圖片來源：7月5日(ri)科技(ji)日(ri)報電子報第(di)4版走進實驗室專欄網(wang)頁截屏（部分(fen)）  

  英國劍(jian)橋大(da)學(xue)卡文迪許(xu)實(shi)驗室(shi)只是(shi)一(yi)棟(dong)古色古香的3層(ceng)樓房，看上去并不宏(hong)偉(wei)，但就(jiu)是(shi)這(zhe)樣一(yi)個地方，被稱為(wei)“諾貝爾(er)獎(jiang)(jiang)的搖籃”，自(zi)1895年(nian)諾貝爾(er)獎(jiang)(jiang)創立(li)以來，該實(shi)驗室(shi)共有30位成員獲獎(jiang)(jiang)，為(wei)物理學(xue)的發展創造了豐(feng)功偉(wei)績(ji)。

  世界物理學“發源地”

  作為近代(dai)科學(xue)(xue)史上第一個社會(hui)化和專業化的科學(xue)(xue)實驗室(shi)(shi)，自1874年成立以來，卡文迪許實驗室(shi)(shi)一直身處物(wu)理(li)學(xue)(xue)發現的最(zui)前沿(yan)。

  卡文迪許實(shi)(shi)驗(yan)室取名源(yuan)自亨利-卡文迪許，他最(zui)(zui)重要(yao)的(de)成(cheng)就是完成(cheng)了(le)(le)測量萬有引(yin)力常(chang)量的(de)扭秤實(shi)(shi)驗(yan)，使牛(niu)頓的(de)萬有引(yin)力定(ding)律(lv)成(cheng)為一個精確規律(lv)，同時也為它提(ti)供(gong)了(le)(le)最(zui)(zui)重要(yao)的(de)實(shi)(shi)驗(yan)佐證。其(qi)創始人詹姆斯(si)(si)-克(ke)拉克(ke)-麥克(ke)斯(si)(si)韋提(ti)出的(de)電(dian)磁理論及麥克(ke)斯(si)(si)韋方程組，在物理學(xue)上具有劃時代(dai)的(de)意(yi)義(yi)。第三代(dai)主任(ren)(ren)約(yue)瑟夫-約(yue)翰-湯姆遜發(fa)現了(le)(le)電(dian)子(zi)(zi)(zi)，終結了(le)(le)20年的(de)原子(zi)(zi)(zi)物理大討論，導致(zhi)了(le)(le)1920年代(dai)量子(zi)(zi)(zi)力學(xue)的(de)出現。在湯姆遜擔任(ren)(ren)主任(ren)(ren)期間，威爾遜發(fa)明(ming)了(le)(le)云室——最(zui)(zui)早的(de)帶電(dian)粒子(zi)(zi)(zi)徑跡探測器，促(cu)進了(le)(le)正電(dian)子(zi)(zi)(zi)、繆子(zi)(zi)(zi)等的(de)發(fa)現；歐內(nei)斯(si)(si)特-盧瑟福發(fa)現了(le)(le)人造核裂變，證實(shi)(shi)了(le)(le)原子(zi)(zi)(zi)的(de)中心存在著(zhu)原子(zi)(zi)(zi)核。這些非凡的(de)進步開(kai)創了(le)(le)現代(dai)物理學(xue)。

  在盧瑟福的任(ren)期內，弗朗西(xi)斯(si)(si)-阿(a)斯(si)(si)頓(dun)發現了化學元素(su)的同(tong)位素(su)；帕特(te)里克(ke)-布萊克(ke)特(te)首先拍(pai)攝了人(ren)工(gong)核(he)相互作用(yong)；詹姆斯(si)(si)-查德威克(ke)發現了中(zhong)子；約翰-考克(ke)羅夫特(te)和歐內斯(si)(si)特(te)-沃(wo)爾頓(dun)實現了第(di)一個由加速高能粒(li)子誘(you)導的受(shou)控核(he)解(jie)體，以及首次(ci)通過(guo)實驗證明(ming)了E=mc^2。

  在湯(tang)姆遜(xun)和盧瑟福這對師徒的(de)帶領下，卡文迪(di)(di)許(xu)實驗室鑄造了(le)(le)物(wu)理學的(de)半壁江山(shan)，被稱(cheng)為“世界物(wu)理學的(de)發(fa)源地(di)”。此后(hou)，卡文迪(di)(di)許(xu)實驗室在計(ji)算(suan)機(ji)斷層(ceng)掃描(miao)（CT）、X射線晶體學、DNA結(jie)構的(de)測定(ding)、血紅蛋白結(jie)構的(de)標定(ding)、脈沖星探索等領域(yu)，都作(zuo)出了(le)(le)巨大(da)貢獻(xian)。

  從電(dian)磁到原子、從微小(xiao)的(de)DNA到廣袤的(de)天(tian)體物理，諸多具有(you)劃時代意(yi)義的(de)新(xin)發(fa)現使卡文(wen)迪(di)許實驗(yan)室科學家(jia)30次登上諾(nuo)貝(bei)爾獎(jiang)(jiang)領獎(jiang)(jiang)臺。其中(zhong)第(di)一位獲獎(jiang)(jiang)者是實驗(yan)室第(di)二代“掌門人(ren)”瑞利勛爵，他因(yin)測定了(le)氬氣(qi)的(de)密度和性質而獲得(de)(de)1904年(nian)諾(nuo)貝(bei)爾物理學獎(jiang)(jiang)，而最(zui)新(xin)獲獎(jiang)(jiang)者則是2019年(nian)諾(nuo)貝(bei)爾物理學獎(jiang)(jiang)獲得(de)(de)者迪(di)迪(di)埃-奎洛茲，因(yin)為“發(fa)現了(le)圍繞其他類太陽恒星運行的(de)系外(wai)行星”。

  注重科研精神和人才培養

  為什么卡文迪許(xu)實(shi)驗(yan)室能夠取(qu)得如此巨大的成功？

  “我覺得最(zui)重要(yao)的(de)是注重科(ke)學(xue)精神的(de)傳承和(he)(he)人才的(de)培養(yang)，劍橋大(da)學(xue)把(ba)對學(xue)生的(de)培養(yang)放在(zai)第一位。”中國科(ke)學(xue)技術大(da)學(xue)上海研究院執行院長陸朝陽教(jiao)授一針見血地指出。2008年，陸朝陽獲英國政府獎學(xue)金和(he)(he)劍橋海外(wai)基金資助，負(fu)笈卡文迪許實驗室。

  在人(ren)才培養方面，陸朝(chao)陽說，最典型(xing)的(de)(de)例子是盧瑟福。盧瑟福不但自己獲得了諾(nuo)貝爾(er)(er)化(hua)學(xue)獎(jiang)，其(qi)學(xue)生(sheng)中更有多達11人(ren)獲得了諾(nuo)貝爾(er)(er)獎(jiang)。為傳承(cheng)卡文迪(di)許實(shi)驗室的(de)(de)精神，陸朝(chao)陽本人(ren)也非常注重學(xue)生(sheng)的(de)(de)培養，其(qi)學(xue)生(sheng)中不乏青橙獎(jiang)得主(zhu)、全球華人(ren)物理學(xue)會優秀博(bo)士論(lun)文獲得者等。

  中科(ke)院物理所(suo)量子(zi)體系(xi)光(guang)電子(zi)學(xue)(xue)課(ke)(ke)題(ti)(ti)組組長(chang)許(xu)秀來教(jiao)(jiao)授曾在卡文(wen)迪許(xu)實(shi)驗室學(xue)(xue)習10年之久，他對(dui)科(ke)技日報記者表(biao)示：“卡文(wen)迪許(xu)實(shi)驗室非常重視(shi)教(jiao)(jiao)學(xue)(xue)，我在此(ci)學(xue)(xue)習和工作期間，凝(ning)聚態(tai)量子(zi)理論一(yi)課(ke)(ke)是當時(shi)的(de)(de)系(xi)主(zhu)(zhu)任皮(pi)特-李(li)特爾(er)伍德(de)主(zhu)(zhu)講，所(suo)有習題(ti)(ti)課(ke)(ke)基本都是正式職工甚至教(jiao)(jiao)授主(zhu)(zhu)講，而且每次習題(ti)(ti)課(ke)(ke)都是小班，只有2—3人。教(jiao)(jiao)師的(de)(de)態(tai)度(du)非常認真，我記得第一(yi)次帶實(shi)驗課(ke)(ke)培訓，主(zhu)(zhu)講老師告(gao)訴我們‘不(bu)要試圖愚弄學(xue)(xue)生，你(ni)必(bi)須嚴陣以待’。”

  重視教(jiao)學一直(zhi)是卡文迪(di)許實(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)室的(de)優良(liang)傳統(tong)。此前(qian)，物理學意味(wei)著理論物理學，被認(ren)為是數(shu)學家的(de)領域。而在麥克斯(si)韋的(de)主持(chi)下，卡文迪(di)許實(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)室主張(zhang)用(yong)實(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)方法揭示自(zi)然現象(xiang)、本質及(ji)其規律，并運(yun)用(yong)數(shu)學分析(xi)建立物理理論，再通過實(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)檢驗(yan)(yan)(yan)(yan)理論。在他的(de)課(ke)程上，不僅講理論，還會用(yong)實(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)予以輔(fu)助，要求(qiu)學生在上課(ke)的(de)過程中，自(zi)己動手制造(zao)儀器，進(jin)行實(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)研究，以此加深對理論的(de)印(yin)象(xiang)和理解。

  陸朝陽表示：“這些方(fang)式方(fang)法激(ji)發了學生們(men)(men)的(de)科學探索激(ji)情，鍛煉了他們(men)(men)的(de)動手(shou)能力(li)，也潛移默化地培養了他們(men)(men)的(de)科學精神。”

  營造自由的學術氛圍

  陸朝陽進一(yi)步指出，卡文迪許(xu)實驗室營造了(le)非常自由(you)(you)的學術氣氛(fen)，這里鼓勵奇思妙想，給予學生(sheng)充(chong)分(fen)的自由(you)(you)去探索他們感興(xing)趣的問題，學生(sheng)也可以(yi)自由(you)(you)選擇導師。

  卡文迪許實(shi)驗室的這一(yi)氛圍源自麥(mai)克斯(si)韋(wei)，在(zai)他(ta)的課上，只要學生(sheng)有好想(xiang)法，可以和任何(he)人分享、交(jiao)流和探討。

  許秀來對(dui)此印象深(shen)刻(ke)，他說：“卡文迪許實驗(yan)室不(bu)同(tong)課題之(zhi)(zhi)間(jian)、同(tong)事之(zhi)(zhi)間(jian)的(de)討(tao)論相對(dui)開放，大部分時間(jian)學(xue)術討(tao)論是(shi)自由的(de)，學(xue)生可(ke)以直接指(zhi)出老師觀點的(de)錯誤(wu)。”

  這(zhe)種良好的(de)(de)自由學術的(de)(de)氛圍，使(shi)實驗室碰撞出了各種各樣不同形式的(de)(de)思想火花。

  “卡文迪(di)許(xu)實(shi)驗室也(ye)鼓勵學(xue)科之(zhi)間的(de)交叉，最有名的(de)例子就(jiu)是DNA分子螺旋結(jie)構的(de)發現。”陸朝(chao)陽(yang)說。這或(huo)許(xu)可(ke)以解釋，作為劍橋(qiao)大學(xue)的(de)物理(li)學(xue)實(shi)驗室，卡文迪(di)許(xu)實(shi)驗室何(he)以涌現出(chu)那么(me)多“跨界明星”，將化學(xue)獎(jiang)和生理(li)學(xue)或(huo)醫(yi)學(xue)獎(jiang)收入囊(nang)中。

  縱(zong)觀卡文迪許實驗室這100多年(nian)的(de)發展歷程，盡管不同(tong)“掌門人(ren)”的(de)領導(dao)風格不同(tong)，但對于一(yi)個偉(wei)大的(de)實驗室來說，能讓其在時代的(de)變(bian)遷中(zhong)永遠熠熠生輝(hui)的(de)，是身處(chu)其中(zhong)的(de)人(ren)殫精竭慮探索科學奧(ao)秘、追求科學真理的(de)熱情，是嚴謹求實的(de)科研作(zuo)風和自由開放的(de)學術氛圍。(記(ji)者劉(liu) 霞)