作者:唐凤 来源:中国科学报 发布时间:2014/11/25 9:01:44
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在发展中国家播撒科学之种
回眸国际理论物理中心成立50周年

诺贝尔物理学奖获得者Abdus Salam呼吁建立特殊机构,支持发展中国家物理学发展。图片来源: PA Archive

条件太困难了。但我一直告诉自己要继续下去,因为发展科学对尼泊尔有好处。

尼泊尔首都加德满都尘土飞扬。正在修剪齐腰高草丛的妇女带着面罩以隔绝尘土。而尼泊尔最大的科研机构——特里布文大学(TU)就座落在这里的几栋破旧建筑里。

但Narayan Adhikari仍努力保持着个人清洁。穿着毫无瑕疵的白衬衫和黑裤子,他将摩托车停在一幢3层建筑前面,这里是TU的物理学部。在进入自己狭小的实验室前,这位44岁的研究人员脱下鞋子,以免带入尘土。实验室里有12台台式电脑。停电几乎每天都发生,有时能持续16个小时,而网络连接“可能一个月工作一天”。

尽管如此,在过去8年中,Adhikari和他的学生仍撰写了大量有关材料性能的理论物理学论文。这在尼泊尔物理实验室中是稀有成就,并且Adhikari的工作还帮助健全了该学部,增加了这里的博士生数量。“在尼泊尔这样的国家进行物理学研究充满了现实挑战。”他说。

Adhikari的成就不止于此,他们还吸引了国际理论物理中心(ICTP)的支持。1964年,巴基斯坦诺贝尔物理学奖得主Abdus Salam和意大利物理学家Paolo Budinich联合创办了该中心,它旨在推动发展中国家的理论物理学研究。Salam(1996年逝世)希望该中心能成为来自世界贫困地区研究人员的“另一个家”。他希望,那些接受ICTP研究和培训项目的人能回到自己的祖国而非定居海外。1998年,Adhikari完成了ICTP为期一年的研究生文凭课程,回到尼泊尔。

享誉全球

Adhikari并不是唯一的成功案例。在成立后的50年里,ICTP培训了来自188个国家的超过10万名科学家。这些研究人员在从弦理论和中微子物理到气候变化的诸多领域取得了巨大发现,并且获得了无数奖励,其中包括诺贝尔奖。大部分物理学家认为该机构阻止了人才外流,并支持了发展中国家的学术发展。英国皇家学会前会长、剑桥大学天体物理学家Martin Rees表示,ICTP获得了“广泛赞誉”,他希望该中心将能“激发覆盖其他学科的类似机构的创立”。

实际上,第二次世界大战后,ICTP的种子就已经被撒下,当时爱因斯坦、Robert Oppenheimer和Niels Bohr等物理学家都支持建立一个联合国背景下的中心,推动和平研究核物理。最初,这带来了国际原子能组织(IAEA)的建立。但Salam认为这远远不够。

1960年,在IAEA大会的演讲中,他提出应建立一个由IAEA支持的组织,以推动发展中国家的理论物理学研究,并架构东西方的桥梁。当时的听众、的里雅斯特大学物理学部主任Paolo Budinich与他一拍即合。他们一开始就遭遇了重重障碍,但Salam和Budinich仍获得了意大利政府、IAEA与联合国教科文组织的资助和支持。他们最终选择将该中心的总部建在的里雅斯特。

1964年,ICTP一经启动就迅速将自己建设成高水平研究和培训机构。该中心最初还会为科学家提供2~3个月的经费以便他们在的里雅斯特工作,它“就像是第三世界科学家的氧气来源”,就职于ICTP的阿尔及利亚地球物理学家Abdelkrim Aoudia说。

随着时间的推移,ICTP也在不断改变。从一个仅关注Salam从事的学科——高能物理学的小项目变为覆盖面更广的项目。1998年,ICTP将范围扩大到数学、地球系统物理学,2014年又增加了定量生命科学。该机构仍在改变。在过去两年中,它在巴西、墨西哥和土耳其开设了卫星校园,如今正在卢旺达等国开设分支。

但也有人为该机构的未来表示担忧。ICTP的主要资助者——意大利政府开始推诿其肩负的大部分支出,许多科学家担心规模扩大会冲淡ICTP项目的质量。“在过去几年中,ICTP启动了一些新事物。”欧洲核子研究中心(CERN)前主席、牛津大学理论物理学家Chris Llewellyn Smith说,“如果它们采取更多更雄心勃勃的新点子,它们可能要放弃已经拥有的。”

好奇的孩子

Adhikari可能是ICTP的模范人物。他出生于尼泊尔的一个农民家庭,双亲都支持他接受教育。“我对发掘自然的秘密十分好奇,因此我爱物理学。”他说。他曾做过3年教师,以便赚到足够的钱能在TU学习。

1996年,在完成了物理学本科和硕士课程后,Adhikari获得ICTP文凭课程项目的资助。27岁的他来到的里雅斯特,他觉得自己到了外星球。“西方世界让我惊讶,这里的空气中没有尘土!”在这里,Adhikari还见到了许多诺奖得主和优秀物理学家。

完成文凭课程后,他在德国马丁路德大学攻读了博士学位,紧接着在美国和德国进行了博士后研究。“我们的生活很好,那里有干净的饮用水。”Adhikari的妻子Sabitra说,“但有一天,Narayan告诉我,‘我们需要回家了’。” Adhikari坚定地希望能用自己的知识让“尼泊尔变得更好”。

2006年,Adhikari回到TU,着手建立自己的研究团队。他很快招募到了学生,但他没有书籍、网络、良好的电力供应和其他设备。这样虽然无法进行实验物理学,但却让他能够继续自己的理论工作。

很快,Adhikari发表了自己的研究:从水到聚合物等一系列材料性能的模型。“条件太困难了。有时我担心自己在加德满都做不出任何东西。”他说,“但我一直告诉自己要继续下去,因为发展科学对尼泊尔有好处。”

同时,Adhikari的热情也鼓舞了其他同事。2006年之前,只有4名学生在该系获得博士学位,有雄心的毕业生通常选择到欧洲或美国发展,但Adhikari加盟该校后,22名学生进入博士生项目,而且其他研究人员发表的论文数量也在增加。“他帮助我们取得的成绩是卓越的。”TU物理学系主任Binil Aryal说。

为了更大利益

但尼泊尔需要理论物理学部门吗?毕竟该国有更紧迫的议题:民众营养不良、基础设施落后和空气质量差。

“在尼泊尔这样的发展中国家,政府不会为研发提供充足的经费,因为这里存在更亟待解决的问题。”尼泊尔前科学部长(2008年~2009年)Ganesh Shah说。

Shah和Adhikari都同意发展该国智力能力将驱动其经济发展。“在科学、技术和创新方面的投资被要求创造工作职位、减少贫困和提高公民生活水平。”Shah说。他表示,自己在任期间,曾试着为基础研究分配更多的经费,但只获得了有限的成功。2010年,尼泊尔政府将国内生产总值的0.3%投入到研发领域。

虽然TU会支付给Adhikari薪酬,但他仍能获得来自ICTP的一些支持。他的一个博士生Gopi Kaphle骄傲地展示着一个鞋盒大小的电脑。“这个比我们之前用的机器快10倍。”Kaphle说。

由于新计算机必须不间断地运行,所以ICTP还资助了一块太阳能电池板,以应对能源问题。

今年,Adhikari决定将研究范围延伸到纳米材料领域。“我们需要能做实验,这是下一步目标。”他说。为了筹集资金,他于9月底回到ICTP,正值该中心50年庆典之际。

周年庆典结束后,Adhikari电话告知学生自己已经准备离开意大利。这时尼泊尔正在下雨,这使得太阳能电池板无法使用,也让正在准备毕业论文的Kaphle焦头烂额。

不过,Adhikari的“桌上”物理学计划进展顺利,目前他正与ICTP进行讨论,看能否得到需要的经费。“我欠ICTP很多东西。”他希望看到农村的孩子也能在计算机上做作业、使用电灯照明,“我希望有一天,尼泊尔学生能自己找出重大物理学问题的答案。” Adhikari说。(唐凤)

《中国科学报》 (2014-11-25 第3版 国际)
 
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