: 阳谷生活网| 查看: 135| 评论: 1|文章来源: 互联网

摘要: “张院士,您高中时最喜欢哪一门学科?它在您后面的职业选择中有没有起到关键作用?”“亲爱的‘杰哥’,您曾经......

“张院士,您高中时最喜欢哪一门学科?它在您后面的职业选择中有没有起到关键作用?”“亲爱的‘杰哥’,您曾经说过,科学前沿离每一个人都不遥远,那您能跟我们说说您的研究成果会对我们的未来生活带来什么变化?” ……

近日,“科学点燃青春——2021未来科学大奖物质科学奖获奖者张杰对话青少年”活动全网首播,累计观看量超过140万人次。

未来科学大奖设置“获奖者对话青少年”活动,旨在为热爱科学的青少年提供与科学家沟通交流的机会,激发孩子们对科学的兴趣和探索未知的勇气。

本次活动中,上海交通大学讲席教授,中国科学院院士,德国国家科学院院士,第三世界科学院院士,英国皇家工程院外籍院士,美国国家科学院外籍院士,2021未来科学大奖-物质科学奖获得者张杰教授,以《科学与梦想》为题,向同学们分享自己的人生经历与科研故事。

他从自己幼年时父母对他科学兴趣的培养,讲到求学科研生涯中的探索实践、真实有趣的故事和在求知路上的心路历程,为青少年同学们提供了人生经验参考与关键问题的思考方向;同时,他也通过对所从事的科研领域——高能量密度物理的科普,带领同学们对这一物理学前沿交叉学科有了更为清晰的认识。

随后,张杰教授分别与上海交通大学附中闵行分校、美丽中国支教项目合作学校云南保山市施甸县太平镇太平中学、湖南弘慧教育发展基金会筑梦计划项目学校湖南省桑植县第一中学、上海交大对口帮扶学校——云南省洱源县第一中学三所乡村学校的学生代表展开线下线上对话,回答了来自青少年们关于个人成长经历、学习方法,未来职业规划、对物理学专业领域乃至科技的未来发展趋势的好奇提问。

获奖者对话青少年精彩问答

(节选)

好奇提问1:您是如何平衡学术研究和日常工作的?

张杰:我日常生活没有什么需要平衡的,我总要生活的。如果抱着研究的心态,很多东西就都会给你带来乐趣,我特别乐观,因为我有研究的心态。比如说我做了十几年的大学校长,那我怎么做科学研究,因为大学校长是需要200%投入的职业,我必须要有职业的操守,所以我做交大校长的时候,物理学研究基本上是控制在最小的尺度,大概每年只带一个博士生,一直到我不做行政工作以后,再回到科学研究中,用200%的时间,投入到科学研究上去。

好奇提问2:之前看过一篇新闻,是您从国外讲学回来,看到机场都是迎接张杰的标语,但是却是歌手的张杰,您如何看待对国家做出贡献的人,知名度和收入往往不及明星?

张杰:这是一个很正常的现象,因为我们从事职业不一样,我既然从事科学家的职业,当然就不应该去期待我去受到像文艺或者是做艺术明星一样的追捧,这是一个再正常不过的现象,不需要有任何惊讶。因为那个张杰他也很了不起,拥有那么多歌迷,因为他的歌唱的的确非常好,我女儿小的时候,也是他的歌迷,这很正常。

好奇提问3:随着现在人类对量子物理研究越来越深入,很多经典物理学中的不少理论遭到(或者即将遭到)质疑甚至推翻,那么请问,量子力学的研究是让这个世界趋于混乱和熵增的状态,还是会重新建立一套全新的物理体系?如果后者成立,那么经典物理学的意义何在?

张杰:这是一个好问题,量子物理和经典物理不是对应的,处理对象是不一样的。宏观的世界是经典物理描述的范畴,经典物理有它的好处,很简便,量子物理是针对微观世界的规律,处理这些事情要量子力学,绝不是量子力学把其他这些经典物理完全抛弃,不是这样的。

当然,随着研究领域不断扩大,就像发现经典物理有局限性一样,我们也发现量子力学也有它的局限性,比如说对于高能量密度状态下,已经到了量子力学极限,同样它也到了相对论的极限。我们现在暗能量、暗物质,没有办法用现有的理论解释,这些给我们现代人,尤其给你们这一代一个巨大的机会,你们可以去发现新的物理规律,或许未来的物理学历史,可以由你们重写。

好奇提问4:关于我国未来物理学科发展的前沿,都有哪些重要领域呢?我们作为高中生,对于物理学有兴趣的话,可以在哪些方面进行拓展呢?

张杰:这两个问题密切相关的,我先讲一下物理学是整个自然科学的基础,所以对于一个创新型中国的需求来讲,我们的物理学,需要全方位的发展,但是到目前来讲,我们中国的物理学,稍微有一点偏离,我们物理学不那么全面,比如,在物理学里面,凝聚态物理体量非常大,但是其他物理的分支学科体量没有那么大,当年我在交通大学的时候,我们物理系早年的时候,也是只是一个凝聚态物理,而且只是凝聚态物理理论的方向,我们重新布局的时候,增加了核物理和高能物理,增加天体物理,补齐了所有的方向。

我认为我们国家物理要从两个方面布局,这也和你第二个问题相关的。一方面物理学家都是充满了好奇心的物理学家,所以他们对于很多自然界当中的未解的奥秘,都非常的感兴趣,因此有大量的物理学家在解决这些奥秘的问题。另外一方面,我们国家还有很多国家重大的需求,比如清洁能源,就是目前为止我国最大的需求,物理学家有责任去把这样的一些国家的重大需求作为自己以及作为自己整个团队努力的方向,去帮助我们国家解决一些实际的困难。谢谢!

好奇提问5:请问您为什么选择高能量密度物理领域,选择的时候有什么顾虑吗?另外您的高中生涯最喜欢哪个学科,对您职业选择有什么关键性的作用吗?

张杰:我在高中的时候对所有学科都感兴趣,要说对什么东西更感兴趣一点的话,对文学可能更感兴趣一点。显然跟我现在的工作没有太大的关系,但是我对文学的喜好,其实是影响了我的一生,就像我昨天和交大的同学在说,大家的智商保证了大家可以考上交通大学,但是大家的情商才是决定大家未来可以走多高,未来走多远,而情商的健全和情商的建立,很大一部分跟文科有关的。

而选择高能量密度物理这个领域,是纯粹出于好奇心,就像我最开始要做X射线激光,要想产生X射线激光,我们就必须把原子做高次离化,离化阶次越高,能级差越大,你才能在非常大的能级差中间产生反转和激光,本身就已经是高能量物理了,当我们X射线激光饱和输出接近水窗的边缘,接下来悲催地发现没有人要用,我转向的时候,当然最主要的转向,还是在高能量密度物理另外的方向激光核聚变的方向去做。任何领域你只要做的深奥,其实你都会发现有无穷无尽的特别好玩特别有趣的东西吸引着你。

现在教育过程当中,有一些不知不觉的让我们大家接受的一些概念,比如说学习是痛苦的,研究是艰苦的,是默默无闻的,其实这个不对。学习是一个很快乐的事情,甚至是人生最快乐的事情,科学研究同样给你带来最大的满足,因为我们每个人做一件事情,你高兴与否,是因为我们产生了多巴胺强度的大小,但是我敢说,科学发现所带来的多巴胺刺激强度,可能比你做任何其他的东西所带来的刺激强度都大,这些才是驱动我们长期的做科学研究去努力,去工作的主要原因。谢谢。

好奇提问6:科学家每天是什么样子?每天在实验室吗?(来自美丽中国支教项目合作学校云南保山市施甸县太平镇太平中学的同学)

张杰:当然不是,当然我在实验室里面待的时间很长。比如我在我们做激光聚变的实验的时候,我在嘉定做实验的,做完实验以后,我太太有一次在说,你知道不知道,凡是你下班早了(7-8点回来),我们大气不敢出,因为你肯定实验不顺利。凡是你每天12点不回来,我们很放松,今天肯定是好结果,好结果才会进一步加班做一些,所有做这些我心甘情愿的,因为我高兴有新的结果和发现。

科学家也是人,人有他自己的喜怒哀乐,作为一个好的科学家,要把发现一个新的未解的奥秘,找到它的答案作为你快乐的来源,用一种研究思维对待,每天都会充满能量,每天都会高高兴兴的。谢谢!

好奇提问7:张老师您好,我想问您一个问题,只有大城市才能研究科学吗?我们农村也有科学吗?(来自美丽中国支教项目合作学校云南保山市施甸县太平镇太平中学学生)

张杰:大家知道答案吗?我们身边当然都有科学,当然我们也不能否认,在大城市,或者我们今天和20年前的中国,研究条件有巨大的差别,双锥对撞点火我在97年就有雏形,但是为什么现在才能做,因为那个时候没有条件,那个时候我们国家经济发展还在起步当中,做激光聚变的研究需要较高的投入,直到2018年,我们国家连续每年以17%的增长率的速度对科学研究进行投入,并且保持了20年,我们现在已经有条件做激光聚变的实验了,所以我们要珍惜我们这个时代的每一天,珍惜现在所拥有的一切,就是这个道理。谢谢!

好奇提问8:如果别人觉得你研究的问题虚幻飘渺的,你选择坚持还是放弃?(来自湖南弘慧教育发展基金会筑梦计划项目学校湖南省桑植县第一中学学生)

张杰:科学研究的问题,有没有意义?其实自己最有发言权。最重要的,还是自己的兴趣,所以我们一方面在中学要把我们所有的学科,都尽可能的把它学得更好,另外一方面,我们要去关注我们学校外、社会上、自然界正在发生的一切,去寻找那些让你感兴趣的问题,当然科学研究里面,有一些学科,的确今天看不到路途,但是只要这个问题是你感兴趣的,我觉得都应该继续做下去,就像当年爱因斯坦发明相对论的时候,因为周边很多人不懂广义相对论,都觉得没有意义的,但是广义相对论、狭义相对论,对今天发生的变化,所有人想不到的。

“未来已来,唯变不变”、“我是一个快乐的人,快乐的秘诀就在于用研究的思维对待生活中的一切,这样的每天都会充满欢乐”、“物理学是自然科学的基础,物理学学习就是训练我们用理性思维去分析看待一切”、“实事求是就是理性思维最好的表达”……对话中,张杰院士的诸多“金句”也带给同学们新的思考。

用科学点燃青春,唤起全社会对科学的热爱和关注。希望通过这种线上线下的交流互动,能在同学们的心中播撒科学梦想的种子,让青少年像科学家一样思考,让科学家像青少年一样再次燃起好奇心!



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