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朱棣文
斯坦福大學物理學教授，諾貝爾物理學獎得主
基本信息
中文名
朱棣文
外文名
Steven Chu
國籍
美國
性別
男
出生地
美國密蘇里州圣路易斯
出生國家
美國
所獲獎項
杰出科學家和諾貝爾物理學獎共同獲得者（1997）
出生日期
1948年2月28日
祖籍
江蘇太倉
職業(yè)
教育科研工作者
朱棣文1970年畢業(yè)于美國羅切斯特大學，1976年獲伯克利加州大學博士學位，現(xiàn)任斯坦福大學教授、美國國家科學院、美國哲學會、美國藝術(shù)與科學院院士，英國皇家學會、英國皇家工程院、中國科學院的外籍院士，美國科學發(fā)展協(xié)會主席。朱棣文教授于 2009 年 1 月 21 日至 2013 年 4 月 22 日期間擔任美國能源部長，朱棣文主張研發(fā)清潔能源，倡導控制溫室氣體排放。
朱棣文教授長期從事原子物理、激光科學方面的研究。由于在激光冷卻和捕陷原子方面的獨立的、開拓性的研究成果，他與克勞德科恩-坦努吉(Claude Cohen-Tannouji)、威廉菲利普斯(William D. Phillips)共同獲1997年度諾貝爾物理學獎。
人物經(jīng)歷
早年與求學經(jīng)歷
小時候的朱棣文活潑好動，小學時，朱棣文喜歡制作用途不明的裝置甚至嘗試自制火箭，中學時期他曾經(jīng)輟學過兩個月。
1968年，朱棣文進入美國紐約州羅徹斯特大學讀書，，學習《費曼物理學講義》讓他開始喜歡上物理學，到大二時他開始主修數(shù)學和物理，并立志成為一名物理學家，他視牛頓、愛因斯坦等作為心目中的英雄。1970年，大學畢業(yè)后的朱棣文選擇去加州大學伯克利分校繼續(xù)從事相關(guān)學習和研究。
工作和科研經(jīng)歷
1970年，朱棣文在進入伯克利之后，積極參與“二級電流”的 β 衰變實驗，與三名研究生同學發(fā)表了關(guān)于高能物理學的相關(guān)實驗結(jié)果并被獨家報道。1970年到1978年，朱棣文在伯克利度過了所有研究生和博士后的時光，并獲得國家科學基金會博士后獎學金。
1978年，朱棣文獲得在加州大學伯克利分校任助教的機會。
1978年，朱棣文加入貝爾實驗室，從事電磁現(xiàn)象研究工作。朱棣文進入貝爾實驗室以后，非常喜歡這里的科學研究氛圍，內(nèi)心感到興奮和喜悅。他與同事們一起開始了紅寶石能量轉(zhuǎn)移實驗，并策劃正電子元素的光譜學實驗。在同事艾倫·米爾斯的幫助下，在每個脈沖 20 個原子的情況下，獲得了對原子系統(tǒng)的量子電動力學校正的最準確測量。
由于工作出色，1983年，朱棣文被任命為貝爾實驗室量子電子學研究部主任。在此期間，朱棣文和同事們在激光冷卻和原子捕獲方面的工作有條不紊的推進并獲得非常多的成果。1985年，他與同事用一組交叉激光束產(chǎn)生了“光粘膠”效應(yīng)，在光粘膠中靶原子的速度由每小時4,000km降至每小時1km。他與同事還發(fā)展了一種使用激光與磁線圈的原子阱，可捕陷并研究冷卻的原子。這些技術(shù)使科學家可提高用于空間導航的原子鐘的精度，建造可準確測量重力的原子干涉儀，并設(shè)計出可用于處理極細尺度電子線路的原子激光器。1987年，他成功獲頒美國物理學會在雷射光譜領(lǐng)域的布洛依達獎。
1987年，他離開工作九年的貝爾實驗室，進入斯坦福大學，成為馬克斯普朗克量子光學研究所的主任，在這兒除了繼續(xù)進行激光冷卻和原子捕獲方面的研究，他的研究方向還涉足聚合物物理學和生物學。
1990年，他被任命為斯坦福大學物理系主任， 成為斯坦福大學物理系第一位華裔教授，第一位華裔系主任。然后，基于他的卓越貢獻，1992年，他當選為美國藝術(shù)和科學院院士， 1993年，他獲頒費塞爾國王國際科學獎，同年，他被選拔為美國國家科學院院士，1994年，他獲得美國物理學會的亞瑟蕭洛獎及美國光學學會的威廉梅格斯獎。
1997年10月15日，朱棣文因他在激光冷卻和捕陷原子方面的獨立的、開拓性的研究，特別是能捕獲和研究冷區(qū)的原子，該技術(shù)可以應(yīng)用在觀察油田的內(nèi)層，勘探海底的礦物質(zhì)，制造電子元件，發(fā)展太空宇航，準確衛(wèi)星定位、解讀DNA密等領(lǐng)域。，他與ClaudeCohen-Tannouji和WilliamD.Phillips共同獲得諾貝爾物理學獎，他是繼楊振寧、李政道、丁肇中、李遠哲之后第五位獲得此項殊榮的華裔科學家。
1998年6月5日，朱棣文當選為中國科學院外籍院士。
2004年6月，他被任命為勞倫斯伯克利國家實驗室主任。勞倫斯-伯克利國家實驗室是美國能源部下屬的10余所國家實驗室之一，該實驗室擁有員工約4000名，當年的年科研經(jīng)費高達5.21億美元。他是首位掌管這個美國能源部下屬國家實驗室的亞裔人士。
2008年，朱棣文獲得美國第56屆當選總統(tǒng)奧巴馬提名出任美國第12任能源部長 。上任后，朱棣文的研究工作仍在繼續(xù)，2010 年 2月和7月他分別在《自然》雜志上發(fā)表了兩篇研究論文。在任職能源部長期間，朱棣文力推清潔能源產(chǎn)業(yè)，力求以技術(shù)推動能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展：在核電領(lǐng)域，日本地震海嘯引發(fā)核電站事故后，朱棣文表示，美國仍將致力于發(fā)展核能，并推動繼1979年后美國首次頒發(fā)新建核電機組的許可證；在風能和太陽能領(lǐng)域，在能源部的支持和落實下，奧巴馬第一任期內(nèi)，美國風能和太陽能裝機容量實現(xiàn)翻番。2013年，朱棣文辭任美國能源部長。
朱棣文辭任美國能源部長后繼續(xù)回斯坦福大學執(zhí)教。
2015年，朱棣文與其他諾貝爾獎獲得者共76人，共同簽署了《2015 年氣候變化邁瑙宣言》，作為在巴黎成功召開的 COP21 氣候峰會的一部分，移交時任法蘭西共和國總統(tǒng)弗朗索瓦·奧朗德。宣言倡導各國應(yīng)采取果斷行動限制未來的全球排放。
2018年8月10-12日，朱棣文參加世界科技創(chuàng)新大會，發(fā)表《如何讓我們的家園變成可持續(xù)星球》演講，表示中國在高壓輸電上取得巨大成就。
2022年11月3日，朱棣文參加世界頂尖科學家碳大會之“碳策”未來論壇，發(fā)表《帶來一個好消息和一個壞消息》的主旨演講，他認為再生能源至關(guān)重要，必須要發(fā)展儲能技術(shù)，加強輸電配電技術(shù)。
任職經(jīng)歷
時間 | 擔任職務(wù) |
1978年 | 任加州大學伯克利分校任助教 |
1978年-1983年 | 任電磁現(xiàn)象研究貝爾實驗室研究人員 |
1978年 | 任美國物理學會理事 |
1983年-1987年 | 任貝爾實驗室量子電子學研究部主任 |
1987年-至今 | 任斯坦福大學物理和應(yīng)用物理教授 |
1990年-1993年 | 任斯坦福大學物理系主任 |
1990年 | 任美國光學學會理事 |
1991年-1992年 | 任斯坦福大學校長遴選委員會委員 |
1989年-1990年 | 任美國物理學會雷射科學專題組主席 |
1990年-1993年 | 任國家科學基金會物理諮詢委員會成員 |
1993年-1994年 | 任國家科學院自由電子雷射器評議會成員 |
2004年-2008年 | 任美國勞倫斯伯克利國家實驗室主任 |
2008年-2013年 | 任美國能源部部長 |
2016年 | 任全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織副主席 |
2019年 | 任美國科學促進會主席 |
主要成就
科研成果
開發(fā)用激光冷卻和捕獲原子的方法：朱棣文從事激光致冷捕捉技術(shù)研究。一般來說，氣體的原子分子，在室溫下以非常快的速度移動，朱棣文他們利用激光冷卻到零下273攝氏度來捕獲原子。這些技術(shù)使科學家可提高用于空間導航的原子鐘的精度，建造可準確測量重力的原子干涉儀，并設(shè)計出可用于處理極細尺度電子線路的原子激光器。該技術(shù)可以應(yīng)用在觀察油田的內(nèi)層，勘探海底的礦物質(zhì)，制造電子元件，發(fā)展太空宇航，準確衛(wèi)星定位、解讀DNA密等領(lǐng)域。
肌蛋白細胞的收縮技術(shù)：他還研究了號稱為“分子馬達”的肌蛋白細胞的收縮技術(shù)，此項技術(shù)可以在密閉容器內(nèi)處理稀有元素或者放射性元素，以及應(yīng)用在不破壞細胞膜的情況下操控細胞內(nèi)的物質(zhì)。
學術(shù)論著
備注：以下為參考谷歌學術(shù)論文引用次數(shù)及刊物影響力，選取的朱棣文的論文列表： | ||
年份 | 論文題目 | 期刊名稱（含頁碼） |
1986 | Observation of a single-beam gradient force optical trap for dielectric particles | Optics letters 11 (5), 288-290 |
2012 | Opportunities and challenges for a sustainable energy future | nature 488 (7411), 294-303 |
1987 | Trapping of neutral sodium atoms with radiation pressure | Physical review letters 59 (23), 2631 |
2017 | The path towards sustainable energy | Nature materials 16 (1), 16-22 |
1985 | Three-dimensional viscous confinement and cooling of atoms by resonance radiation pressure | Physical review letters 55 (1), 48 |
1991 | Atomic interferometry using stimulated Raman transitions | Physical review letters 67 (2), 181 |
1998 | Nobel Lecture: The manipulation of neutral particles | Reviews of Modern Physics 70 (3), 685 |
2014 | Interconnected hollow carbon nanospheres for stable lithium metal anodes | Nature nanotechnology 9 (8), 618-623 |
1986 | Experimental observation of optically trapped atoms | Physical review letters 57 (3), 314 |
2016 | Selective deposition and stable encapsulation of lithium through heterogeneous seeded growth | Nature Energy 1 (3), 1-8 |
2001 | High-precision gravity measurements using atom interferometry | Metrologia 38 (1), 25 |
1999 | Measurement of gravitational acceleration by dropping atoms | Nature 400 (6747), 849-852 |
1997 | Single polymer dynamics in an elongational flow | Science 276 (5321), 2016-2021 |
1999 | Single-polymer dynamics in steady shear flow | Science 283 (5408), 1724-1727 |
1994 | Relaxation of a single DNA molecule observed by optical microscopy | Science 264 (5160), 822-826 |
2000 | A single-molecule study of RNA catalysis and folding | Science 288 (5473), 2048-2051 |
2017 | Atomic structure of sensitive battery materials and interfaces revealed by cryo–electron microscopy | Science 358 (6362), 506-510 |
1992 | Laser cooling below a photon recoil with three-level atoms | Physical review letters 69 (12), 1741 |
1995 | Stretching of a single tethered polymer in a uniform flow | Science 268 (5207), 83-87 |
1989 | Optical molasses and multilevel atoms: theory | JOSA B 6 (11), 2058-2071 |
人才培養(yǎng)
朱棣文教授的治學理念：對學習有興趣，充滿自信，注重質(zhì)疑。他非常愛惜人才，培養(yǎng)出一批又一批科學新星。
他的學生中，以莊小威為例，師從朱棣文期間，與化學、生物學科的同學一起開始做一些跟蹤分子行為的實驗，之后取得了巨大的成就，比如她拍攝到單個流感病毒的連續(xù)影像，這是世界上首次記錄到病毒的各階段過程。莊小威2012年當選為美國國家科學院院士，2013年當選為美國國家藝術(shù)與科學院院士。
朱棣文教授在斯坦福大學除了給研究生上課外，他每周還要給本科生上普通物理課，他在課堂上喜歡與學生們討論問題，并將每個問題解釋透徹。他喜歡與學生們進行廣泛的討論。他的學生中有來自美國、印度等多國的博士及博士后，他對學生們的學業(yè)要求嚴格。
朱棣文還關(guān)心中國的人才培養(yǎng)，他經(jīng)常訪問中國，促成了多項合作。在朱棣文的影響下，上海交通大學在中國率先成立了一個Bio-X生命科學中心，朱棣文受邀擔任名譽主任。
榮譽表彰
時間 | 主要榮譽和獎項 |
1968年 | 羅徹斯特大學斯托達數(shù)學獎 |
1970年 | 羅徹斯特大學斯托達物理獎 |
1970年 | 伍德羅.威爾遜獎學金 |
1977年-1978年 | 國家科學基金會博士后獎學金 |
1987年 | 美國物理學會在雷射光譜領(lǐng)域的布洛依達獎 |
1992年 | 當選美國藝術(shù)和科學科學院院士 |
1993年 | 當選美國國家科學院院士 |
1994年 | 美國物理學會在雷射科學領(lǐng)域的亞瑟?蕭洛獎 |
1994年 | 美國光學學會的威廉?梅格斯獎 |
1997年 | 諾貝爾物理學獎 |
1998年 | 當選中國科學院外籍院士 |
1998年 | 香港中文大學榮譽理學博士學位 |
2002年 | 上海交通大學名譽教授，同時受邀擔任交大Bio—X生命科學研究中心名譽主任 |
2009年 | 哈佛大學榮譽博士學位 |
2010年 | 華盛頓大學榮譽博士學位 |
2014年 | 威廉姆斯學院榮譽博士學位 |
2015年 | 達特茅斯學院科學博士學位 |
2016年 | 北京大學名譽博士學位 |
2017年 | 阿默斯特學院理學博士學位 |
政策主張
朱棣文大力倡議研發(fā)清潔能源，倡導控制溫室氣體排放，主張通過放棄使用化石燃料對抗全變暖。朱博士擔任美國能源部長期間，主要負責幫助實施奧巴馬總統(tǒng)的相關(guān)能源計劃，投資清潔能源，減少對外石油資源的依賴，應(yīng)對全球氣候危機。
家庭背景
母親，李靜貞，1945年清華大學經(jīng)濟系畢業(yè)后去美國麻省理工學院攻讀工商管理。
妻子，吉恩，畢業(yè)于牛津大學物理系，哈佛大學物理學博士，曾任斯坦福大學招生辦主任、校長助理。
人物影響
1999年，家鄉(xiāng)人民為了表達對朱棣文教授的崇敬，創(chuàng)辦以朱棣文命名的太倉市朱棣文小學。朱棣文在學校寫下——“小學是人生的一個里程碑，希望你們熱愛學習，走好人生第一步”鼓勵孩子們。
經(jīng)典語錄
- 關(guān)鍵的問題不在于一個人多富有或是多聰明，也不在于你的成就，那些東西到最后都是無關(guān)緊要的。我所認為真正重要的是，當我回顧生活，它是否“不枉此生”。
- 第一，要心懷感激，勿忘前人；第二，做一個慷慨大方的人。
- 當你開始生活的新階段時，請跟隨你的愛好。如果你沒有愛好，就去找，找不到就不罷休。生命太短暫，所以不能空手走過，你必須對某樣東西傾注你的深情。
- 最妙不可言的便是，當你意識到你一生的工作，恰恰就是你的愛好，更何況你還能從中獲得報酬。
- 在一生中，你必須做你真正想做的事情，帶著你的熱情去迎戰(zhàn)，不輕易放棄。
- 你們的目標不應(yīng)當是為了讓人們高看你們，而應(yīng)當是享受你們正在做的事；如果不喜歡現(xiàn)在做的事，你們可能處在錯誤的崗位，或在從事錯誤的工作。
- 生命太短暫，你必須對某樣東西傾注深情。
人物評價
奧巴馬：朱棣文對氣候變化的挑戰(zhàn)以及清潔能源對經(jīng)濟的影響有著獨特的理解， 感謝他在任職期間對新能源技術(shù)研究提供的大力支持，這些開拓性的研究將改變美國能源結(jié)構(gòu)的未來。
世界日報：朱棣文的能源部長政治任命與在科學上的重要成就與影響力，他的世界觀與前瞻性，在環(huán)保與能源議題上所扮演的領(lǐng)導角色，對人類的生存與永續(xù)發(fā)展將產(chǎn)生關(guān)鍵性的影響。
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作者
