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朱棣文
斯坦福大學(xué)物理學(xué)教授，諾貝爾物理學(xué)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(xiàng)
杰出科學(xué)家和諾貝爾物理學(xué)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(xué)，1976年獲伯克利加州大學(xué)博士學(xué)位，現(xiàn)任斯坦福大學(xué)教授、美國國家科學(xué)院、美國哲學(xué)會、美國藝術(shù)與科學(xué)院院士，英國皇家學(xué)會、英國皇家工程院、中國科學(xué)院的外籍院士，美國科學(xué)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(dān)任美國能源部長，朱棣文主張研發(fā)清潔能源，倡導(dǎo)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(xué)方面的研究。由于在激光冷卻和捕陷原子方面的獨(dú)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(xué)獎。
人物經(jīng)歷
早年與求學(xué)經(jīng)歷
1948年2月28日，朱棣文出生于美國密蘇里州圣路易斯。父親朱汝瑾，母親李靜貞，父母早年都畢業(yè)于清華大學(xué)，后到美麻省理工學(xué)院留學(xué)，之后父親在華盛頓大學(xué)任教。
小時候的朱棣文活潑好動，小學(xué)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(xué)時期他曾經(jīng)輟學(xué)過兩個月。
1968年，朱棣文進(jìn)入美國紐約州羅徹斯特大學(xué)讀書，，學(xué)習(xí)《費(fèi)曼物理學(xué)講義》讓他開始喜歡上物理學(xué)，到大二時他開始主修數(shù)學(xué)和物理，并立志成為一名物理學(xué)家，他視牛頓、愛因斯坦等作為心目中的英雄。1970年，大學(xué)畢業(yè)后的朱棣文選擇去加州大學(xué)伯克利分校繼續(xù)從事相關(guān)學(xué)習(xí)和研究。
工作和科研經(jīng)歷
1970年，朱棣文在進(jìn)入伯克利之后，積極參與“二級電流”的 β 衰變實(shí)驗(yàn)，與三名研究生同學(xué)發(fā)表了關(guān)于高能物理學(xué)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果并被獨(dú)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(xué)基金會博士后獎學(xué)金。
1978年，朱棣文獲得在加州大學(xué)伯克利分校任助教的機(jī)會。
1978年，朱棣文加入貝爾實(shí)驗(yàn)室，從事電磁現(xiàn)象研究工作。朱棣文進(jìn)入貝爾實(shí)驗(yàn)室以后，非常喜歡這里的科學(xué)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(shí)驗(yàn)，并策劃正電子元素的光譜學(xué)實(shí)驗(yàn)。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(xué)校正的最準(zhǔn)確測量。
由于工作出色，1983年，朱棣文被任命為貝爾實(shí)驗(yàn)室量子電子學(xué)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(jìn)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(xué)家可提高用于空間導(dǎo)航的原子鐘的精度，建造可準(zhǔn)確測量重力的原子干涉儀，并設(shè)計出可用于處理極細(xì)尺度電子線路的原子激光器。1987年，他成功獲頒美國物理學(xué)會在雷射光譜領(lǐng)域的布洛依達(dá)獎。
1987年，他離開工作九年的貝爾實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)入斯坦福大學(xué)，成為馬克斯普朗克量子光學(xué)研究所的主任，在這兒除了繼續(xù)進(jìn)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(xué)和生物學(xué)。
1990年，他被任命為斯坦福大學(xué)物理系主任， 成為斯坦福大學(xué)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(xiàn)，1992年，他當(dāng)選為美國藝術(shù)和科學(xué)院院士， 1993年，他獲頒費(fèi)塞爾國王國際科學(xué)獎，同年，他被選拔為美國國家科學(xué)院院士，1994年，他獲得美國物理學(xué)會的亞瑟蕭洛獎及美國光學(xué)學(xué)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(dú)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(zhǔn)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(xué)獎，他是繼楊振寧、李政道、丁肇中、李遠(yuǎn)哲之后第五位獲得此項(xiàng)殊榮的華裔科學(xué)家。
1998年6月5日，朱棣文當(dāng)選為中國科學(xué)院外籍院士。
2004年6月，他被任命為勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室主任。勞倫斯-伯克利國家實(shí)驗(yàn)室是美國能源部下屬的10余所國家實(shí)驗(yàn)室之一，該實(shí)驗(yàn)室擁有員工約4000名，當(dāng)年的年科研經(jīng)費(fèi)高達(dá)5.21億美元。他是首位掌管這個美國能源部下屬國家實(shí)驗(yàn)室的亞裔人士。
2008年，朱棣文獲得美國第56屆當(dāng)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(jī)組的許可證；在風(fēng)能和太陽能領(lǐng)域，在能源部的支持和落實(shí)下，奧巴馬第一任期內(nèi)，美國風(fēng)能和太陽能裝機(jī)容量實(shí)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(xué)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(dǎo)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(xué)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(rèn)為再生能源至關(guān)重要，必須要發(fā)展儲能技術(shù)，加強(qiáng)輸電配電技術(shù)。
任職經(jīng)歷
時間 | 擔(dān)任職務(wù) |
1978年 | 任加州大學(xué)伯克利分校任助教 |
1978年-1983年 | 任電磁現(xiàn)象研究貝爾實(shí)驗(yàn)室研究人員 |
1978年 | 任美國物理學(xué)會理事 |
1983年-1987年 | 任貝爾實(shí)驗(yàn)室量子電子學(xué)研究部主任 |
1987年-至今 | 任斯坦福大學(xué)物理和應(yīng)用物理教授 |
1990年-1993年 | 任斯坦福大學(xué)物理系主任 |
1990年 | 任美國光學(xué)學(xué)會理事 |
1991年-1992年 | 任斯坦福大學(xué)校長遴選委員會委員 |
1989年-1990年 | 任美國物理學(xué)會雷射科學(xué)專題組主席 |
1990年-1993年 | 任國家科學(xué)基金會物理諮詢委員會成員 |
1993年-1994年 | 任國家科學(xué)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(shí)驗(yàn)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(xué)促進(jìn)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?？斓乃俣纫苿?，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(xué)家可提高用于空間導(dǎo)航的原子鐘的精度，建造可準(zhǔn)確測量重力的原子干涉儀，并設(shè)計出可用于處理極細(xì)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(zhǔn)確衛(wèi)星定位、解讀DNA密等領(lǐng)域。
肌蛋白細(xì)胞的收縮技術(shù)：他還研究了號稱為“分子馬達(dá)”的肌蛋白細(xì)胞的收縮技術(shù)，此項(xiàng)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(xì)胞膜的情況下操控細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)。
學(xué)術(shù)論著
備注：以下為參考谷歌學(xué)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(xué)理念：對學(xué)習(xí)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(xué)新星。
他的學(xué)生中，以莊小威為例，師從朱棣文期間，與化學(xué)、生物學(xué)科的同學(xué)一起開始做一些跟蹤分子行為的實(shí)驗(yàn)，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(dāng)選為美國國家科學(xué)院院士，2013年當(dāng)選為美國國家藝術(shù)與科學(xué)院院士。
朱棣文教授在斯坦福大學(xué)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(xué)生們討論問題，并將每個問題解釋透徹。他喜歡與學(xué)生們進(jìn)行廣泛的討論。他的學(xué)生中有來自美國、印度等多國的博士及博士后，他對學(xué)生們的學(xué)業(yè)要求嚴(yán)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(xiàng)合作。在朱棣文的影響下，上海交通大學(xué)在中國率先成立了一個Bio-X生命科學(xué)中心，朱棣文受邀擔(dān)任名譽(yù)主任。
榮譽(yù)表彰
時間 | 主要榮譽(yù)和獎項(xiàng) |
1968年 | 羅徹斯特大學(xué)斯托達(dá)數(shù)學(xué)獎 |
1970年 | 羅徹斯特大學(xué)斯托達(dá)物理獎 |
1970年 | 伍德羅.威爾遜獎學(xué)金 |
1977年-1978年 | 國家科學(xué)基金會博士后獎學(xué)金 |
1987年 | 美國物理學(xué)會在雷射光譜領(lǐng)域的布洛依達(dá)獎 |
1992年 | 當(dāng)選美國藝術(shù)和科學(xué)科學(xué)院院士 |
1993年 | 當(dāng)選美國國家科學(xué)院院士 |
1994年 | 美國物理學(xué)會在雷射科學(xué)領(lǐng)域的亞瑟?蕭洛獎 |
1994年 | 美國光學(xué)學(xué)會的威廉?梅格斯獎 |
1997年 | 諾貝爾物理學(xué)獎 |
1998年 | 當(dāng)選中國科學(xué)院外籍院士 |
1998年 | 香港中文大學(xué)榮譽(yù)理學(xué)博士學(xué)位 |
2002年 | 上海交通大學(xué)名譽(yù)教授，同時受邀擔(dān)任交大Bio—X生命科學(xué)研究中心名譽(yù)主任 |
2009年 | 哈佛大學(xué)榮譽(yù)博士學(xué)位 |
2010年 | 華盛頓大學(xué)榮譽(yù)博士學(xué)位 |
2014年 | 威廉姆斯學(xué)院榮譽(yù)博士學(xué)位 |
2015年 | 達(dá)特茅斯學(xué)院科學(xué)博士學(xué)位 |
2016年 | 北京大學(xué)名譽(yù)博士學(xué)位 |
2017年 | 阿默斯特學(xué)院理學(xué)博士學(xué)位 |
政策主張
朱棣文大力倡議研發(fā)清潔能源，倡導(dǎo)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(dān)任美國能源部長期間，主要負(fù)責(zé)幫助實(shí)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(jī)。
家庭背景
外祖父，李書田，1919年考入北洋大學(xué)(天津大學(xué)前身)預(yù)科，1923年以學(xué)業(yè)第一名的成績畢業(yè)。1926年獲美國康奈爾大學(xué)博士學(xué)位，1927年回母校任教，后任校長。
母親，李靜貞，1945年清華大學(xué)經(jīng)濟(jì)系畢業(yè)后去美國麻省理工學(xué)院攻讀工商管理。
妻子，吉恩，畢業(yè)于牛津大學(xué)物理系，哈佛大學(xué)物理學(xué)博士，曾任斯坦福大學(xué)招生辦主任、校長助理。
人物影響
1999年，家鄉(xiāng)人民為了表達(dá)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(xué)。朱棣文在學(xué)校寫下——“小學(xué)是人生的一個里程碑，希望你們熱愛學(xué)習(xí)，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(rèn)為真正重要的是，當(dāng)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(dāng)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?xùn)|西傾注你的深情。
- 最妙不可言的便是，當(dāng)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(biāo)不應(yīng)當(dāng)是為了讓人們高看你們，而應(yīng)當(dāng)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?xùn)|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(jì)的影響有著獨(dú)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(xué)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(dǎo)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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