2011年诺贝尔化学奖获得者：达尼埃尔
视差TV2020-10-19 14:05
达尼埃尔·谢赫特曼Danielle Shechtman2011年诺贝尔化学奖获得者获奖理由：发现准晶体
宇宙中存在秩序吗？大多数人希望存在。如果宇宙有序，那么我们不仅能弄清楚现实，也能更好地面向未来。潜意识中，每个人都希望预知明天、下个月或未来几年会发生什么。
我们的储蓄和养老计划、保险政策、商业战略和政治活动，本质上都是对未来不确定性的规避。看到秩序（如对称关系），就能预见在视线之外的拐角处等待我们的是什么。
这种确定性让人安心，并充满了和谐、安全和美好的感觉。以人类科学早期的"几何镶嵌问题"为例，用形状、大小完全相同的平面图形进行拼接，彼此之间不留空隙、不重叠，这就是平面图形的镶嵌。
对于那些恐惧变革和创新的人来说，这种状态无疑是令人愉悦的，而破坏这种状态会引发他们的恐惧和敌意。方形、三角形或任何由三角形构成的结构（如六边形），都可以进行无限的平面镶嵌。
但是，在我们所处的三维世界中，也可以进行几何镶嵌吗？事实上，在人类考虑几何镶嵌问题之前，自然界已经提供了解决方案——晶体，例如盐晶体、方解石以及以钻石为典型的许多宝石。
达尼埃尔·谢赫特曼
晶体的结构之美让人惊叹，一旦这种晶体结构被打乱时，我们会感到失落，并且认为"肯定搞错了什么"。这种本能反应，几乎摧毁了达尼埃尔·谢赫特曼（Danielle Shechtman）的科学生涯，并险些导致人类错失材料科学领域的一次关键性突破。
这项发现已被应用到材料学、生物学等多个领域。1941年，达尼埃尔·谢赫特曼出生于特拉维夫市。20世纪初，许多犹太人从欧洲移民至土耳其人奥斯曼帝国统治下的巴勒斯坦，谢赫特曼就是这代人的孙辈。
谢赫特曼的祖父泽夫·亚述是"锡安工人党"的首批成员之一，这个最早的犹太复国主义社会党是以色列建国历程中的主要政党，在建国后演变为多个"左翼"政党。达尼埃尔·谢赫特曼深受祖父的精神影响，其承受批评和压力的能力很大程度上归因于家族价值观。
青少年时期的谢赫特曼关心政治、热爱运动和阅读。他是"青年守卫者"[插图]组织的成员，作为海法市夏普尔足球队队员接受训练并参加联赛。和当时的许多同龄人一样，他是法国作家儒勒·凡尔纳科幻冒险故事的狂热读者，《神秘岛》尤其让他着迷。
故事发生在美国南北战争时期，五名北军战士被困在南部邦联的首都，在乘坐热气球逃走的飞行途中，热气球被风带到海洋，他们被迫降落在荒岛上。幸好他们有卓越的技术能力，得以在岛上过着舒适的生活。
谢赫特曼后来回顾说："我儿时的梦想就是学习机械工程，像神秘岛上的工程师们一样精通机械和物理，造出任何我能想到的东西。"达尼埃尔·谢赫特曼在位于海法的以色列理工学院学习机械工程，于1966年获得学士学位，后于1968年和1972年分别获得材料工程的硕士和博士学位。从1972年到1975年，他在美国俄亥俄州的空军实验室从事博士后研究。此后，他回到以色列理工学院，担任教授和研究员至今。
1981年，达尼埃尔·谢赫特曼受邀担任美国马里兰州约翰霍普金斯大学客座教授。在美国国防部资助的一个研究项目中，他和同事们研究铝–锰合金的冶金特性。研究小组以大约6∶1的配比混合铝和锰，然后加热混合物，待其熔化后迅速冷却回到固态。
当时主流的晶体科学认为，晶体内的原子都以周期性不断重复地对称模式排列。但是，在电子显微镜下，谢赫特曼发现铝–锰合金的原子出乎意料地以一种不重复、非周期性但对称有序的方式排列，即将其旋转72°（360°/5）后再现相同的结构。
谢赫特曼
在多次重复性实验后，谢赫特曼确认发现了"准晶体"。谢赫特曼和以色列理工学院的合作伙伴伊兰·布拉克向《应用物理学报》投稿，提出了二十面体的晶体结构，每一面都是一个等边三角形。但是，《应用物理学报》认为，准晶体的发现"对于物理学家而言毫无意义"。
一年后，谢赫特曼与两位同事共同撰写了一篇关于这项发现的简短论文，于1984年11月刊登在《物理评论快报》。论文认为，在某些条件下某些"准周期性"的晶体会以非周期性的方式重复它们的模式，指出对晶体的现有科学定义是不完整的。
但是，谢赫特曼的发现在科学界不仅没有得到认同，反而引起了轩然大波。在许多科学家看来，他似乎在说1加1偶尔也可能等于3。他对于更新晶体定义的建议，在同行们眼里更是无稽之谈，因为晶体理论有数学模型支持，而且已经得到实验研究的证实。
谢赫特曼能够理解这些反对声。在首次发现"准晶体"的那个上午，他自己也觉得"这不可思议"。约翰霍普金斯大学研究小组的负责人也认为这不可能，多次沟通未果后，"让整个研究小组蒙羞"的谢赫特曼被逐出研究小组。
国际媒体却对谢赫特曼的发现津津乐道，以色列《国土报》甚至将准周期晶体命名为"谢赫特曼微粒"。但两次诺贝尔奖（一次化学奖，一次和平奖）获得者莱纳斯·鲍林的一番话，让来自国际科学界的反对声达到了沸点。鲍林是公认的世界化学界泰斗，他在学术会议上多次表示："根本没有什么准晶体，只有准科学家。"
激烈的反对声，甚至传到了以色列的校园。一天，女儿从学校回来说，她读到了莱纳斯·鲍林的文章。1987年，法国和日本的科学家们采用比电子显微镜精度更高的"X射线晶体分析法"，成功验证了谢赫特曼的发现。这一刻，谢赫特曼迎来了人生的转折点，等待着他的是前往斯德哥尔摩的华丽大厅向瑞典国王鞠躬并接受诺贝尔奖的殊荣。
1998年，达尼埃尔·谢赫特曼获得以色列奖，这是以色列国民的最高荣誉。为了以色列人民乃至全世界人民的福祉，达尼埃尔·谢赫特曼开始了一场新的冒险，这是一次连儒勒·凡尔纳也想不到的冒险：2014年1月，他决定参选以色列总统。
许多人指出他毫无政治经验、缺乏政圈人脉，劝他放弃参选，但谢赫特曼不为所动。他相信自己在做正确的事，何况科学家担任以色列总统不无先例，首任总统哈伊姆·魏茨曼和后来的伊弗雷姆·卡齐尔总统都是科学家。但是，2014年6月10日的投票结果显示，他只获得了一位议员的投票，因此被以色列媒体戏称为"准政治家"。
谢赫特曼并没有因竞选失败而灰心，而是立即着手在电视台开设儿童教育节目"与达尼埃尔教授一起当科学家"。同时，在以色列理工学院实验室里，他继续探寻具有特别属性和自然奥秘的材料，并致力于创新创业方向的研究。
在2011年诺贝尔奖颁奖典礼上，达尼埃尔·谢赫特曼说："作为科学家，我们的责任是促进教育发展，促进理性思考和学术宽容。我们必须鼓励年轻人努力成为掌握技术的企业家。进行知识教育的国家将能在金融危机和社会危机中屹立不倒。让我们推动科学进步，从而为我们所有人创造一个更美好的世界。"
自2004年以来，谢赫特曼在美国爱荷华州立大学担任兼职教授。中国的教育和创新创业是他关注的另一个重点，近年来他多次造访中国。2014年9月，汕头大学和以色列理工学院在以色列特拉维夫签署合作备忘录，共同创建广东以色列理工学院。
两个月后，谢赫特曼前往广东以色列理工学院，提出该校的教学目标——"将充分考虑中国尤其是广东在科技、工程、环保领域的需求，建设世界一流的科研型大学，使之成为工程师、企业家和科学家的摇篮"。
举报/反馈
0
0
收藏
分享
