今天在微信上知道张首晟去世的噩耗,非常震惊。两天前我才在专栏里回忆了一下读博士这前两年做了些什么,学了些什么。里面提到我参加过的会议,其中有三个,张首晟都去了。我跟张首晟不熟,他不认识我,我也没跟他说过几句话。我仰慕他,为他做出的物理贡献感到骄傲,但同时我又对他后期分心搞风投感到不满。在这里我想写的是,在这三次会议里张首晟说过的一些东西,一般报道不会提到的一些小事情,以作纪念。

这三次会议,分别是新加坡的QM90、西班牙的Majonext2017和清华举办的OCPA9,都在2017年。这三次会议,张首晟的报告几乎是一样的,讲的都是17年7月发在Science上的工作:在QAHI+SC结构里实现拓扑超导,并且探测到会移动的手性马约拉纳费米子。不过,在这三次报告里,可以看到这个实验的演进,后来补充的几个实验结果让论文更有说服力。不过,这个工作发表以后还是引起了很多争议,包括文小刚写了篇PRL直接打脸,详情可以看看JCCM的评论

Interactive Session with Prof Zhang Shoucheng

NTU Interactive Session with Prof Zhang Shoucheng at NTU,在IAS网站上盗了这张图

第一次听说张首晟,是2013年。当时我还是懵懂的材料本科生。我收到张首晟来NTU作报告的邮件。搜了一下,看到Google Scholar引用两万多!这个人真牛逼!但是看一下他研究的东西:拓扑绝缘体?量子自旋霍尔效应?量子反常霍尔效应?这些名词完全没看懂,甚至连听都没听过,于是没有去听……后来阴差阳错地转到了物理,做的研究还跟拓扑绝缘体、拓扑超导体息息相关。看的文章越多,就越后悔当初没去听张首晟的报告。

QM90

QM90 张首晟在QM90会议上提到,他的QSHE工作的eureka moment,发生在11年前的这个讲堂里!

错过13年的报告,终于见到张首晟时,已是四年后。那是NTU-IAS举办的纪念量子力学奠基90周年的QM90会议。报告的内容上面已经说过了。这里想说的是他跟NTU-IAS的关系。在会上他表达了NTU-IAS的感激,因为他这一生最重要的工作:量子自旋霍尔效应(QSHE),要归功于06年IAS组织的Workshop on Spintronics。当时他看到Molenkamp展示出来的半导体带隙图(下图),发现HgTe的带隙居然是负值!在跟Molenkamp详细讨论以后,得到了CdTe-HgTe-CdTe量子阱的想法(Bernevig-Hughes-Zhang模型)来实现QSHE。接着跟Molenkamp合作,实验很顺利地做进行,一年后就发表出来了。当时我听到这个故事,顿时感觉热血沸腾。没想到我的母校能跟QSHE扯上这么大的关系!瞬间自信爆棚,觉得自己也能够做出同样等级的研究(才怪)。

Majornext2017

最让我感到遗憾的是,即使一年内三次见到张首晟,我也没有鼓起勇气在会间跟他搭话。我跟他唯一的对话,是在他的报告之后问过一个问题:怎么在QAHI+SC这个拓扑超导体结构里做量子计算。他的回答很敷衍、很标准化、很不靠谱:加个磁场打开漩涡,然后用STM来操控。今年早些时候他在PNAS上发了一篇文章,讲的正是我问的问题。这篇论文很靠谱,并没有用到漩涡,跟他的回答完全不沾边。这篇文章中他的贡献有多少不可得知。可能这主要是祁晓亮带着学生做的。

听说这几年张首晟的心思都放在风投,而不是科研。这一点在Majonext2017的时候表现得特别明显。报告讲完后,Jarillo-Herrero问了张首晟好几个问题。那是些什么问题我已记不清,只记得是蛮technical的问题。正常情况下,如果问题回答不上,一般人会说“This is a good questions”或者直说“I can’t give you an answer”。可是,张首晟回避不答,硬是扯到其他不相关的东西。可见他心虚,心思的确不在科研。

OCPA9

跟张首晟最后一次见面,是17年7月在清华举办的OCPA9会议。OCPA是由北美华人物理学家发起的全球华人物理学会,每两三年开一次。对于张首晟来说,OCPA有特殊的意义。1992年,成立不久的OCPA决定要办一个奖颁给优秀年轻华人物理学家,而第一个得奖的正是张首晟。当时的张首晟,只有29岁,

这个奖在物理学界的知名度似乎不是很高,但其实含金量很高。只要看看颁奖委员会成员和获奖名单就知道:

  • 颁奖委员会成员名单:杨振宁、李政道、崔琦、朱经武、沈元壤、李雅达(Partrick Lee)、沈呂九等等

  • 获奖名单:张首晟、沈志勋、文小刚、杜瑞瑞、叶乃裳、许岑珂、祁晓亮、陈宇林、傅亮、麦建辉(Kin-Fai Mak)等等

在OCPA9上,张首晟分享当年获奖的照片,并以此鼓励年轻人努力做科研。

OCPA9 OCPA9会上,他分享当年拿到的OCPA OYRA奖时的照片,鼓励年轻人努力做科研。(言下之意:如果你能拿到这个奖,就说明你跟我一样牛逼^_^)

结语

网上流传着这么一个故事:张首晟在柏林自由大学本科毕业以后,对未来感到非常迷茫。去哥廷根造访的时候,他到了一片墓地,那里躺着高斯、希尔伯特、海森堡、波恩等著名数学家和物理学家。每个人的墓碑上没有墓志铭,只有一道公式。这几个墓碑让年轻的张首晟感到非常震撼。人活一辈子到底为了什么?要为这个世界做出什么贡献?留下什么东西?或许一道公式就够了。张首晟走了,可能没有留下一道公式,但他完成了一个拼图:

Quantum Hall Trio Quantum Hall Trio