PDF《曹则贤： “误打误撞”》

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2 2016 年12 月16 日 星期五 Tel: (010)

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cn CHARACTE 在百度上搜索曹则贤,会看到学生笔下对他的描述, 黄老邪似的人物 常常自我调侃 有实力 可爱 这些词汇, 放在物理学研究者曹则贤身上似乎有些 反差萌 之感. 物理现象与人的情感问题之间有着怎样 的联系? 在中国科学院物理研究所听过三八妇 女节讲座的人, 可能会说出点端倪来.从2008 年到

2015 年, 这场讲座一连举办了

8 年, 主讲 人就是中科院物理研究所研究员曹则贤. 这些年,除了研究和教学工作外,曹则 贤也在不断发表科普文章、 写科普书、 开办 讲座.但对于自己一直在坚持做科普这个说 法, 曹则贤却说, 这可能是 一个误解或者说 是误打误撞出了的名声 .曹则贤坦言自己 对科普不感兴趣, 也没这个能力 , 他一直 坚持认为, 只有成就足够高、 理解足够深的 专业科学家才可以做科普, 而他只是把自己 学习物理过程中的困惑和一点心得写出来, 并分享给大家, 仅此而已. 不过, 他转而又 说, 如果我的文字确实有一些科普的作用, 我会感到很高兴.对这些年鼓励我的人们, 我怀有深深的感激. 谈不上学霸

1982 年,

16 岁的曹则贤考入了中国科学 技术大学物理系.上大学前, 曹则贤的成绩一 直是全校最好的, 但对于 学霸 一词, 他却连 说谈不上, 因为自己那时读书并不够多. 我们 老家太穷, 我还辍过学, 根本就没读过太多书. 因为一些原因,那年

5 月底我回家收麦子,

7 月初回校高考, 高考没考好, 全省排名竟然没 进入前十, 很郁闷了一段时间. 等到进入大学, 发现自己不仅不是学霸, 还几乎是学渣了.别 的同学不仅聪明、 基础好, 还更知道上进, 实在 是比不过他们.我是

1992 年到德国能吃饱饭 以后才慢慢地读了一点书. 曹则贤对 《中国科 学报》 记者回忆说. 对于如今的曹则贤来说, 学习物理早已成 为了不可缺少的生活习惯.但当初进入物理 系, 却似乎是个没有办法的选择. 我们那时候 上大学, 讲究 '

学好数理化, 走遍天下都不怕'

. 我不能学化学,因为受不了刺激性的味道, 也 不能学数学, 因为自己知道智商不够, 所以只 好选择物理系. 曹则贤说, 另一个原因则是, 高考成绩物理最差, 让他有点不服气, 就选了 物理系. 至于真正开始对物理学感兴趣, 那已 经是读完博士后的事情了. 对于曹则贤来说, 做科研并不是一件轻松 的事. 我常常压力很大, 实际情况是一直感觉 很焦虑. 我没有什么像样的研究成果. 我的博 士论文把溅射深度轮廓分析这种技术从根上 给毙了, 但这种研究成果不讨人喜欢. 曹则贤 说, 自己在正式工作这十多年中, 好意思给人 说起的工作 就是第一次在微观世界实现了斐 波那契斜列螺旋, 指出瓜果外形是个力学问题 而非基因问题;

第一个合成了大温区内恒电阻 率的单一固体;

找到了三角格子和正方格子的 单向缩放对称性, 并把黄金分割数和白银分割 数统一到同一个数学问题的表达式中;

找出来 水溶液浓度划分的普适物理依据. 不过, 这些 工作实际上主要都是我的合作者或者学生做 的. 曹则贤不忘补充道. 开办妇女节讲座的物理学者 提到科研颇有些沉重的曹则贤, 在学生眼 中却是一位风趣幽默、 旁征博引的老师.在百 度上搜索曹则贤,会看到学生笔下对他的描 述, 黄老邪似的人物 常常自我调侃 有实 力 可爱 ……这些词汇, 放在物理学研究者 曹则贤似乎有些 反差萌 之感. 学生这样的印象也许与曹则贤的讲课风 格有关.出版过 《追根溯源学物理》 《一念非 凡―― ―科学巨擘是怎样炼成的》 等书的曹则 贤, 在课堂上也更愿意尝试让学生更多了解 关于一门科学是被哪些人如何创造出来的 问题.他的课件从不仅限于课本上的知识, 还经常布满了很多相关的历史渊源和人物 故事. 这种教学风格的形成则与曹则贤在德国 的留学经历分不开.1992 年, 曹则贤赴德国凯 泽斯劳滕大学留学,并在那里获得了博士学 位.在德国学习的几年中, 除了德国人的敬业 精神和工匠精神给他留下了深刻的印象外, 对 他影响最大的莫过于学校附近的村里就住着 洪特、 莫托这样的大物理学家. 这让我明白物 理学乃至其他学问, 都是由具体的、 活生生的 人做出来的. 曹则贤说.在他看来, 一个要做 科学家的人, 应该主动学习一些科学问题是如 何被提出的、 被谁提出的之类的事情. 科学是 逐步演化而来的, 它本身就充满故事. 曹则贤的课堂当然也不仅限于面对自己 的学生, 还有诸如三八妇女节讲座等面向更为 广泛的受众的. 提起开办妇女节讲座的初衷,曹则贤回 忆说,那时候他和朋友研究了材料应力工程 的问题, 获得了一些非常有意义的研究成果. 材料应力工程和皱纹的生长有关, 我们所的 女同胞就要求我给大家讲讲,于是就有了

2008 年的讲座 《皱纹之美与尊严》 . 让曹则 贤没想到的是, 那次报告的效果出奇的好, 于 是此后每年妇女节曹则贤都会开办一场类似 讲座, 谈如何用科学的眼光看生活, 曹则贤称 之为 严肃的玩笑 . 《皱纹之美与尊严》 基于 力学;

《活在极性世界》 基于电磁学和等离子 体物理;

《谁引诗―― ―情到碧霄》 纯粹谈语言 与文学;

《婚姻―― ―个体的社会问题》 谈少体 问题;

《天遇》 基于天体力学;

《看那距离》 基于 空间和几何的学问;

《作为时间函数的情感生 活》基于时间概念以及生长―衰减现象;

《情 感的动力学》 则是基于基本相互作用和动力 学. 这些讲座除了在物理所外, 还在中科院其 他研究所和清华大学等高校颇受欢迎.在曹 则贤看来, 这 可能是因为大家对严肃的玩笑 感觉比较新奇 . 科普应关心科学本身 虽然对科普工作, 曹则贤称自己是 误打误 撞 , 但对于国内科普, 他却一直在思考. 我国 的科学传播才刚起步, 该做的事情还很多, 做法 上也有许多值得商榷的地方. 曹则贤说, 一个 有趣的现象是, 被广泛传播、 为我国公众所熟知 的科学家,往往并不是从学术意义上来说最顶 级的科学家. 比如宣扬女科学家, 我们都知道居 里夫人,但是学问更大、思想更深刻的女科学 家, 比如法国女科学家夏特莱侯爵夫人、 德国女 科学家艾米 ・ 诺德, 却鲜有人知道.男科学家也 如此. 我们都熟知爱因斯坦, 但是对于另一个对 相对论和量子力学都有贡献的、至少从数学角 度来看学问更大的外耳,许多专业科学家也是 这两年因为外耳费米子才知道. 在曹则贤看来,我们的科学传播还有个 很坏的习惯 ,那就是一不谈科学内容, 二 不谈科学研究方法,三不谈真正的科学精 神. 一句话就是不关心科学本身. 曹则贤 说, 我们津津乐道的总是科学以外的东西. 还以居里夫人为例,我们从宣传中得到的居 里夫人的形象,就是她如何努力,不停地用 一根棍子搅拌沥青;

多么爱国,用祖国波兰 的名字来为发现的元素命名;

道德多高尚, 对发现的镭元素没有申请专利,在一战中上 战场参与伤员救护, 等等.这些都没错, 可是 关键的地方,她为了获得放射性物质是怎样 选择矿物的,她是如何做化学分离的,如何 判断分离出的物质其放射性是越来越强而不 是越来越弱的,更重要的一点,买那些放射 性矿物质哪来的钱,我们的科学传播却吝于 笔墨. 还有让曹则贤不解的是, 我们的科学传 播还热衷于凭借自己的想象给科学家的形象 附加很多高尚内容 . 比如在我们的叙事 中,居里夫人的生活和研究工作都很艰苦, 可这不是事实. 曹则贤解释说, 居里夫人在 巴黎遇到了居里先生后,生活一直是很富足 的, 居里兄弟的父亲是大啤酒商.衣食无忧, 有人指导和帮助做仪器,如居里夫人用的验 电器就是居里先生的哥哥给做的,他是压电 性这个物理现象的发现者,甚至一些发射性 矿物都是自家花钱买的,有了这些,居里夫 人才凭着她的科学禀赋和奉献精神做出了伟 大发现. 正因如此, 曹则贤的科普虽然也讲故事, 但 却没有八卦轶事. 我希望科普工作能够让受众 看到真正的科学、 科学家和科学精神是什么. 只 有关于科学家的心灵鸡汤和道德情怀对于提升 我国公民的科学素养可能不够,可能我们还是 应该花点时间谈论科学本身. 此外, 我也想传达 一个事实, 即便是最高深的学问, 也总有一角是 大众都能理解的. 曹则贤说. 曹则贤: 误打误撞 的科普人 姻本报记者 张文静 李凤民: 爱玩泥巴 的教授 姻本报记者 刘晓倩 他经常泡在田里, 自嘲 土坷垃里刨食 ;

他喜欢跟老乡聊天,寻找下一个课题方向;

他 不在实验室 种论文 , 却在田地里 玩泥巴 ;

他从百姓角度思考, 用生态学思路化解旱地农 业难题;

他是兰州大学教授李凤民. 算一笔旱地农业的 水账

1993 年3月, 甘肃定西唐家堡, 河北平原 来的李凤民第一次和黄土高原的农民聊天. 那 一年, 作为国内第一个研究旱地农业生态的博 士后, 李凤民在年降水量只有

400 毫米的甘肃 定西做补充灌溉实验. 做农业生态, 一定要知道老百姓最关心什 么, 最期待解决什么问题. 李凤民说, 黄河中游 的黄土高原及周边地区是我国主要的旱作农业 区.严苛的自然环境对农业生产造成了极大限 制,旱地农业产量低而不稳已经成为人们的共 识.甘肃定西地处黄土高原西部, 小麦是主粮, 而当时的亩产量仅有

100 斤左右,长期不能满 足温饱, 限制产量的症结就是 缺水 . 回到兰州, 李凤民开始算 水账 .以甘肃 河西地区小麦灌溉类比,一亩地大约需要

1000 多毫米水量.而定西平均年降水量只有

400 毫米, 折合每亩

267 方水, 还缺的

430 方水 到哪里补?老百姓家的水窖不可能存这么多 水.走不下去的时候, 学校的赵松岭老师的一 张图给了李凤民启发:

6 月中旬是小麦的孕穗 期, 对产量高低起决定性作用, 而恰好这个时 期土壤含水量是一年中的最低值. 当地农民叫 卡脖子旱 .而解决 卡脖子旱 , 一亩地大概 只需要

30 方水左右,这样的话一两个水窖就 够了.算清楚 水账 , 李凤民心中有数了. 解一道粮食丰产 难题 带着算好的 水账 , 李凤民信心满满, 再 次来到农村和老乡闲聊. 在得知当地人均年收 入只有几百元,而打一口水窖需要两千元左 右, 李凤民心里明白, 推广水窖灌溉有难度. 要想改变, 必须另辟蹊径. 反复试验后,李凤民想到了利用集水农 业思路做沟垄膜覆研究.上世纪

90 年代初 期, 甘肃开始推广地膜覆盖技术.但在黄土 高原上的旱地农业中, 降水量少、 空气干燥、 水蒸发很快. 仅用地膜保水, 还是不能解决问题. 有限 的水资源不能平均分配, 必须集约化使用. 李 凤民说.以此思路,

1999 年, 李凤民以 《地膜覆 盖对春小麦产量的影响》 为题, 在国际知名农 业刊物 《大田作物研究》 上发表论文. 该文章已 经被引用

200 多次, 多年以来在本研究领域中 引用量一直排名第一. 谋一条旱地农业现代化的 出路

2000 年, 李凤民带着同行来参观集水农业 的成效.当老百姓打开存粮的窑洞, 所有人都 惊呆了―― ―装粮食的麻袋好像发面馒头一样, 鼓鼓的, 整齐的摆放在粮仓里, 足足有几万斤. 农户激动地说: 有粮了, 心里不慌. 当年, 沟垄覆膜技术在榆中县推广.一方 面利用水窖做蔬菜水果大棚的高附加值农业. 另一方面通过沟垄覆膜技术提高大田作物产 量.短短几年, 解决了困扰黄土高原几百年的 吃饭........