2014年诺奖预测名单4华人上榜 张首晟师从杨振宁

  又一年诺贝尔奖即将揭晓。汤森路透集团日前公布2014年诺贝尔奖预测名单,名单上同时出现4张华人面孔,其中张首晟和杨培东是改革开放以后从中国大陆出国留学并一步一步走向科研顶峰的。这两位科学家无论谁获奖,都将成为1949年后在中国大陆出生、有大陆教育背景的首位诺贝尔科学奖得主。张首晟曾说:“大家要有点耐心,中国可能会做出更多这样的成果。”

  背景

  根据发表的研究成果被引用次数频率推断

  成功预测35名诺奖得主

  汤森路透是由加拿大汤姆森公司与英国路透集团合并组成的商务和专业智能信息提供商。汤森路透使用定量数据来分析和预测,对生理或医学、物理、化学与经济等诺贝尔奖评选领域内最有影响力的学者,根据他们发表的研究成果被引用次数和频率,授予汤森路透“引文桂冠奖”得主称号,并预测他们可能成为今年或未来的诺贝尔奖得主。

  这项以高几率预测当年诺贝尔奖结果而闻名的奖项通常被认为是诺贝尔的“风向标”。汤森路透9月25日表示,自2002年以来,该机构曾准确预测了35名学者获得诺贝尔奖,因此该奖项被视为诺贝尔奖的风向标。

  今年汤森路透“引文桂冠奖”得主来自9个国家27个研究机构的27人。生理或医学奖、物理学奖各有7人获奖,化学奖8人,经济学奖5人。

  2014年诺贝尔奖各奖项揭晓时间

  1 生理学或医学奖:

  北京时间10月6日17时30分

  2 物理学奖:

  北京时间10月7日17时45分

  3 化学奖:

  北京时间10月8日17时45分

  4 和平奖:

  北京时间10月10日17时

  5 经济学奖:

  北京时间13日19时

  至于今年的诺贝尔文学奖,其揭晓时间尚未最终确定。在奖金数量方面,由于受到经济危机的影响,从2012年起,诺奖奖金由1000万瑞典克朗缩水至800万瑞典克朗,今年奖金的具体数目尚未公布。【如有变动,请以当日颁奖时间为准】

  张首晟

  自学成才的“神童” 杨振宁的得意门生

  ■51岁 诺贝尔物理学奖热门人选

  ■出生上海的美籍华人

  ■入选原因是对量子自旋霍尔效应与拓扑绝缘体的理论与实验研究

  在美剧《生活大爆炸》中,“谢耳朵”代课时骄傲地问台下的学生:“谁知道什么是拓扑绝缘体?”而这一理论的提出者是美国华裔科学家张首晟教授。2013年4月,张首晟凭借在拓扑绝缘体方面的研究成为首位华裔“物理学前沿奖”获得者。央视《新闻直播间》对此进行报道时就出现了“谢耳朵”给学生讲述拓扑绝缘体的画面。

  喜欢去阁楼看书 15岁时考上大学

  张首晟可谓是个完全靠自学成才的“神童”。1963年,他出生在上海一个书香世家,父母都是工程师。他3岁时,“文革”席卷全国,张首晟的父母被迫去工厂做工。随后,慢慢长大的张首晟开始对家里的阁楼感兴趣,他总是能在这里发现各种各样的书籍。经常去阁楼看书使他在那个不鼓励念书的时代显得格外奇怪,因而受到同学欺负;但他不理会旁人的眼光,沉浸在读书的乐趣中。阁楼岁月成为张首晟成长中一段隐秘的快乐,而这段阁楼岁月积累的“营养”最终令他受用一生。1978年,中国开始改革开放,重新开启的大学接受不同年龄层的人士报考。这一年,15岁的张首晟刚刚初中毕业,但上海允许初中毕业生直接参加高考。阁楼上的少年开始蠢蠢欲动,他花了一个暑假自修高中课程,高分考上复旦大学物理系。

  17岁出国留学曾对未来感到迷茫

  张首晟选择物理系的原因跟许多人一样:受到杨振宁和李政道获得诺贝尔奖的影响。

  恢复高考后,中国开始恢复留学制度。由于在复旦物理系成绩优秀,张首晟只读了一学期就被派到德国柏林自由大学留学。当年公派到德国的学生一律要在同济大学接受为期一年的德语培训。1980年,17岁的张首晟学了一年德语就到德国开始了留学生涯。到达西柏林时,张首晟被“分配”到了物理系。尽管学业顺利,但理论物理的前途较窄,看着同一批赴德留学的同学纷纷转行,这一度让他对未来感到迷惘。一次旅行中,他到了很多德国著名物理学家长眠的墓地,每个人的墓碑上都镌刻着其生前发现的一道重要公式。张首晟被深深地震撼了:“一个墓碑,一个公式,这才是人生最高境界。从此之后,我决定要把自己毕生的精力贡献给物理学研究。”

  3年完成7年学业20岁师从杨振宁

  柏林自由大学的学制为五年,不少人要花七年才能毕业,但年轻的张首晟花了三年时间就完成了学业。在他即将毕业的那年,教他的德国教授向杨振宁推荐了智力超人的张首晟。杨振宁听后表示愿意接受这位素昧平生的中国学生成为自己的博士生。

  1983年6月,张首晟离开德国前往美国纽约州立大学石溪分校就读,如愿以偿成了杨振宁的弟子,这一年他只有20岁。当时他一心想与杨振宁研究物理学的统一场论,但杨振宁却鼓励他往当时刚崛起的“凝态物理”领域发展。

  24岁时,张首晟获得物理学博士学位。毕业后,他在IBM研究中心做高级研究员,此时他在半导体物理领域已经颇有建树,深受前美国能源部长、当年斯坦福大学物理系主任教授朱隶文先生的赏识。1993年,张首晟进入斯坦福大学任教,不久后便展露头角。33岁时,张首晟成为斯坦福大学最年轻的终身教授之一。

  应用

  拓扑绝缘体解决芯片散热有助于提高电脑运算速度

  2006年,张首晟提出“拓扑绝缘体”理论的材料实现方案,次年在实验中得到证实,它将在信息业中得到重要应用。“拓扑绝缘体”的开创性研究让张首晟获奖连连,张首晟已一人囊括国际物理学界三大顶级奖项。如今,张首晟又成为今年诺贝尔物理学奖的热门人选。

  2013年,张首晟曾表示:“大家要有点耐心,中国可能会做出更多这样的成果。”

  目前计算机计算速度无法持续提升的瓶颈在于芯片执行运算时因为电阻产生的功耗越来越高,散热变成严重问题。许多科学家都在寻找让电子传输时不会产生功耗的新材料,“拓扑绝缘体”就是这种新材料。张首晟曾用“集市”和“高速公路”的例子讲述拓扑绝缘体。他说:“电子在芯片中移动就像跑车开进集市中,再怎么高档也跑不快;但这些跑车若在高速公路上各行其道、互不干扰,就可畅行无阻,这就是电子在拓扑绝缘体所能做到的事,也可能是未来计算机持续进步的关键。”

  杨培东

  靠勤奋走向成功的“纳米牛人”

  ■43岁 诺贝尔物理学奖热门人选

  ■祖籍江苏的美籍华人

  ■入选原因是对纳米光子学的贡献,包括研制出第一个纳米导线激光器

  纳米领域的研究对象常常是精细如头发丝千分之一的金属线、晶体结构等。用纳米科学家的话来说,这是个美丽的微观世界。美国华裔化学家杨培东就醉心于探寻这个微观世界的美。

  任何事情都要做到最好

  1971年,杨培东出生在江苏苏州,父亲是医生,母亲是幼儿园老师。从小父亲就很重视对他的教育,鼓励他多读书。如果在学习上取得了好成绩,父亲就奖励他几本少儿读物。1985年,杨培东开始在苏州木渎中学的“尖子”班读书,当时班里的竞争十分激烈,但他文理科都很优秀。杨培东性格很要强,什么事情都要努力做到最好。谈到自己的成功,杨培东认为这归结于几个因素:刻苦工作,善于思考,锲而不舍,再加上名师指点。但认识他的人都说:“勤奋是他走向成功的关键。”杨培东的初中同学也回忆称:“这家伙当时有一本读物《古诗一日一首》,每天宿舍熄灯后,他都要打着手电背古诗,真的是一天一首,从来不落。”

  身体瘦小起先不被看好

  17岁,杨培东考上中国科技大学应用化学系。1993年,他大学毕业后赴美国哈佛大学求学,专业仍然是化学。4年后,他获得化学博士学位。

  刚到哈佛大学时,首先遇到的是语言障碍,但他每天都苦苦练习。在学习强度大、研究任务重的情况下,杨培东还开始了勤工俭学,帮助教授查阅文献等工作赚取一些生活费用。

  杨培东在哈佛的导师是纳米应用领域赫赫有名的查尔斯·利伯教授。导师刚开始并不看好这个研究组里个子最小、最瘦的中国留学生,但他很快在众多新生中脱颖而出,成了项目小组的领头人。四年间,杨培东带领小组成员夜以继日地工作,小组在纳米传感器、纳米电子线路等方面获得多项国际专利,杨培东本人也在纳米技术研究领域取得了重大突破。他共获得了6项美国、国际专利,在国际上引起强烈反响。

  作为华人,杨培东把女儿专门送回国内3个月学普通话,他说:“尽管她生在美国,中国人的后代还是要会说中国话。”

  应用

  纳米激光器有助于提高计算机存储量

  全美国最好的化学系在加州大学伯克利分校。毕业后,杨培东获得近10所大学的工作邀请,但他最终选择了加州大学伯克利分校,年仅28岁任职化学系助理教授。6年后,他受聘化学系终身教授。进入加州大学伯克利分校后,杨培东迅速在众多纳米技术科学家中脱颖而出,成为一颗耀眼的明星。他的研究小组在只及人类头发丝千分之一的纳米导线上制造出了世界最小的激光器——“纳米激光器”。这在全球尚属首次,也奠定了他在美国纳米研究领域的主力军地位,成为美国和世界的“纳米牛人”。如今,他又凭借“纳米导线激光器”被视为诺贝尔奖的有力人选。杨培东曾说,他们希望今后能够用电流来激活纳米激光器,这样纳米激光器就能用于电路。纳米激光器最终有可能被用于鉴别化学物质、提高计算机磁盘和光子计算机的信息存储量。

  邓青云

  物理曾考倒数第一的“OLED之父”

  ■67岁诺贝尔化学奖热门人选

  ■出生于中国香港

  ■发明了有机发光二极管

  回顾电视显示的发展历史,电视行业从CRT时代到等离子、LCD液晶时代,再到3D、4K超高清,快速的技术进步不断刷新着人们对于电视的认识。如今,电视又将步入OLED时代。如今,“OLED之父”邓青云更是有望获得诺贝尔化学奖。

  机缘巧合发现OLED掀世界热潮

  1947年,邓青云出生于中国香港元朗,祖籍广东。邓青云曾坦言:“中学时的一次物理考试中,我考了倒数第一。对此我感到深深不忿,因而发愤读书。”

  1970年,邓青云获得哥伦比亚大学化学理学士学位,于1975年在美国康奈尔大学获得物理化学博士学位。此后,他成为位于纽约罗切斯特的柯达研究实验室的一名研究科学家,并开始了他从事有机半导体材料和电子应用设备开发的职业生涯。目前任教于香港科技大学和美国罗切斯特大学。1979年的某一天晚上,邓青云在回家的路上忽然想起有东西忘记在实验室,于是就返回实验室。他发现在黑暗中有一个亮亮的东西,原来是一个做实验用的有机蓄电池在发光,由此展开了对OLED的研究。邓青云发现了有机发光二极管(OLED),从此在全世界范围内掀起了OLED研究的热潮,他也因此被称为“OLED之父”。他表示当年因机缘巧合才发现OLED。

  应用

  OLED超薄超清 有望彻底取代液晶

  凭借围绕OLED的研究,邓青云屡获殊荣,包括在2011年成为首位华人沃尔夫化学奖得主,。沃尔夫奖地位仅次于诺贝尔奖。如今,他又被视为有望获得诺贝尔化学奖的最佳人选之一。

  OLED是基于有机薄膜中电子结合后发光的显示屏技术,多应用于智能手机、数码相机、平板电脑及高清电视。与液晶相比具有众多的优点,它的厚度只有1毫米左右;自发光而不需要背景光源;刷新速度是液晶的1000倍;高清晰;零下40度下性能依然良好;可以实现柔性显示(即屏幕可以卷曲)等。随着OLED进一步发展,其主要竞争对手液晶(LCD)将被淘汰。

  钱泽南

  破解人类基因组的吴越钱王后裔

  ■65岁诺贝尔生理学或医学奖热门人选

  ■出生在中国香港

  ■是真核细胞转录因子的发现者

  美国华裔科学家钱泽南在破解人类基因组方面有开创性的贡献,他是真核细胞转录因子的发现者,有可能获诺贝尔生理学或者医学奖。

  1949年,钱泽南出生于中国香港,祖籍浙江绍兴,五代十国时期吴越国钱王钱镠的后裔。他的父亲钱子宁是前中原造纸厂创办人,他是家中9个子女中最小的孩子。“文革”时期,他们举家迁往国外,先去阿根廷和巴西避难,最后落脚于美国。钱泽南开始在美国就读高中。

  1971年,钱泽南获得美国加州大学伯克利分校文学士学位。1976年,他获得哈佛大学哲学博士学位。之后,他在长岛的冷泉港分子生物学实验室博士后研究3年。1979年,他被聘为加州大学伯克利分校的生物化学助理教授。1994年,钱泽南被提名为加州年度科学家。现任加州大学伯克利分校生物化学及分子生物学教授,兼加州大学旧金山分校生物化学及分子生物学教授。

  应用

  真核细胞转录因子 有望解码人类基因组

  2008年,钱泽南成为享誉全球的医学研究机构“霍华德·休斯医学研究所”的所长。作为世界最有钱的非营利机构之一,霍华德·休斯医学研究所一直长期赞助各国顶尖的医学研究。全世界约有350位科学家、67个研究机构参加该研究所的顶尖研究计划。钱泽南在解码人类基因组方面的研究卓著。霍华德·休斯医学研究所从1987年开始就赞助他的研究。钱泽南在破解人类基因组方面有开创性的贡献,特别是以真核细胞转录因子的功能和结构的研究著称于世。