这里是美国科学家的摇篮,走出10多位诺奖者;笔者走进劳伦斯伯克利国家实验室——
赴约诺奖科学家
特约撰稿 章清
10月22日,中国科协举办了主题为 “诺贝尔奖的远与近——解读2012年诺贝尔自然科学奖”的活动在北京举行,引发了科学界和媒体的热议。
这是一个值得期待的主题:首位中国籍作家莫言已获得2012年诺贝尔文学奖,诺贝尔三大自然科学奖离中国还有多远?最可能在哪个领域出现?
近日,远在美国的劳伦斯伯克利国家实验室迎来了公众开放日。这个实验室被誉为美国科学家的摇篮,曾走出过十多位诺奖获得者,其中有华人熟悉的朱棣文和李远哲。
在这里,我看到了一个伟大的科学家是如何长成的。
每一天对这世界提问
在美国,科学界人士赞美一项研究很“卓越” (Excellence)时,常常用“LBNL”一词代替。
“LBNL”是什么?
美国劳伦斯伯克利国家实验室,“Lawrence Berkeley National Laboratory”的英文简写。
从这里走向世界的科学名词,你一定听说过:回旋加速器和核医学、超铀和原子弹、质子直线加速器和癌症治疗、恐龙灭绝和小行星撞击、宇宙大爆炸和暗能量、人类基因组排序工程、DNA双螺旋线、希格斯玻色子(上帝粒子)探测器……这一切,都是劳伦斯伯克利国家实验室发现或发明的。
这个实验室出过13位诺贝尔物理学奖或化学奖获得者,其中,华人熟悉的有美国联邦政府现任能源部部长朱棣文,他还是上一届的劳伦斯国家实验室主任,另一位是李远哲。
实验室开展的是非保密研究,重点开展宇宙、定量生物学、纳米科学、新的能源系统和环境解决方案,以及利用综合计算作为取得发现工具的基础研究。
得知它在10月要举办一次名为“科学的冒险”的公众开放日时,我在网上注册申请参观。网站上,实验室主任保罗写了一条欢迎词:
“如果你对你周围的世界有这样那样的问题,你又愿意摸索解决办法,那么,在劳伦斯伯克利国家实验室,就有一批喜欢对世界提出问题,然后又想出可能的解决办法,并勇于试验这些想法的人群。这些问题,从怎样节约能源,到宇宙如何起源;从构建一个最小的纳米机器到建设一个大型科学仪器;从破解植物燃料的代码到找出癌症的遗传基因,等等。”
“请大家在这天和今后的每一天对这个世界提出问题!”
诺奖福利是停车位
得知这次活动有7000多人注册参观,一大早,我就赶到了这里。
下了车,先看到的是一个科普小广场。这里有100多处科普摊位在开张——希格斯玻色子,宇宙星云图解,各实验室介绍等,均用仪器、文图、实物等形式,由实验室的科学家、加州大学伯克利分校的教授和学生主持。整个活动要求是零浪费,如展板等是用回收的纸板箱做成,资料提供电子文档不打印等。参观的人很多,尤其是孩子。
我决定先坐巴士,去实验室园区逛逛。这辆巴士的导游是一位叫布鲁斯的官员,他长得很高大,加之要面向参观者解说,他不得不始终弯着腰,忍受汽车转弯时身体不停地左摇右晃。一路上,没有一个参观者请他坐下。可见,美国人见到政府官员总不那么友善。
“劳伦斯国家实验室属于美国能源部,目前实验室有4000名员工,其中学生约800名。现有美国科学院和工程学院院士100多位。实验室还接待每年3000多名参加合作的世界各地的科学家。”布鲁斯说。
他指着窗外,实验室的每条路,包括一些台阶,都以曾在这里工作过的著名科学家命名: “劳伦斯路”,1931年创建实验室的欧内斯特·奥兰多·劳伦斯,在1939年发明的60英寸回旋加速器发射出16 MeV氘核,用于当年原子弹建造,获得当年诺贝尔物理学奖;还有朱棣文的英文名命名的Steven Chu Road路……他介绍,这个实验室的科学家获得诺贝尔奖后,除了路牌,还可以得到加州大学伯克利分校的停车证一张——在这所大学,停车位本只面向残疾人,而这也是诺奖获得者能从学校谋取到的唯一福利。
我问布鲁斯,这个实验室一年得到联邦政府的预算是多少,他回答7.7亿美元,2010年,从美国再生与经济复苏政策里又得到1亿多美元。他说,实验室对美国公立背景的科学机构前来借用实验室不收费用,但要求实验数据也免费向社会公开;私人商业企业前来使用实验室要收取费用,但如果租用实验室时间和公立科研项目有冲突,那首先保证公立背景的。
他还介绍了实验室在当地和全美创造的工作机会分别是5000多个和16000多个,每年直接对美国国民经济影响是16亿美元,至于重大技术产生的效益则难以估计。
我问他们每年是否对诺贝尔奖预测,他说是的,他们会对实验室每年可能得奖的人事先打个招呼,以便应付媒体。布鲁斯说,没有人当真。今年就预测错了。不过,上帝粒子的探测器是劳伦斯实验室做的。
A4纸打印的爱因斯坦
园区里,有几个对外的实验室。
第一个是,88英寸回旋加速器实验室。1928年,劳伦斯先生建了这个实验室。这里是世界上第一台回旋加速器和辐射实验室的发明地,至今还在使用,关于暗物质的测量等与空间探测相关的研究在此完成。
整个实验室不带一丝一毫的色彩,毫无美学可言,也无操作者的舒适空间,完全不同于附近硅谷的如谷歌等网络公司那样时髦舒服的环境。我所见到唯一一张装饰物,是一张A4纸打印的爱因斯坦。在这里,我突然意识到拍科学新闻的图片有多难。
先进光源实验室,是这一天对公众开放的又一个地方。那些丛林般的管道和电缆,研究更有效的能源、药物、计算机。
为了迎接参观者,各种讲解图表深入浅出,门口志愿者们又设置了许多仪器供参观者体验。据说这个实验室被评为世界上最酷的实验室,但我看见的唯一装饰,是陈旧不堪的专业杂志如《科学》、《自然》等封面。这时我才意识到好莱坞的科幻电影有多么可笑——实验室,美丽或酷?没有一点关系!
这天印象最深的是少年儿童们的巨大好奇心和科学家们的极大耐心。
有一个细节,我记得很清楚。一次排队,排在我前面的男孩正在和他爸爸讨论,宇宙膨胀理论和希格斯玻色子两个讲座都很有趣,先听哪个?我差点怀疑自己的耳朵:你几岁?7岁,叫本杰明,从亚里桑那州专程来。
这一天,实验室还请来了去年诺贝尔物理学奖得主珀尔马特,他的研究发现了宇宙在加速膨胀。演讲结束时,其中一位听众的提问多少缓解了我一个字也听不懂的羞愧。这位听众问:当你发现宇宙是膨胀而不是缩小的那一瞬间,你心里想什么?
珀尔马特笑了。他说,我们的研究是很漫长的,结论也是慢慢出现的,不存在突然冒出一个结论的现象。我的研究,前6年,是和团队一起寻求解决方法;后3年,慢慢得到一些数据;最后1年,这些数据得以证实——我已经很幸运了,才经历了10年。