采访诺贝尔物化学奖获得者理学家科恩
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科恩
（Walter Kohn）
1923年生于奥地利维也纳一个中产阶级的犹太人家中。父母在二战中被屠杀。由于战乱的原因，科恩曾经是4个国家的公民。后来进入美国哈佛大学学习。1998年因为创立并发展了电子云理论，使得描述电子运动的方法大大简化而获得诺贝尔化学奖。
早在20世纪初期，物理学中量子力学的发展就为计算分子的性质和它们之间的相互作用提供了可能；20年过去以后，科学家们的努力使得通过计算方法解决大部分物理问题和全部化学问题所需的基本理论已经相当完善。然而，由于分子性质的计算建立在单原子运动轨迹的描述的基础上，计算方法在数学上异常复杂、繁琐，几乎使所有著名的化学家望而生畏。到了60年代中期，物理学家科恩和数学家波谱尔的介入，使这一难题的解决有了生机。在他和帕尔、霍恩伯格及沈吕文等科学家的共同努力下，创立了密度泛函理论（DensityFunctional
Theory,简称DFT)。这是另一种形式的量子理论，他成为后来大多数化学中数学计算的基础和先决条件。科恩的理论和方程可以计算很大的分子。90年代初就曾被用来计算酶的电子结构。由于这一巨大成就。整个化学正经历一场革命性的变化，并使得化学不再是纯实验科学了。
向中国学科学的学生致以我最美好的祝愿。我相信不同国家的科学家是非常幸运的，因为他们都属于一个全球的家庭。我们应该尽我们所能让所有的人们都感觉到，他们不仅是某个特定国家和文化的成员，而且也是全人类家庭的一个成员。
2001年10月3日
手记
科恩给我的感觉是一个经常陷入沉思，性格不太活跃的人。在科恩温暖宁静的办公室里，他低沉而缓慢的语调像是从另外一个世界传过来的一样。78岁的科恩白发稀疏，宽阔的头顶泛着亮光。而在他的身后是一块挂在墙上的暗绿色的小黑板，上面写满了一些方程式。这块黑板把他的光亮的秃顶衬托得更加突出。他的语调像是在教堂里读圣经一样让人容易进入一种宁静状态，我不时地走神：这颗大脑有什么与众不同的地方呢？
对新思维的嘲笑从未断绝过
采访结束后，我和王坚博士一同感慨大科学家的不受束缚的思维。当人们按照前人的既定思路依赖每一个电子的3个坐标去求解电子的运动时，绞尽脑汁想的是如何用爱因斯坦的相对论去不厌其烦地修正其精确性。而科恩却彻头彻尾革新了描述电子运动的方法，完全摒弃了众多电子的纷繁的坐标，而改用电子的密度去描述电子的运动，使得计算一下子简化了。这就好比在世人的心中，永远有一条通向目的地的路，而在科学家的心中却一马平川，对既定的路视而不见，他们总是能够自由地搜寻任何一个能够到达目的地的方向。
问题还不仅如此，那些被这条已经存在的路束缚住的多数人，往往会嘲笑独辟蹊径的行为。哥白尼的日心说受到了嘲笑，伽利略的不同重量的物体会以相同的速度下降的理论受到了嘲笑，这些都是很久远的事情了。在一个新的千年之初，在诺贝尔奖已经发了100年之后，我在短短几天的采访中就发现，这种嘲笑事实上从未断绝过。认为甲烷可以代替氢气用于燃料电池的欧拉受到了嘲笑，认为半导体异质结构大有用途的克勒默受到了嘲笑，认为塑料可以导电的黑格——虽然没听说受到过嘲笑，但他的发现使中小学课本里“塑料是绝缘的”这句话成为错误，黑格因此专门作了一个示意图向我们解释，只有冒险走与人不同的方向才有可能取得大的成功，而克勒默也说,不要轻易相信别人的观点。
“无知教授”的不可知态度
科恩曾经慨叹自己的生命中原本没有一点能够成为诺贝尔奖得主的迹象。他在少年时的理想是成为一个农场主务农为生，少年时对数学还非常讨厌。长大后跟别人找寻过金矿，还在一家公司研究制造过军用飞机的一种部件。由于战争的影响，他接受的教育断断续续，德国人的身份不仅使英国警方怀疑他为间谍，而且在他想做化学试验的时候无法进入正在进行军事科研的化学楼。
科恩幼年时的一张照片颇具讽刺意味。那时他大约7岁，在一个孩子们的聚会上他戴着黑色的礼帽，鼻梁上架着一副玻璃眼镜，胳膊下夹了一块牌子，上面写着：“无知教授”(Professor
Knowing Nothing)。这个少年时曾经装扮过“无知教授”的犹太人在获得世界科学界的最高荣誉之后，又给自己戴了一顶名字有些相似的帽子：“不可知论者”。
在风景如画，四季如春的圣巴巴拉海滩上，78岁的科恩和他的妻子玛拉散着步。走路是科恩的爱好，有时候他会一个人享受走路的快乐。除此而外，每周，科恩总是抽出半个小时享受他的新爱好——在海边的便道上像年轻人那样滑旱冰。运动完之后，他最大的业余爱好是听听古典音乐，读读法语文学原著。当然，他现在仍然热爱物理，而且大多数情况下是和不及他年龄一半的年轻科学家一起研究。而有时候他也会在自己创立的社团中关注一些政治和社会问题。
对话
记者：我听说许多美国的科学家能够深入浅出地向公众介绍他们的研究，许多年轻人因此对科学产生了兴趣。您能否向中国的普通公众通俗地介绍一下您的研究?
科恩：从20世纪20年代中期开始，科学家是用薛定谔方程来求解电子的运动的。薛定谔方程在计算电子的运动时，需要知道每一个电子的位置，而每一个电子的位置在空间中需要3个坐标来描述，这样当电子数多起来的时候，就需要描述非常大量的电子位置坐标，这种计算对人类来说几乎是无法想象的。而我们找到了一个全新的角度可以描述电子运动的变量。
我的办法是不像薛定谔方程那样研究任意时间每一个电子的确切位置，而是研究一个特定位置上的平均电子数目，先取一很小的空间体积，然后研究一定时刻这个空间体积内的平均电子数目。这样描述整个体系只需要3个空间变量，因为密度方程只有3个变量，这就像看到一片云，用云中水滴的密度来描述云彩一样。这种方法的诞生已经有35年了。
记者：您作为物理学家获得了诺贝尔化学奖，这种情况和卢瑟福类似。卢瑟福曾经表示了他的不高兴，您也有这种感觉吗？
科恩：卢瑟福发现的是原子中的电子，他说，我做了一辈子物质转化的实验，但没有一次像诺贝尔基金会一夜之间把我从物理学家转变成化学家这么荒唐。
我中学和大学的时光是在二战中度过的。中国人应该能够理解，在战争期间接受教育是非常困难的。我没有在大学里上过一堂化学课。但我觉得我作为一个物理学家研究化学问题，起点非常高。因为讨论的是物质的基本结构和性质，我的研究对化学尤其有特殊的作用。当然对物理也是非常有用的，比如固体的性质。物理包括很多方面，但所有的化学都是研究电子的，所以我的研究对化学有巨大的影响。
记者：您是否喜欢思考哲学问题？
科恩：喜欢。一个特殊的原因是二战的经历。我曾经在世界很多不同的地方居住过，事实上我有4个国家的国籍。我最初出生在奥地利，后来奥地利被德国占领，我就成了一个德国人；二战时德国开始迫害犹太人，我逃到英国。可是由于拿的是德国护照，英国人把我送到了加拿大。在集中营呆了两年之后，我先是在加拿大读书、学习，后来参了军。战争结束后我就成了加拿大公民，然后又得到在美国上学的奖学金，在美国学习后留在了美国，最终成了美国公民。
我因此而对社会问题非常关心，例如在美国穷人是如何被对待的。在美国不同地方、不同群体的人怎样和平相处，或为何不能很好地相处。我曾经积极地参与到禁止核装备竞赛的活动中。因为我的博士学位是物理学，所以我在禁止核军备竞赛中是一个专家。从现在这个社会看，在俄国和美国之间不会发生核武器军备对峙,但世界上仍然有数以千计的核武器,这是很危险的。
我喜欢看高质量的小说和诗歌，但我对科幻小说不感兴趣。我的法语虽然说得不好，但是能很好地阅读，所以我喜欢读法国文学原著。现在我正变老，对音乐越发着迷了。我在年轻时喜欢打网球，击剑，滑雪，滑冰。现在我又做了一件非常愚蠢的事，喜欢上了滑旱冰。我还喜欢走路。
记者：许多年轻人喜欢思考一些稀奇古怪的问题，例如，人从哪里来，将来往哪里去等等，您思考这些问题吗？
科恩：思考。先说一下我的宗教信仰。我的家庭是犹太人，我的父母从宗教信仰的角度上来说有点传统，比如他们会庆祝每一个犹太人的节日，但同时他们又非常开放，对于其他宗教信仰也很宽容。
对于你问到的具体问题，人类如何产生，宇宙的起源等等，圣经上能够找到所有答案。我个人不相信这些答案。但是从一种非常广泛的意义上来说，圣经里的答案的确有一定的意义。有一些人对待圣经太认真了，真把圣经当成了“圣经”，相信人类历史只有5000年。而在科学界里，大部分人相信人类的产生只是一些物理的和化学的偶然事件造成的。我自己不敢苟同这个观点。我想问，什么是偶然事件，什么不是？不可知论者常说的一句话是：“我不知道”。如果有人问我人从哪里来，我的回答是，我也不知道。
那我们将去哪里？我想每一个人需要先了解各种不同的宗教和不同的信仰之后，自己来做出选择。未来的目的是什么，你自己作决定。就我自己来说，我对自己的目的有些糊涂。
作为一个犹太人，传统的目的是：改善这个世界。所以我个人自然是想让这个世界越来越好。但是作为一个个体的人，死以后是什么？我不知道。死后有没有天堂，目前还没有人回来告诉过我。但我不会因为对未来不知道而在活着的时候应付，我希望我能干得很好。事实上不可知论影响着我活着的状况。现在大部分人认为现实生活不重要，真正重要的是死后的世界，所以活着的时候不投入精力干现在干的事，他们认为死后进入天堂才是最重要的。但我不考虑这件事，因为我不知道有没有天堂，所以我更加关心现在的生活，因为这是我唯一的机会。
记者：对于年轻人来说，您认为什么样的品质对于成功是重要的？
科恩：这是一个非常大的问题，这个答案对于不同的人来说有不同的答案．一些人成为非常伟大的科学家，有一些非常具体的原因，而另一些人又有其他的原因，所以成为一个科学家没有一个绝对的方式。其他科学家回答你的问题时答案可能和我不同，不是谁对谁错的问题，而是成为科学家各有各的道路。我自己为什么喜欢上科学呢？我觉得它们是非常美丽的。怎么解释呢？我觉得它们充满了神奇。为什么物理这么美，为什么数学能以它的方式解决问题，帮助人们理解这个世界。因为有很多问题我很想了解，所以我非常崇敬科学。我喜欢上科学，还和老师的激发有关，当我还只有十四五岁时，对科学根本不感兴趣，对数学也非常厌恶。
我觉得要成为一个科学家，一个不能缺少的品质是正直，诚实。不仅要对其他的人诚实，而且要对自己诚实。什么叫对自己诚实呢？例如在研究一个问题的时候，有时你觉得自己好像懂了，但不能把这当做真懂。一定要做到扎扎实实地去研究。所以正直、诚实是最重要的。（北京青年报）
另外，不要被不太重要的问题迷惑住。
最后就是，一定要喜欢。
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