专访徐一鸿：从物理大家到科普大师
徐一鸿（A. Zee）
采访者说
在专业物理圈外，“徐一鸿（Anthony Zee）”这个名字可能并不常见，但要提起“阿热”（A Zee），许多人会立刻想起他的著名科普作品《可怕的对称》（Fearful Symmetry）。所谓“阿热”者，就是“A Zee”的误译。但，这正是从80年代末，他与中国读者结缘的开始。
徐一鸿教授可谓是20世纪理论物理领域里一位承前启后的人物。他经历了粒子物理的黄金年代，之后又参与了凝聚态物理中拓扑序的开创性工作。他的研究跨越了物理学的诸多领域，这使他拥有绝大部分物理学家不能比肩的视野。在学术研究之外，徐一鸿还写成了物理学的几本国际著名教材以及科普读物，在欧美尤其盛行，深刻影响了一大批后辈学者，包括笔者本人。近日，笔者受《赛先生》之邀专访徐一鸿教授，希望他的视野和阅历能够对年轻人有所启发。
——许岑珂
许岑珂（加州大学圣塔芭芭拉分校物理系副教授）
您在很多领域都工作过，我所知道的就有粒子物理、凝聚态物理、天体物理和生物物理。这和绝大多数的物理学家不太一样。您为什么会选择这样比较频繁地更换领域，而不是更专注在一个领域？
徐一鸿：我最基本的领域还是粒子物理，我虽然在各个其他领域探索过，但是现在年纪大一些了还是会回到粒子物理来。
我之所以会比较广泛地选择我的研究课题，我想有好几个方面的原因。我本来就有很广泛的兴趣，而我和身边的同事在这方面有比较强的互相影响。维尔切克（Wilczek，2004年诺贝尔奖得主）就和我一样，也是兴趣非常广泛的人。我们曾经谈到过希望像朗道（Landau）一样，做一个在各个领域都有贡献的科学家，而不是做某一个狭窄领域的专家。
在20世纪80年代，粒子物理经历了一个比较尴尬的阶段——朝向数学化的方向发展，比方说弦论。而我在那个时候正好处在一个适合探索其他领域的年龄。当然有些人会选择继续在一个小的方向继续做下去，但我很庆幸自己有广泛的兴趣，并且能够比较广泛地探索。
另外，在理论物理所初建之时（指的是现在加州大学圣塔芭芭拉分校，也就是University of California, Santa Barbara的卡夫利理论物理研究所Kavli Institute for Theoretical Physics的前身），本意就是要找一批兴趣比较广泛的人。所以从这个意义来说，我获得了一个非常理想的工作。虽然美国整个科研系统还是倾向于鼓励大家变得越来越专，特别是年轻人在这个系统里很容易变得很专，但我还是很幸运地保持了自己的广。
另一方面，我很大程度上得益于身边的年轻人，特别是理论物理所的年轻博士后们。第一个对我有很大影响的就是William Bialek。他现在是普林斯顿的教授，1985年时是理论物理所的博士后，他那时候就在做生物物理。他让我对生物物理很感兴趣，包括视觉的原理等方向。另外，那时候“爆炸”的课题就是量子霍尔效应，而文小刚来了以后我们开始在这方面有合作。后来我和文小刚、维尔切克一起做“任意子超导体”（anyon superconductor）。所以在一个好的地方，和优秀的年轻人合作是非常关键的。因为在不同领域工作，认识了不同领域的人，是会让自己受到相当的刺激和启发，使眼界和思路拓宽的。
左起：文小刚、徐一鸿、朱邦芬。摄于2012年6月清华大学的陈-赛蒙斯楼专家公寓(Chern-Simons Hall)
2000年，在理论物理所我们搞了一个“生物学年”，整整一年的关于生物物理的学术活动。那一年每两个星期就会有一个新的专题。生物学家和物理学家在一起讨论。我在那个活动上了解到了RNA折叠这个题目，并且在生物学家的引荐下我开始参与这个领域，并且开始参加这个领域的学术会议。
您刚才说您的基础还是粒子物理。我其实很难想象您在粒子物理中掌握的什么知识和技术能够被用到RNA折叠中去。
徐一鸿：这是个很有意思的问题。其实我觉得不应该把我自己归类为粒子物理学家，我更加适合归类于“量子场论学家”。量子场论是粒子物理的一个工具和语言，量子场论其实可以用来描述很多东西。
我对于RNA折叠感兴趣的方面，并不在于它的生物细节，而在于它的各种拓扑性质。RNA是一个长链，heteropolymer，我们对它折叠过程中的亏格（genus）和黎曼曲面等性质感兴趣。所以，我的整个学术生涯都在强调物理普适性“universality of physics”，很多概念都可以跨领域地应用。
假如您现在刚刚拿到自己的博士学位，而且你有一个完全自由的博士后奖学金（postdoc fellowship），那么您会选择在哪个领域研究呢？
徐一鸿：我认为现在一个巨大的谜团就是人脑。所以我可能会选择神经科学的某些问题来研究。
另外我还想告诉年轻人，这也是我经常告诉我学生的，当你选择领域的时候应该考虑两个因素。一个是本质的兴趣（intrinsic interest），另一个是方法的兴趣（methodology interest）。有些方向有本质的兴趣，比如中微子质量之类的，而另一类方向是方法和技术非常漂亮。在选择方向的时候两者都要兼顾到。
您写了多本在欧美台湾非常受欢迎的教材，涉及不同领域但都有相关性，包括量子场论(书名: "Quantum Field Theory in a Nutshell")、
徐一鸿：是的，我是喜欢写书的过程。写教材其实迫使我能够坐下来冷静地思考问题。其实教学的过程也有这个作用。写书还有一个好处，那就是当我们教课的时候，往往会因为学生的准备不足而感到沮丧；而当你写教材的时候，在你脑中可以创造出一群理想学生的形象。所以你写书的过程，实际上是对这群学生解释物理的过程，这个过程很值得享受的！
实际上，我最初打算写教材的时候，温伯格（Weinberg）正好想让我去德克萨斯大学（University of Texas）工作。他听说我想写教材，就建议我先写科普书籍。他自己就是先写了科普书《最初三分钟》，然后才写的那些著名教材。我后来发现写科普书确实有助于自己对教材的写作。
我那本关于饮食的书《吞云》，是打算用饮食向欧美人介绍中国的文化与历史。比如，我写到了辣椒。虽然辣椒现在在中国南方很流行，但实际上辣椒是从美洲引入中国的。另一个例子是茶。茶在西方世界有两种叫法，一种叫“tea”，另一种叫“chai”。其实，当葡萄牙人最早从中国进口茶叶的时候，是按照中文发音把茶翻译成了“chai”。但是后来中国开始了禁海，后起的西方国家只能从台湾或者福建沿海进口茶，而按照闽南语对茶的发音就被译成了“tea”。我觉得这些历史都很有意思。顺便一提，《赛先生》的读者可能会有兴趣知道，金庸先生非常欣赏这本书。
《可怕的对称》封面（左）和《吞云》封面（右）
徐一鸿新书“Group Theory in a Nutshell for Physicists”(普林斯顿大学出版社, 2016年3月29日出版)
您不止一次跟我说过，学生需要学会对自己的导师说“不”。我完全同意这个说法。但我想问问，当您的学生和您在科研中有了不同意见，你们怎么处理呢？
徐一鸿：我们当然会平等地讨论和辩论，看看最后到底谁对。
中国的传统文化中“尊师”非常重要，这似乎隐含了老师永远是对的。但其实人都会犯错误，导师也不例外。还有很多导师在年轻的时候可能非常有创造力，但是年纪大了对新生事物的容忍度反而非常小。有很多这样的例子。
比如德布罗意(de Broglie)年轻时候的博士论文是非常有创造力的，甚至是离经叛道的，但是他晚年却完全打压法国的新生的研究方向。德布罗意甚至都不允许法国人教量子力学。海森堡(Heisenberg)也是这么一个例子，他晚年也在完全打压当时新的研究方向，只希望德国人研究他喜欢的方向，比如“非线性旋量理论”（nonlinear spinor theory）。
当然这不是一个太公平的比较，因为每个人在上了年纪以后，大都不如年轻时的创造力了。
在这方面美国是做得最好的。美国基本上是开放与尊重新的研究方向，不会固执地打压任何其他方向的研究。
另外，你觉得俄国物理学家是在苏联解体前做得更好呢，还是苏联解体后到美国来做得更好呢？我曾经问过俄国物理学家这个问题。他们的回答我觉得是有道理的：因为在当初的高压政治下很难有任何娱乐，他们只能在心灵深处探索对物理的求知，在这块净土上寻找快乐。但一旦他们来了美国，诱惑反而多了，很难专注。
2004年摄于卡夫利理论物理研究所(KITP)。第一排座椅右三为徐一鸿，右二为D. Gross(诺奖得主)，右一为W. Kohn(诺奖得主)，右四为L. Bildsten(现任KITP所长)，右五（褐色西装者）为G. 't Hooft(诺奖得主)。徐一鸿左后为P.W.Anderson(诺奖得主)，右后为F.Duncan M.Haldan（今年诺奖得主）。第一排站立者左二为杨祖佑（加州大学圣塔芭芭拉分校校长），左五戴眼鏡者为Marc Me'zard(现为巴黎高师校长)。第二排站立者位于't Hooft正后方的有白色大胡子者为Howard Georgi (哈佛大学教授) ，位于徐一鸿正后方戴眼镜者为文小刚。（注：近日，徐一鸿获授法国“
您的人生真的可以用“精彩”二字形容。您出生在战火中的1945年，您对战乱时期的生活还有记忆吗？
徐一鸿：我对幼时的记忆较为模糊，有些记忆不太确定是我自己亲眼所见，还是后来听父母口述的。我老家在上海，但是和很多人一样，我父母在抗战期间颠沛流离到了大西南。我在抗战胜利前夕出生在昆明，抗战后全家迁回上海。但是也没有安稳多久，1949年我家先搬到了广州，然后再搬到香港。最后我父母选择举家移民到巴西。
今天我们如果出国，大多数人会选择美国或者欧洲。我想问一下，当年您父母为什么会选择去巴西谋生？
徐一鸿：在当时那个战乱的年代，人们的选择非常少。与其说是我父亲决定去巴西，不如说是很多机缘巧合促成了这么一个结局。我父亲恰好有一个好朋友在巴西做生意，而我父亲是一个商人，做生意总是要靠朋友的。于是我父亲就带着我们去了巴西。
另外我父亲跟我说过一番话，我觉得很有道理。当时如果他来美国，就只能给美国人打工，自己独立创业很难打开局面。就连胡适到了美国也只能在图书馆工作。而当时在巴西，大多数时候是巴西人给华人打工。越是在发展中国家，外来资本越容易投资成功。我父母的很多朋友都是这个情况，他们刚到巴西的时候一无所有，但是后来都成了社会上层。在很多发展中国家，华人大多数是社会中的成功人士。
您似乎和您母亲的感情很深，您写的《吞云》一书就是献给您母亲的。您母亲对您一生的影响很大吗？
徐一鸿：我母亲是一个非常多才多艺的女子，书法、京剧都很精通。她有相当的语言天赋。我觉得我在语言上的一些天赋也继承于我母亲。当然另一个原因可能是我从小就接触了各种语言，包括上海话、广东话、英语、葡萄牙语、法语等，当然还有汉语普通话。我认为童年时期接触到各种不同语言对于一个人在语言和文化上的培养很有好处。
我母亲也很注意让我接触中国的传统文化。比方说，我们举家从香港前往巴西移民，一个多月的船上生活，她也不忘教我读书。我十四五岁的时候她就让我阅读很多中国古典文学，比如《红楼梦》之类的。我当时读的是“洁本”，是专门为了适合中学生阅读的删节版。后来我父母也让我读过《论语》、《孟子》之类的儒家经典。当然，年轻的时候我还是更喜欢武侠小说，我想这和很多年轻人类似。而且我觉得金庸的小说对我中文程度的提高很有帮助。
徐一鸿(左一)与母亲及四个弟妹
看来您从小的家庭教育非常好。您的家庭里除了您之外还有别的科学家吗？
徐一鸿：很少。我的儿子Peter是一个生物学家，但是除他之外就没有了。我很注意不去迫使孩子们做任何事情。我希望他们成为科学家，但是我认为强迫他们去学习科学可能只会有反作用。你看当代大家口中的大科学家们，他们的孩子里面有多少是科学家？除了一些很少的例外，比如巴丁（Bardeen）和菲舍尔（Fisher）家族以外，基本上没有了。我的很多科学家朋友们的孩子，小时候都学了很多数学和科学，但是长大了却对科学没有了兴趣，而且从事其他的行业。我觉得可能是因为父母对孩子过早的学习科学的培养，反而扼杀了他们天性中对科学的兴趣。
您在很多不同文化中都长期生活过。您觉得相比于世界其他地区而言，中国的历史和传统对于中国有哪些方面是优势，又有哪些方面是劣势？
徐一鸿：这是个很大的问题了。一个民族的传统和历史往往是双刃剑，优势和劣势往往是杂糅在一起的。比如中国传统很崇拜祖先，也很尊敬长辈和老师。年轻人能够虚心听取长辈和老师的建议当然是好的，但是一味地服从就不好了，这一定程度上妨碍了中国的发展。美国文化有一个特点是能够汲取各个文明的成果，并且很快就能发展变化。比如意大利的比萨饼，在美国就很快演化出了各种品种，并且更加受年轻人欢迎。
再比如中国很早就实现了国家的统一，历史上造就了秦汉以及隋唐等各个强大的帝国。但这也在另一方面使得中国各个地区之间缺乏良性的竞争。我们知道在春秋战国时期，今天中国版图内的各个国家是有很激烈的竞争的，这种竞争很大程度上是良性的，促成了文化的繁荣与进步，也给各种人才提供了发挥自己才华的巨大空间。
另外我觉得中国的地缘环境并不完美，导致中国和外界交流很困难。欧洲隔着一个地中海就是亚洲和非洲，很方便就可以进行海外贸易和文化交流。而中国北边是大漠，东南边都是深不可测的大洋，西南是崇山峻岭，只有西北边有一条狭窄的河西走廊与西域沟通。而西域的丝绸之路又很容易被其他民族切断。所以中国历史上只有极其强大的王朝才能和西方有较为畅通和发达的交流。所以我觉得中国的地缘环境限制了中国的发展。
而中国从元明清三朝开始，除了短暂的明朝初年和国民政府时期以外，都城一直定在北京。而北京其实离华夏文明的中心已经比较远了。北京在华北平原的北部边界，北京郊区的县就已经处在山区，再往北就是草原和沙漠。今天北京的环境问题已经很严重了。其实环境问题在历史上已经发生。我们可以看到，唐诗里面对长安一代的描述，和今天那里的自然环境相比差别很大。说明华夏文明的中心地区，其环境在历史上被破坏得比较严重。这也是一个很遗憾的地方。
有很多老一辈的物理学家是我们耳熟能详，但是却无缘相见的，比如盖尔曼（Gell-Mann）、费曼（Feynman）、施温格（Schwinger）。而您和他们都很熟悉，您能简单评价一下他们的特点吗？
徐一鸿：盖尔曼是一个典型的少年天才，他有非常突出的记忆力，也有很强的语言天赋。他自己说他会几百种语言，当然这恐怕要取决于你对“会”的定义了。我个人觉得盖尔曼对物理的贡献是很大的，而他自己肯定也认为自己的贡献很大，尤其是比费曼大。所以他自己的日常心情也很受人们对费曼的崇拜的影响。比如在加州理工大学的书店里，有大量关于费曼的书，而只有几本关于盖尔曼的书，这一点估计让盖尔曼很不爽。
你觉得他和费曼的贡献哪个比较大？
我个人认为，盖尔曼的贡献可能主要集中在粒子物理，而费曼的费曼图（Feynman diagram）和路径积分（path integral）是对整个物理都有用的，所以我觉得费曼的贡献比较大一些。
徐一鸿：这个事情取决于你怎么看。从某种意义上说，路径积分是由狄拉克（Dirac）开始的，费曼可以说是完善和发展了路径积分。费曼图确实是一个很大的贡献。我一直认为，总结一个理论的最好方式就是画一个“图”。比如费曼图、Dynkin图等等。盖尔曼和费曼之间的故事很有意思，我会专门写在以后的专栏里。
那施温格(Schwinger)是一个什么样的人？
徐一鸿：施温格看起来是一个很古板的人，他和费曼在性格上应该是完全相反！费曼图是今天大家通用的描述量子场论的工具，但是施温格从来不用费曼图。他在哈佛讲的量子场论的课也从来不教费曼图。他自己的研究生做科研的时候，往往会用费曼图先算出结果，再翻译成施温格自己的语言给他看。
另外，这三个人都培养了非常著名的学生。尤其值得一提的是，施温格对中国学生非常友好。在我的时代，哈佛物理系里，学理论物理专业的华人研究生，基本上都跟过施温格做研究。我以后会在专栏里专门讲讲这三位的学术传人。
您还思考了很多其他科学家不太敢思考的问题，比如您曾经写过一篇学术文章“Message in the Sky”，里面讨论的问题是，如果有一个或者多个造物主创造了世界，他们会用什么方式留给我们一个信息。您现在还在思考这样的问题吗？
徐一鸿：是的。我最近正在考虑写一篇关于与外星文明通讯的文章。此外，我将把“Message in the Sky”以更生动有趣的方式，首先发表在《赛先生》的专栏里。
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