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25岁诺奖获得者:父辈阴影下的传奇 精选

已有 23837 次阅读 2014-12-5 08:51 |系统分类:人物纪事

1908年冬天,Waratah号邮轮从澳大利亚徐徐驶向英国,船甲板上站着两位低声细语的男人,海风吹打着他们兴奋的脸庞。他们就是后来大名鼎鼎的科学家布拉格父子,历史上唯一同时获得诺贝尔奖的一对父子。此时老布拉格46岁,年富力强,而小布拉格那时是个年仅十八岁的青年,略显羞涩。

老布拉格曾经是英国剑桥数学系的高材生,年仅23岁的他于1885年大学毕业后,被澳大利亚阿德莱德(Adelaide)大学聘为教授,从此飘洋过海远赴他乡,二十余年他从一位热衷数学的青年科学家,慢慢转为一位擅长于自己制作实验仪器的物理学家。并且,他在那里娶妻生子,大儿子小布拉格(威廉·劳伦斯·布拉格)生于1890年,这孩子从小就特别聪慧,5岁入学,15岁上大学,18岁大学毕业。

现在,老布拉格得到了英国利兹(Leeds)大学物理学教授的聘书,终于可以回到魂牵梦萦的故乡,而小布拉格也准备去当时世界科研的最前沿剑桥大学进一步深造。他们倚靠着船舷,遥望远方,期盼着即将到来的新生活。

1912年物理学界发生了一件事有趣的事,德国科学家马克斯·冯·劳厄(Max von Laue)发现了X射线照射晶体时,形成格子状点阵, 他因此获得了1914年诺贝尔物理学奖。科学家们认识到这可能是晶体中的原子对X射线的衍射造成的,但当时物理学界对X射线到底是什么认识不足,很多人认为X射线是粒子,但劳厄教授的实验结果是无法用粒子说来解释的。

当时正在英国北方Yorkshire海滨度暑假的布拉格父子得知了劳厄教授的研究结果,对此进行了初步的讨论。度假回来后,对X射线已经研究了好几年的老布拉格擅长制作仪器和实验,他一直是X射线粒子说的赞同者,试图从实验中发现更多的东西,而暑假后回到剑桥上学的小布拉格却开始从理论上重新思考,当时23岁的小布拉格是剑桥一年级研究生,他的导师是大名鼎鼎的约瑟夫·约翰·汤姆森(J. J. Thomson)教授(发现电子,于1906年获得诺贝尔奖)。

小布拉格几个月聚精会神的工作很快有了结果,基于X光是波动在由原子三维矩阵组成的晶体中产生衍射的理论很快完成了,这个理论后来被命名为布拉格定律。小布拉格首先把研究结果告诉了父亲,精通物理学理论和实验的老布拉格立刻心领神会,鼓励儿子于1912年11月把研究结果向剑桥哲学学会报告。

随即,一个举世无双的父子研究团队就这样形成了。老布拉格自己做了一台X光衍射仪,在利兹大学建立了一流的X光研究实验室,小布拉格经常往返于剑桥和利兹之间,之后的两年一系列卓越的研究成果源源不断地从这对父子大脑中流淌出来。

这是一个简单而清晰的故事,不少与这个家庭关系密切的亲友都见证了这个过程。然而,社会却有自己固执的逻辑和偏见。

1913年10月世界物理学界在布鲁塞尔召开一个主题为“物质的结构”的会议,老布拉格被邀请发言,而小布拉格却未受邀请参会。事后,小布拉格收到了一个有数个著名科学家签名的明信片,签名者包括居里夫人、爱因斯坦、卢瑟福等大牛科学家,他们把他当成了一个有出息的后辈晚生来鼓励了。1915年春天,布拉格父子获得了由美国哥伦比亚大学设立的Barnard科学奖章,然而与老布拉格亦师亦友的卢瑟福写信给老布拉格说,“你家孩子获得这种认可实在太早了”。

1915年第一次世界大战正是腥风血雨之时,诺贝尔奖仍然于11月如期颁发。现在无法查到当年诺贝尔奖委员会在选择给谁授奖的时候曾经如何讨论和筛选获奖者的细节,委员会在确定授奖于布拉格父子时是一致同意、还是颇有争论,是否有人对小布拉格的贡献心存疑虑。但历史永久记载的是,布拉格父子因用X光研究晶体结构方面的贡献同时获得了当年的诺贝尔物理学奖,当年小布拉格年仅25岁,至今为止现在仍然是最年轻的诺贝尔科学奖获得者。然而,父子俩都没有去瑞典领奖,因为他们都成为了战士,为祖国战斗。

1919年战争结束后,布拉格父子都相继回到了学术界。之后很多年,老布拉格把精力放在将X光理论应用到更多的领域并教授学生,为传播结晶学奔忙。小布拉格于1921年接替卢瑟福成为曼切斯特大学物理学Langworthy教授,1937年又追随卢瑟福的步伐成为剑桥大学卡文迪许实验室的主任。

成为卡文迪许实验室主任之后,小布拉格一改卢瑟福时代核物理一科独大的局面,将实验室的研究分成核物理、数学物理、低温物理、结晶学、金属学等几个方向,特别是开拓了用X光研究生物的先河,直接帮助了当时在该实验室做研究的美国科学家詹姆斯·沃森(James Watson)和英国科学家弗朗西斯·克里克(Francis Crick)率先用X光发现DNA的双螺旋结构,于1953年发表这项划时代的工作,1962年获得诺贝尔奖。小布拉格领导期间卡文迪许实验室先后有4位科学家获得诺贝尔奖。

而因为小布拉格在研究物理学的卡文迪许实验室生长出来的生物学研究,直接导致了“分子生物学实验室”的成立,迄今出现了13位诺奖得主,包括划时代的工作。不过直接受益于小布拉格远见的沃森本人在写作其著名的“双螺旋”自传体回忆时,也说小布拉格是占了父亲的便宜,为沃森写序言的小布拉格竟然没有要求沃森删除这一说法,听之任之。但是他心中五味杂陈,恐怕可以想象。

尽管小布拉格在与父亲共同获诺贝尔奖的工作中贡献是明确的,可以说布拉格定律是他们父子获奖最主要的原因,也是后来大量的晶体结构得以用实验确立的基础。老布拉格在很多场合公开说儿子就是布拉格定律的首创者,而小布拉格后来持续在科学方面的贡献也举世瞩目,然而对小布拉格当年获诺奖是沾了父亲的光的疑虑和种种谣言确一直如影随形,以致在诺奖委员会为小布拉格开的一个获奖50年庆祝会上,他还不得不再次澄清自己的确是布拉格定律的首创者。诺奖官方网站也在1915年诺奖者专题中刊登了一篇题为“父辈的陷阱(The Parent Trap)”的文章来特别澄清这段历史。

如今,布拉格父子都已经相继走进了历史,而历史也在慢慢凝固和远去。可是不少人还是执着于自己的想当然也不屑于花点时间正视历史真相,前不久我还收到了一位科学家就此事的评论:“布拉格是在他父亲布置下才开展与获奖的X光衍射工作……物理研究的特点是无师绝不能自通”。

布拉格父子的故事可以说是一个美妙的人间传奇,然而让人纳闷的是,面对年轻人的非常成就,为什么社会如此固执地认定“不可能”而要令这个传奇蒙上阴影?为什么有那么多成功者要反复强调“师承”的重要性而对年轻人的创造性不愿置信?这仅仅是一些人无意识的偏见和固执,还是功成名就的前辈们不约而同的阴谋?

注:本文首发《赛先生》



诺贝尔情结
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