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文汇报专访新晋诺奖得主|孩子的科学素养应该从幼儿园开始培养

2017-12-17 姜澎 李晨琰 文汇报


今天,2017“复旦-中植科学奖”颁给了本年度诺贝尔物理学奖得主雷纳·韦斯(Rainer Weiss)、基普·索恩(Kip Stephen Thorne)和巴里•巴里什(Barry Clark Barish),因为他们的研究使得人类理解宇宙,解答人类自诞生之来就有的疑问成为可能。


三位诺奖得主接受了文汇报记者的专访,他们表示,必须从幼儿园就开始培养孩子的科学素养,而且要注意,“不要让那些无聊而毫无弹性的教育抹杀一切”,最糟糕的科学教学就是“记住这个公式”。


诺奖得主为《文汇报》题字

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科学素养得从幼儿园开始培养


在这三位科学家看来,要吸引更多的优秀年轻人从事科学研究,并且尽最大可能支持青年科学家的发展,才能使得科学持续发展。索恩说,在美国的科研体系中,尤其是那些最好的大学里,帮助年轻的科学家争取到他们需要的资源是资深科学家的重要责任。


他说,不论在LIGO项目组还是他所在的麻省理工学院,资深科学家的重要责任之一就是帮助年轻的科学家。参与LIGO项目的加州理工学院物理学教授陈雁北也说,对青年科学家的重视,中国也正做得越来越好,在他所在的学校,系里的各项投入也对年轻人有更多倾斜。“年轻人是在科学贡献上是最有潜力的,因此给年轻人更多的支持,才更利于科学的发展。”


在三位科学家看来,提升一个国家的科研水平,吸引更多的年轻人从事科学研究,必须从幼儿园就开始培养孩子的科学素养,而且要注意,“不要让那些无聊而毫无弹性的教育抹杀一切”。


基普·索恩(Kip Stephen Thorne)进行演讲


在接受专访时,三位科学家连连问记者:中国的本科生参与科研项目吗?中国的大学如何鼓励年轻的本科生从事科研?韦斯最大的感触是:“本科生参与科研项目非常重要,因为本科生的科研经历对于他们未来从事研究工作有着特别的意义。”


韦斯自己就经常到幼儿园、中小学去给孩子们做讲座,带着设备教孩子们做实验。他的经验是“六年级的小孩对科学往往有着非同寻常的好奇,但是到了八九年级,学生的兴趣明显就下降了,但是到了10年级,孩子们对于科学的兴趣又上升了,这时可以给他们讲一些深奥的知识。”不过,他也坦言,无聊的教学和课程会抹杀兴趣,最糟糕的科学教学就是“记住这个公式”。


索恩则直言,“虽然诺贝尔奖得主往往被认为是科学家中的英雄,但是这仍然让我感到有点尴尬。我想说的是,没有人会为了得奖而从事物理研究,所有的成就和快乐都来自对科学问题的追求和被激发的兴趣。”


中国科学家应更多地加入世界科学家圆桌


从小的科学项目转向大的科学项目,要取得成功,最重要的是人和开放的心态。对此,三位科学家都颇有感触。


在索恩的记忆中,1984年,他就和韦斯,以及已经去世的雷诺德·德雷弗(Ronald Drever)组成领导小组,开始进行LIGO(激光干涉仪引力波天文台)项目。但是,“随着项目的推进,我们出现很多科学家运行大项目出现的问题,那就是我们在管理方面非常糟糕,导致项目推进很慢。”索恩说,所幸的是,巴里在此时出现了,他来时整个LIGO项目只有50位工程和技术人员,他一加入就开始招兵买马,LIGO团队迅速拓展到了一千人以上,汇集世界各地18个国家的19个机构的不同工作人员。


“但是,大科学项目自上而下有着不同层次的架构,科学家却总是习惯了独立工作,如何把这两种文化结合在一起?这是我们花费了很多时间解决的问题。”巴里告诉记者,这一点也值得中国的大科学项目借鉴,不同文化的融合以及科学家之间的协作需要大科学项目的管理者花费大量的时间去理清。


除了人以外,开放的心态对于大科学项目的成功,乃至对于中国的科技创新都至关重要。韦斯说,中国科学家要更多地参加国际大科学项目,并且在自己的大科学项目上也应该更多地与国际科学界互动。他坦言,目前意大利在各个科研领域都有很出色的团队参与,并且有代表性的成果,这和意大利科学家在各个领域的积极参与有很大的关系。


他坦言,中国在进行下一步大科学项目布局时,要慎重。宇宙学的观测设备都很昂贵,投入巨资就要得到好的效果,而要避免重复建设。


巴里•巴里什(Barry Clark Barish)进行演讲


巴里与中国合作了几十年了,中国在参与国际合作时,应该更多以科学为导向,当你决定运行一个大项目时,要更大程度地听取科学家的建议。


韦斯说,1986年11月,美国国家科学基金会在推动LIGO时,开了一个听证会,把全世界的引力波组全叫来,每个组都对LIGO的方案提出自己的看法,或者说提出一个合理的方案,最终由一个相近方向的委员会来论证美国的两个探测器的建设方案。“虽然这个计划是以美国为主的,但是论证过程却是国际合作的。”


未来15到20年中,预计会有四个不同的窗口可以探测宇宙中的引力波


三位获奖者共同出席颁奖典礼并发表联合报告《LIGO与引力波的发现》。他们在复旦科技创新论坛上透露,未来15到20年中,预计会有四个不同的窗口可以探测宇宙中的引力波,最早可以追踪到宇宙大爆发初期,宇宙只有现在三分之一大小时的状态。


索恩透露,未来15年将有四个重要的引力波观测窗口在全球不同的地区开启。其中包括升级的LIGO,拟于2030年发射的欧洲探测引力波的“LISA”探测器,2020年形成的全球脉冲星阵测时阵(PTA)和已经建造及正在规划中的治理天文台、美国南极极点科考站和中国阿里地区的宇宙微波背景辐射(CMB)观测。而LIGO也将在全球不同地方设立新的观测点。


雷纳·韦斯(Rainer Weiss)进行演讲


据著名华裔物理学家、诺贝尔奖得主丁肇中在颁奖词中介绍:


  • 雷纳斯·韦斯的基础性工作使得LIGO系统得以建立,他还领导了一期的科学研究,使之达到了足够的灵敏度;

  • 理论物理学家基普·索恩早期就发现了引力波理论的潜力,他的研究对发现和解释双黑洞信号有举足轻重的作用,奠定了引力波探测的理论基础,开创了引力波波型计算以及数据分析的研究方向,并对仪器科学做出了重要贡献;

  • 巴里·巴里什获奖在于他将这个项目变成了一个国际的大科学项目,领导了LIGO的重大升级,使得所有频段的灵敏度提高十倍以上,并且采用了新型的主动隔震系统降噪,使得引力波的探测成功成为可能。


作为著名科幻影片《星际穿越》的唯一科学顾问,获奖人基普·索恩17日晚来到《星际穿越》观影会现场,为广大中国影迷揭秘影片背后的科学故事。



文丨文汇报记者 姜澎 李晨琰、文汇教育


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