诺贝尔物理学奖得主Serge Haroche: 科学家就应该搞科学

塞尔日·阿罗什 / 法兰西大学教授、国际量子物理学会主席、诺贝尔物理学奖获得者 / 2014-10-23

如果在100年前问一位科学家，21世纪的物理学会有什么突破？他甚至不知“量子物理学”为何物。我可不想信口开河，未来本就不可预知，做出任何有关未来的承诺是不切实的。可能就是因为你的一句话，人们会在研究量子计算机上投入血本。

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2012年10月9日，即法国科学家塞尔日·阿罗什(Serge Haroche）与美国科学家大卫·温兰德（David J. Wineland） 因 “用突破性试验方法使得测量和操纵单个量子系统成为可能”一同被授予诺贝尔物理学奖的那天，被一些欧洲媒体是“欧洲科学家的好日子”。

然而，在塞尔日·阿罗什看来，与历史上的同僚们相比，他（或者说我们）所身处的这个时代对于基础科学研究来说实在是糟透了！科学家们由于体制和科研经费不足等原因，不得不接一些服务于短期商业利益的科研项目，甚至胡乱做出一些“荒唐”的承诺，如：量子计算机。

与我们之前采访过的法国数学家让-皮埃尔·布吉尼翁的观点（见采访《数学家的黄金时代》）——基础理论研究与应用领域需要加强交流互动——正好相反，塞尔日·阿罗什教授认为，优秀的科学家应该全心投入对人类长远发展极为关键的基础科研，而不要把时间“浪费”在其他应用科学领域如金融业和计算机业。

但这不妨碍他主张科研人士要有人文素养和情怀，并进而认为，理想的教育和科研制度应该将科学和人文相结合，留住人们对科学的好奇心和热情，创造一种有利于想象和创新的整体文化氛围。

上海交大-巴黎高科评论：您能否为我们展望一下物理学领域的下一个重大突破是什么？

塞尔日·阿罗什:你根本没办法知道下一个大的突破是什么、什么时候到来，因为基础研究就是探索未知。就算你尝试着去预测，结果也往往是错的。我觉得唯一比较明确的是量子模拟领域。量子模拟是指将亚原子粒子放至在特定的位置，让它们互动，以此来试图了解量子世界。量子模拟器将获得迅速发展，帮助科学家设计出新材料及特性。但是，这也只是一种大概的说法。我不会确切地说到底什么会发生。

在应用端也是如此。我们正在尝试如何更好地控制量子系统，研究且控制量子现象。微粒与其他材料互相作用时会丧失量子属性。现在的难点就在于如何将保持其量子属性。我们已经尝试过很多办法，但究竟哪种方法会成功并带来新的应用还很难讲，更不要说具体到是哪种应用了。历史上物理学每次实现重大突破，人们都无法预测它对实际应用将意味着什么。在未来依然是这样。其实这正是科学的魅力所在。

那量子计算机呢？ 这个话题已经被热议很久了。

是的，所有人都在谈论有关量子计算机的话题。但到底是哪一种量子计算机呢？ 现在尚不明确。我不知道这个研究最后的结果是否会与人们目前预期的一致。

如果在100年前问一位科学家，21世纪的物理学会有什么突破？他甚至不知“量子物理学”为何物。我可不想信口开河，未来本就不可预知，做出任何有关未来的承诺是不切实的。可能就是因为你的一句话，人们会在研究量子计算机上投入血本。

这样做研究是错的。搞科研一定要探索一切可能的方向，然后应用物理学家与工程师就能使用我们发现的基础理论事实，进行组织，从而推出新发明。

当然量子技术确定是存在的。比如量子通讯，就是利用光子在光纤中的传播，让数据传播更安全、快捷、高效。这一技术已有很大进展，但最终会以何种形式得以运用普及还不得而知。

近些年商业和科技领域的日新月异在一定程度上让基础科学研究显得黯然失色。那么如何避免基础研究被边缘化的命运？

我觉得前提就是要保持人们的好奇心与激情。没有激情一事无成。研究自由也是同等重要的。越来越多的研究项目都变成了短期合同，要求科学家们承诺研究出可以商业化的产品，比如量子计算机。这是他们获得经费的唯一途径。但这属于应用研究，而不是基础研究。一个运作良好的系统应给予科学家足够的空间和自由——不仅是研究题目方面，还包括研究思路和经费支持。

回头看看，历史上那些科技最为繁荣和活跃的时期，往往也是科学家能和艺术家、哲学家或社会学家自由交流互动的时期。良好的文化氛围大大推动了创新和基础研究。比如说，文艺复兴时期的意大利和上世纪二十年代的德国，都涌现出了大批优秀的科学家。当时这两个国家的科学界与其他领域都建立了十分良好的互动联系。爱因斯坦非常喜欢与哲学家和艺术家打交道，这一点广为人知。

人们常说我们正在经历一场科技革命。但我看到的是科学研究的倒退。现在越来越多人关注短期利益和可市场化的技术产品开发，我不知道这样的趋势对基础研究与独立思考到底是好事还是坏事。

这种“倒退”的产生是否和教育制度也有关呢？

至少教育界是难辞其咎的。我曾经为《自然》杂志撰文，提到教育制度应该要激发年轻研究人员独立从事研究工作的好奇心与热情，而不是要让他们屈从体制和经费的桎梏。如果单从发表论文数量来评价研究人员，那他们只会为了发表文章而去拼命写论文，没时间再去思考怎么做研究。甚至有些人会为此抄袭作弊。我们一定要小心这个问题。

在挑选研究队伍的时候，您对选拔年轻才俊有哪些标准？

首先，能吸引到这么多有天赋的年轻人，我们感到非常荣幸。我一直在法国的巴黎高等师范学院从事研究工作。那里的学生都是经过严格的层层考试筛选出来的。首先一定要看他们的学业和学术背景，之后面试的部分要观察学生的个性，确保他们在团队中也能游刃有余地完成任务。总的来说，要找到人才绝非易事。有些人一开始有点羞涩怕生，但实际上却非常优秀，能够做出成绩。同样的，有些人学业成绩十分出色，但在创意和想象力方面却难如人意。

您会对那些中途放弃的团队成员说些什么？

从个人角度来说，我觉得这没什么问题。如果你对研究确实提不起兴趣，那还是及早另寻出路。生存不易，从事基础研究也不可能让你发大财。有人问我：您认为我应该搞科研吗？ 人们一旦提出这样的问题，（意味着他们的热情并不足够强大），我的答案会是：别搞。

但是，制度有时候会迫使卓越的年轻科学家们想去赚快钱。我觉得这很糟糕。有些明明数学和物理学得很好的学生，最后却去了金融和计算机行业，我也觉得十分可惜。以后要解决的问题还有很多。比如，福岛核电站事故之后，我们更清楚地看到，现在缺的是那些了解核电站工作原理、如何进行事故善后处理的工程师。如果工程专业的学生毕业之后都去从事银行和计算机行业的相关工作，解决这种社会共同面对的技术问题就难上加难。

但不可否认的是，应用科学与技术创新的也反过来使基础研究大大受益。

创新重要，这点毫无疑问。只要想一想过去50年技术的进步就能知道，创新改变了我们的日常生活，从工具的进步角度来看，创新对基础研究也有着积极的影响。这点毋庸置疑。比如说，我们常说的核磁共振技术。这种技术在医院非常有用。但在生物领域研究中，核磁共振也常被用来分析生命体结构。基础和应用研究的有机结合，是一个非常复杂和值得研究的有趣话题。

但我认为，基础研究需要获得比现在更多的经费支持。即使是应用研究，现在也面临利润导向的问题。假设一种疾病的患病人数有限，专门治疗这种病的药物是不太可能问世的，因为投资者对这种研究根本不感兴趣。政府就要负起责任，解决这类问题。问题是，考虑诸如全球变暖这样的长期问题和政客自身的短期利益目标之间，存在着矛盾——比如，研究新能源发电储存技术至少要花上10-30年，但政客的眼光只能放到下一届选举这么远。

除了指望政府，我们还有其他解决方案么？

当然不只有政府，但我觉得政府有责任保证基础研究可以继续下去。就经费问题，我们已经看到一些很好的尝试，以信用而不是逐利为前提，向优秀研究人员提供科研资金。比如德国Max Planck Society组织就致力于帮助年轻有为的人士从事长期研究。已经取得研究成果的优秀科学家将会得到终身职位。所以我认为，我们要动员起整个社会的力量，让每个人都认识到，教育才是对未来最重要的投资。

那怎样才算是优秀的教育体系呢？

首先要确保有教无类，授课科目之间也应该取得平衡。教师收入要优厚。理工科和人文学科要相互结合。学习艺术、哲学与文学有助开拓眼界，激发创意，同时思考当今社会究竟面临怎样重要的议题。中国、印度和巴西等高速发展中的国家，正在努力用科技手段提高其国民生活质量。但如果他们发展目标是达到和发达国家同样水平，地球将很快就会面临崩溃。所以从现在开始，我们的想法和心态都需要做出调整。