小柴昌俊實際上,畢業於東京大學物理系,拿下了紐約羅徹斯特大學和東京大學雙博士學位的小柴昌俊,絕對不是一個學渣。跳脫出當代傳媒過度注重噱頭的偏斜視角,我們或許才能從小柴昌俊的科研人生中獲得更多真正有意義的啟示。1926年,小柴昌俊出生於日本愛知縣豐橋市,他的父親是舊日本帝國陸軍大佐小柴俊男。代入當時的歷史背景及其家庭環境,也就不難理解小柴昌俊幼時的理想是當一名軍人或者音樂家了。
小柴昌俊然而在他12歲時,卻因為患上小兒麻痺導致右臂殘疾。夢想破滅的他在住院期間,迎來了人生命運的第一個轉折點。當時他在橫須賀的數學老師前來看望他並送給他幾本小書,其中一本的內容是愛因斯坦和因費爾德關於“物理學是如何產生的”這個話題的對話。儘管年幼的他對書中很多概念未能理解,卻因此產生了對物理學的興趣。當然並非就此立下了長大要當物理學家的志向,但童年記憶中的這本小書,已經在小柴昌俊心中埋下了物理學的一粒種子。
小柴昌俊接下來,小柴昌俊開始了自己的求學之路。他考了兩次才考上高中,是因為瞄準了當時日本最好的東京第一中學作為目標;又因為當選了學生會副主席,精力分散的他成績滑落到學校“中等水平”。無意中聽到物理老師對他的冷嘲熱諷,好勝心極強的小柴昌俊“經過一個月的努力,成功考入了日本東京大學物理系”。還記得前面提到小柴昌俊的大佐父親嗎?他在被轟炸得支離破碎的東京求學之時,他的父親正作為戰敗國的俘虜被關押在中國。戰爭結束一年後他的父親被釋放歸國,但同時也因為其過往經歷而被禁止從事任何公共服務。家庭陷入經濟窘境的小柴昌俊,作為家裡的長子必須扛起重任。幫有錢人的孩子補習、夜晚在碼頭卸貨到天亮、各種各樣的零工讓他幾乎沒有時間和精力完成大學的課程。因此,最終他是以一個剛過及格線的成績畢業的——這也是小柴昌俊稱自己“不是一個好學生”的由來。幸運的是,中學階段作為學生會副主席的小柴昌俊在老師和教授們的心中都獲得了很不錯的評價——當時東京的頂級學術圈是一個聯絡十分緊密的小群體。因此透過老師們的推薦,他獲得了美國羅切斯特大學研究助理的職位邀請。
小柴昌俊初到美國,小柴昌俊才發現還有羅切斯特大學的資格考試這一難關。其中關於物理學的考核還行,但要命的是他們還要求受試者掌握兩門外語——英語跟母語不算。而當時連英語都說不好的小柴昌俊,用了四個多月就通過了包括德語、法語在內的所有考試。另一大難題是研究助理的補貼太低了,每個月稅後只有108美金,這樣他可能又得去打工。瞭解到博士學位能讓他獲得每個月400美元的最低工資後,小柴昌俊馬上就開始著手準備。一年零八個月後,他關於宇宙輻射中的高能量現象博士論文出爐,一舉拿下羅切斯特大學博士學位並創下最短用時記錄。
這樣一個學生,你跟我說他是個學渣?小柴昌俊在美國的科研生涯開啟,也得益於他這篇優秀的博士論文。這篇文章是基於當時芝加哥大學物理研究所的馬塞爾·舍恩(Marcel Schein)教授提出的新發現進行探究的,不過小柴昌俊對他的觀點持反對意見。有趣的是在文章釋出後,馬賽爾·舍恩認可了他的觀點,並且將小柴昌俊聘請為他的研究助理,還給他在原有基礎上加了工資。
馬賽爾·舍恩的ICEF專案事實證明,早就經歷過社會毒打的小柴昌俊不僅在學術上獲得了諸多導師的認可,也很會跟官方人員打交道。從羅徹斯特大學到芝加哥大學,再回到日本東京大學的過程中,小柴昌俊負責的多個專案都免不了申請大額經費。而不管是校方管理人員、美國軍方還是日本政府,都與他合作得相當愉快。人際交往能力的加持,對小柴昌俊的科研事業來說也是十分重要的推動力。這裡又要說到關於他諾獎專案的一段往事。上世紀70年代末,我國中科院高能物理所的唐孝威教授與小柴昌俊在德國漢堡相識,當時兩人正在研究的課題都是“質子衰變”相關專案。1979年末他們各自回國後,多次建議中日兩國共同建設“水切侖柯夫”探測裝置進行實驗。
唐孝威在90年代參加阿爾法磁譜儀國際合作專案不過考慮到當時中國的具體國情,最終唐孝威教授的申請未獲批准也完全可以理解。而順利得到研究經費的小柴昌俊,則經過20年不懈奮鬥後實驗大獲成功,最終獲得2002年諾貝爾物理學獎。簡單介紹一下關於小柴昌俊的諾獎專案。自1920年代以來,科學界普遍認同核聚變使太陽發光,同時將氫轉化成氦並釋放能量的理論。再根據後來的物理學理論,這一反應過程必須同時釋放無數的微中子,這也意味著地球就暴露在持續的太陽微中子中。
小柴昌俊根據物理計算只有一萬億分之一的微中子會停留在地球上,但是由於微中子與物質的相互作用很弱,所以它們被認為是無法檢測的存在。而在1980年代,回國後的小柴昌俊在日本一個鋅礦中建造了名為“神岡探測器”的巨型地下微中子探測器。他架設的電子探測器可以捕捉到微中子與水分子中的原子核相互作用時產生的光的閃爍,從而證實了“太陽產生微中子”這一系列理論假說。但與此同時又產生了一個著名的“太陽中微子問題”——探測到的微中子數量比預期的少。接下來在1987年,升級出超級神岡探測器的小柴昌俊團隊自己解決了這個問題。他們發現三種已知的微中子在飛行過程中會變型,而以前的探測儀只能檢測到一種型別的微中子,因此資料不對。
超級神岡探測器這一系列發現打開了天體物理學中極為重要的中微子視窗,讓人類的認知、探索宇宙上又邁進了一大步。為此,東京大學還在2005年專門設定了一個“小柴廳”以紀念他的貢獻。此外,我們說到小柴昌俊更應該被稱為“學神”而非“學渣”還有另一個原因。從學術傳承上來看,他不僅是一個好學生,更是一個好老師。日本是一個十分傳統的國度,就算是在科研領域也是如此。不像歐美國家學生一般是以“助理”的形式給團隊核心人員打下手,日本學生與導師之間的師承關係十分密切。導師往往希望自己的得意門生最終掌握自己所有的研究方法、實驗技巧、學術態度與科研信念。1960年代從美國回到日本的小柴昌俊,在東京大學攻讀博士學位時師從日本物理學家朝永振一郎。他是量子電動力學的奠基人,更是在1965年與費曼、施溫格共享諾貝爾物理學獎的超級大佬。
小柴昌俊導師朝勇振一郎朝勇振一郎帶的博士生中,就有兩個諾貝爾物理學獎獲得者。而傳承老師衣缽的小柴昌俊自然也想當一個好導師,他也曾放話說“在繼承我衣缽的弟子當中,有兩人足以獲得諾貝爾獎”。其中之一的梶田隆章於2015年正式獲獎,但另一位小柴昌俊的得意門生戶冢洋二於2008年不幸因大腸癌去世。對此小柴昌俊在悼文中直言“若戶冢再多活18個月,他必能獲得諾貝爾獎”,更為紀念學生於2010年出資設立了“戶冢洋二科學獎”。
小柴昌俊得意門生梶田隆章所以說不管是小柴昌俊,還是他身邊的任何好友、長輩、後輩,哪有一個會真的跟“學渣”沾上邊的呢?2020年11月12日,94歲高齡的小柴昌俊在東京與世長辭。他自稱是“世界最高齡的電子遊戲迷”,在退休後愛上玩《最終幻想》的他還曾因這一軼事登上朝日新聞報紙。這一生,也算是精彩紛呈,不留什麼遺憾了。
縱觀小柴昌俊的一生,作為出生於日本軍國主義盛行時期的一代,卻因為“誤入科研歧途”開啟了截然不同的人生道路。這是他個人的幸運,更是國際物理學界的幸運。而小柴昌俊師徒們頻獲諾獎的背後,也展示出了戰後日本“科技興邦”戰略的決心與成功。這是我們可以學習借鑑的進步道路,更是我輩科研工作者奮勇直追的榜樣目標。