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MIT系主任陈刚院士:幸运属于有备之人

发布时间:2017年05月12日         点击次数:107

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他从华中工学院(如今的华中科技大学)走出,进入美国加州大学伯克利分校机械系攻读博士学位,师从时任校长田长霖教授。毕业后辗转杜克、UCLA等几个大学任教,最终被挖到MIT,进而出任MIT机械工程系系主任,并当选美国国家工程院院士。

他率领的研究团队首次打破“黑体辐射定律”,被科学界认为“证实了百年来世界科学家所预言但无法证实的理论”。

当回到故乡襄阳,陈刚是如何亲自讲述自己求学、科研、演讲、感恩和思乡故事的呢?


我出生在襄阳市南漳县城关镇,很小的时候,母亲李家玉是挣工分的民办教师,只有父亲陈文朝一个人拿工资,家庭很困难,连买水果的钱都没有。虽然比较艰苦,但比起农村的孩子,还是要好一些。

我印象最深刻的是,每到周末,在城郊金庙小学教书的母亲会带我回城关外婆家,路上有一个新华书店,每次经过这里,我都要吵着让妈妈给我买小人书,如果不买,我就一路吭吭叽叽不高兴。现在感觉小时候不懂事,很感谢父母对我的养育之恩。


我3岁就开始识字,父亲没事的时候用粉笔在木板上、窗框上写上几个字,教我识字。上小学时,我已经能认好几百个字。


我小时候就爱读书,邻居们常常夸我聪明,父母并没有感觉我有什么特别聪慧之处,反而觉得读书入迷的我,像个“憨憨的书呆子”。


除了喜爱读书外,我还爱动脑筋,初中学习物理电学知识后,我买回一些小零件,一个人躲在一边缠线圈、拼装,制作了一台小台扇。


1978年夏天,我初中毕业,母亲要参加中考改卷,我只得跟随父亲到刘集高中过暑假,父亲想到我秋天要上高中,就把一本高一上学期的《三角》教材拿给我看。两个星期后,我居然自学完了这本教材,并做完了书上的练习题。更让父亲高兴的是,一本《三角》练习题,我全部做对了。


1978年秋天我考入襄阳五中。高中期间,大部分课余时间,我都泡在图书馆,周末和过节很少回家。读高二时,学校国庆节放3天假,我到图书馆看了半天书,然后用两天时间做了100道立体几何题。


1980年高考,我以优异成绩考入华中理工大学(现华中科技大学),但在体检时心脏出现杂音,招生人员准备拒录,是母校襄阳五中老师极力推荐并做了许多工作,我才得以跨进大学校门。


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现在的大学生都很聪明,很有潜力,要想成就事业,一要把聪明才智发挥出来,二要有机会。有的人一辈子抱怨没有机会,关键是机会来了要抓得住,人生的机会一个接一个,每抓住一次机会,就是一个很好的开始。


我在大二时开始想考研,那时发现我的英语将拖后腿。因此苦学英语,到大四时我都快把小英文词典记全了。


读研以后,我开始全力投入研究,读了很多文献,也培养了很好的独立研究能力。因此,当1987年硕士毕业时,我的导师把我留下做助教。


1988年,当田长霖教授在华工讲学时,香港王宽试基金会找到田教授,请他在中国大陆招生,基金会出奖学金。当时教研室推荐了两名青年教师面试,我是其中之一。田长霖是著名华裔教授,在加州大学贝克利分校做副校长。他用英文对我进行了近一个小时面试,当场决定收我做他的研究生。我想这之中我熟练的英文,及初步的研究经历是有决定性影响的。


这个社会有很多机会,当你把一件事做好了,抓住了人生的一次重要机遇,你就有了一个新的平台,就有了更广阔的天地,你继续努力,还会遇到更多的机遇和更好的平台。所以,年轻人最重要的是多锻炼自己,在各个方面多学多看,尽可能丰富自己,脚下的路就会越走越宽。


我1989年进的田长霖教授研究组,在做学生期间,我写了近10篇论文。我的研究是高温超导、非极性光学、量子井、超晶格、当导体激光。这和我在本科及硕士间的学习完全不一样。在写论文的同时,我也学了大量课程。有的是要求的,但大多数是我自己去学,甚至是旁听的。1993年,我博士毕业。当时美国经济很差,没有太多工作。我在杜克大学拿到一个教职,这是在200多名申请人之中选取的。我想能拿到这个工作,靠的是研究生期间的努力,当然与田长霖教授的大力支持有很大关系。


杜克大学虽然是美国很好的学校,但它的公共设施不是很好。这样,我在两年多后又在别的几所大学面试。加州大学洛杉矶分校特别喜欢我,给我了一个终身副教授。虽然杜克大学还想留我,破例在3年多就给了我终身头衔,但我还是在1997年来到加州大学洛杉矶分校。回想起来,我在没有学业毕业,没有很多科研经费的情况下,就提前拿到终身教授,和我科研的方向,和自己坚持独创是很有关系的。


到加州大学一年多,我接到麻省理工大学机械系主任的电话,要求和我一起共进晚餐。我并不认识这位系主任,直觉告诉我,他们对我有意。美国是一个人才市场,你做得好,就有人挖你。2001年,我从加州大学来到了麻省。


到了麻省理工大学,学校真的与别的学校有很大差别。从做学术上,我知道美国好的学校都有高手。因此,虽然作为一名麻省理工大学教授听上去很了不起,但我总是告诫自己“山外有山”。在科研上,我总是比别人先走一步。从学生时代直到现在,我几乎每星期都工作70小时以上。


在很多人印象中,美国人工作时间短,休闲娱乐时间多,但我的美国生活并不是这样。


我一直认为,我跟大家一样,只是我用功一点。做科学研究,美国和中国有些不一样的地方,美国的教授最重要的工作是科研,而做科研时间就是无底洞。我每天早上5点钟起床,7点准时到办公室,晚上7点左右回家,有时是10点多才回家,一天要在学校呆12个小时。以前有一段时间,我早上4点起床,5点就到办公室了。每天工作十几个小时,是因为我喜欢搞科研,我从中得到了享受和乐趣。


我们夫妇有了孩子后,父母到美国帮助带孩子,在美国的两年时间,在父母眼中,我好像是个不折不扣的工作狂人。晚上常常10点左右才回家,而且回到家里十分疲惫,总要靠在沙发上眯一会儿觉,以解除疲劳。


每天早上出门前,母亲会做两个三明治、拿两根香蕉让我带上,但我常常是回家时还有一个三明治或香蕉没有吃完,母亲责备我为什么不爱惜身体,我笑着说:“实验室太忙了,总是吃一个以后,忘记了吃第二个。”


我们学校有一个80多岁的老太太,是美国物理学会主席,在麻省理工大学有着最高荣誉,她每天早上6点会准时到办公室。我前几年在洛杉矶曾与她有过合作,那个时候,她每天夜里坐飞机赶过来,早上7点准时从机场直接到办公室,科研对她来说,就是一种乐趣。


当然,在美国搞科研也不是每个人都是这样。我的一个博士后学生就对我说:您这样太辛苦了,我将来做了教授,就不愿意这样一天工作十几个小时。但我还是觉得,我的科研工作具有很大挑战性,很有意义,我的每一天都过得很快乐。


1980年至1987年,我在华中科技大学读本科、硕士,1987年至1989年在华中科技大学任助教,1989年至1993年在美国加州大学伯克利分校攻读博士学位,1993年至1997年任美国杜克大学助理教授,1997年至2001年任美国加州大学洛杉矶分校副教授,2001年任美国麻省理工大学终身教授,2010年当选美国国家工程院院士。


一路走来,这些年,我在科研领域只做了一件事,那就是和我的团队一起,打破了“黑体辐射定律”公式。


“黑体辐射定律”由德国著名物理学家普朗克于1900年创立,是公认的物体间热力传导基本法则,该定律在绝大多数情况下成立,但普朗克对其在微距物体间是否仍成立,并没有把握。百余年来,虽然有物理学家怀疑此定律在两个物体极度接近时不能成立,但始终无法证明和提出实证。


我和我的团队研究证实,物体在极度近距时的热力传导,可以高到定律公式所预测的一千多倍。


我本科和硕士时期的同学、曾在麻省理工大学做了3年访问学者的华中科技大学环境科学与工程学院王劲柏副院长,对这一研究成果做了一个通俗的解释,从学理上简单地谈,物理学关于热的传递有3种:导热、对流与辐射。在辐射方面有个普朗克的黑体辐射定律,一直被学界普遍认可。但是,上世纪90年代纳米的出现,使人的目光转移到微观方向,有人怀疑黑体辐射定律,即在两物体接近时该定律不成立,但始终无法证明。而我和我的团队做到了,对极难测量的介质的近场热传递,是很不容易的。这一发现,不但让人们对基本物理有了进一步了解,它的应用也涉及光热光电、半导体、磁储存等领域,如改良计算机数据储存用硬盘的“记录头”等,相信在其他领域的重要作用也会逐步显现。


一个人要想成功,必须善于沟通和交流。这一点,在中国大陆的大学教育里的确不太重视。但是到了社会上特别是到了美国,才知道这是多么重要。我记得我在美国做第一次演讲时,大概是20分钟。田教授一个月前让我开始练习。我在我太太面前试讲过多次,但两个星期前田教授听了我的试讲之后,把我批得抬不起头。我觉得很不公平。但我听了他的教导,重写了我的演讲词,取得了很大成功。因此,我在从学生到助理教授、系副教授期间,每次演讲都要试讲很多次。这些成功的演讲,帮助我建立了自己的声誉。演讲只是一个例子,从写作到平常和别人谈话,我感觉,学生会交流,与我交流好的,一般后来都做得很成功。而我自己有一些研究方向,就是在与别人的交流中受到启发的。


这些年来,我每年都应邀到世界各地去讲学,每次回国,都会应邀到高校讲学交流,这些都是正常的学术交流。我所能做到的,就是尽可能用自己的努力,帮助国内培养人才。


我这里有很多来自国内的访问学者,仅华中科技大学就有4名,这对我来说很不容易,因为每天都有来自世界各地的专家学者到我们这里来,希望留下来学习,但极大部分我们不能收,因为没地方容纳他们。但我这里先后有来自华中科技大学、清华大学、华南理工大学、北师大、南开大学等学校的学术研究带头人。


这些年回国多少次,我都记不清,可是,我的父母却把我留美以后总共23次回国访问、探亲的时间、地点等,都详细地列表记录下来,父母这样细心让我感动。年轻的时候意识不到,现在我才体会到真是可怜天下父母心。在父母眼中,孩子再大,再有成就,都还是孩子。我每周都要打电话问候父母,向他们了解家乡的发展和变化。我也时常想念家乡、想念亲人,身在异乡,会经常想起家乡的山山水水。上周,我从华盛顿准备返回麻省理工大学,听说中组部一个代表团要到华盛顿访问,我又特别多等一天,为的是有机会见一见家乡的人,哪怕他们不是南漳人,不是襄阳人,甚至不是湖北人,就因为他们是中国人,他们来自我的祖国。

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我的家乡是有山有水的好地方,这些年发展很快,我很高兴,特别是南漳作为一个山区县,要充分利用好山区的资源优势,克服与沿海地区相比的劣势,如何保持持续发展很具挑战性。我希望襄阳在发展过程中,注重保护环境,让家乡变得更加富强和美好!


陈刚
陈刚,著名华裔科学家,湖北南漳人,美国国家工程院院士,麻省理工学院机械工程系主任。1984年和1987年,分别获华中科技大学动力系学士和硕士学位;1993年获得加州大学伯克利分校机械系博士学位。现任麻省理工学院机械工程系Carl Richard Soderberg讲席教授,国际热传递、纳米技术和能源领域的权威人物。