“準(zhǔn)科學(xué)家”的勇氣

萇青

10月5日，瑞典皇家科學(xué)院宣布，將今年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C發(fā)給以色列科學(xué)家達(dá)尼埃爾·謝赫特曼，共1000萬瑞典克朗（約合146萬美元）的獎(jiǎng)金，由謝赫特曼一人獨(dú)享。

諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)評選委員會(huì)在5日發(fā)表的聲明中說，從原子級(jí)別觀察準(zhǔn)晶體形態(tài)，會(huì)發(fā)現(xiàn)原子排列具有規(guī)律，符合數(shù)學(xué)法則，但不以重復(fù)形態(tài)出現(xiàn)。在謝赫特曼發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)晶體后，科研人員陸續(xù)在實(shí)驗(yàn)室中制造出其他種類的準(zhǔn)晶體，并在取自俄羅斯一條河流的礦物樣本中發(fā)現(xiàn)天然準(zhǔn)晶體。瑞典一家公司也在一種鋼中發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)晶體，這種準(zhǔn)晶體會(huì)如同盔甲一般增加材料的強(qiáng)度。

謝赫特曼1941年生于以色列特拉維夫，1972年在以色列工學(xué)院獲得博士學(xué)位，目前任該校教授。

當(dāng)30年前謝赫特曼發(fā)現(xiàn)“準(zhǔn)晶體”時(shí)，他面對的是來自主流科學(xué)界權(quán)威人物的質(zhì)疑和嘲笑，因?yàn)楫?dāng)時(shí)大多數(shù)人都認(rèn)為，“準(zhǔn)晶體”違背科學(xué)的常識(shí)。“當(dāng)我告訴人們，我發(fā)現(xiàn)了準(zhǔn)晶體的時(shí)候，所有人都取笑我。”謝赫特曼在一份聲明中說。1982年，41歲的謝赫特曼正在美國霍普金斯大學(xué)從事研究工作。

“的確，那時(shí)候的人們壓根不會(huì)接受那種晶體的存在。”美國化學(xué)協(xié)會(huì)主席納西·杰克遜說，“因?yàn)樗麄冋J(rèn)為這違反自然界的規(guī)則。”

發(fā)現(xiàn)“準(zhǔn)晶體”后，謝赫特曼花費(fèi)了好幾個(gè)月的時(shí)間，試圖說服他的同事，但一切均徒勞，沒有人認(rèn)同他的觀點(diǎn)。不僅如此，他還被要求離開他所在的研究小組。無奈之下，謝赫特曼只有返回以色列，在那里，他的一個(gè)朋友愿意幫助他，將“準(zhǔn)晶體”的有關(guān)研究成果公開發(fā)表。

這篇論文發(fā)表后，立即在化學(xué)界引發(fā)軒然大波。一些化學(xué)界的權(quán)威人士站出來公開質(zhì)疑謝赫特曼的發(fā)現(xiàn)。著名化學(xué)家、兩屆諾獎(jiǎng)得主鮑林譏諷說，達(dá)尼埃爾·謝赫特曼在胡言亂語，根本沒有什么“準(zhǔn)晶體”，只有“準(zhǔn)科學(xué)家”。

20世紀(jì)80年代初以前，科學(xué)界對固態(tài)物質(zhì)的認(rèn)識(shí)僅限于晶體與非晶體，而隨著謝赫特曼的一次偶然發(fā)現(xiàn)，固體物質(zhì)中一種“反常的”原子排列方式跳入科學(xué)家的眼界。從此，這種徘徊在晶體與非晶體之間的另類物質(zhì)闖入了固體家族，并被命名為“準(zhǔn)晶體”。

由于原子排列不具周期性，準(zhǔn)晶體材料硬度很高，同時(shí)具有一定彈性，不易損傷，使用壽命長。鑒于其“強(qiáng)化”的特性，準(zhǔn)晶體材料可應(yīng)用于制造眼外科手術(shù)微細(xì)針頭、刀刃等硬度較高的工具。此外，準(zhǔn)晶體材料無黏著力并且導(dǎo)熱性較差，其應(yīng)用范圍還包括制造不粘鍋具、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)等，應(yīng)用前景廣闊。

近30年后的今天，質(zhì)疑“常識(shí)”的謝赫特曼終于獲得全世界最權(quán)威的科學(xué)認(rèn)可。“謝赫特曼的發(fā)現(xiàn)是科學(xué)界最偉大的發(fā)現(xiàn)之一，他勇敢挑戰(zhàn)了當(dāng)時(shí)的權(quán)威體系。”納西·杰克遜說。