2019年进入10月份，国际局势依旧充满着不确定与不平静。英国脱欧进入倒计时，美国总统特朗普因“电话门”正面临弹劾危机，中美经贸磋商取得实质性进展，香港开始实施《禁止蒙面规例》但局面依然不容乐观，莫雷的不当言论或让NBA失去中国市场……
众多扑面而来的消息，使得连诺贝尔奖这样的盛事都显得有点儿落寞和寂静了。自10月7日起，2019年度诺贝尔奖各个奖项已经陆续揭晓，笔者一直关注的是今年的物理学奖到底花落谁家。
10月8日，诺贝尔物理学奖揭晓。瑞典皇家科学院宣布，将2019年诺贝尔物理学奖授予加拿大物理学家吉姆•皮布尔斯（James Peebles），以表彰其对物理宇宙学的理论发现。与此同时，两位瑞士天文学家米歇尔•麦耶（Michel Mayor）和迪迪埃•奎洛兹（Didier Queloz）也获得该奖，因为他们发现了太阳系外行星。
笔者持续关注这个话题，是因为美籍华裔物理科学家张首晟。在他的老师——1957年的诺贝尔物理学奖获得者杨振宁眼中，凭借张首晟在物理学上的天赋和贡献，“获得诺贝尔物理学奖只是时间问题”，但他却在2018年12月1日骤然离世。
深圳与张首晟也有着不解之缘。他曾预测：下一个硅谷不是上海就是深圳。自2016年首次亮相在深圳举办的中国IT大会，作为演讲嘉宾，他的身影连续三年出现在大会的现场——深圳五洲宾馆。笔者记得他2018年的主题演讲题目是：量子计算、人工智能与区块链。
也正是他在深圳的出现，成为他身后传言四起的缘起。因为传说2017年，在深圳参加会议期间，他与世界5G领域冉冉升起的新星——华为有过所谓“神秘接触”。
（2017年，张首晟在中国（深圳）IT大会上）
诺奖期待下的明星学者
张首晟，美国华裔物理学家，斯坦福大学终身教授。他率领的研究团队于2006年提出了二维拓扑绝缘体中的“量子自旋霍尔效应”，将其基于芯片业未来提出的新构想：通过控制电子的自旋运动来降低能耗，在理论上完成了预言。2007年，这一理论预言被德国维尔茨堡大学实验小组通过实验证实。同年，张首晟研究团队提出的"量子自旋霍尔效应"被《科学》杂志评为2007年"全球十大重要科学突破"之一。
张首晟的团队还于2008年提出了在拓扑绝缘体中引入磁性实现量子反常霍尔效应的可能性。5年后，由中科院院士薛其坤领衔的中国实验团队从实验中首次观测到量子反常霍尔效应，这一结果被美国《科学》杂志于2013年3月14日在线发表。
由于在拓扑绝缘体这个领域的杰出贡献，张首晟几乎拿了物理学领域的所有奖项。早在2010年，他就已经获得“欧洲物理奖”，2012年获得了凝聚态物理领域的最高奖——美国物理学会“奥利弗•巴克利奖”，同年，又获得国际理论物理最高奖“狄拉克奖”。
（2012年8月8日张首晟与F. Duncan M. Holdane、Charles L. Kane共同获得狄拉克奖）
2013年的“基础物理学奖”颁奖盛典在瑞士日内瓦举行，该奖被学界称为科学界的奥斯卡奖，评委会将基础物理学特别奖授予霍金，并将物理学前沿奖授予张首晟和他的同事。2014年11月3日，美国富兰克林学会宣布授予张首晟本杰明•富兰克林奖，以奖励他在拓扑绝缘体领域的开创性贡献，这是继杨振宁之后第二位获此殊荣的华裔科学家。
“这是我人生中首次获得我的至高偶像爱因斯坦曾获得的荣誉，科学的人生充满探险和浪漫，只求奖章能使这些伟大科学家的精神在我求知路上时时相伴。”张首晟获奖后对媒体感慨道。
什么是拓扑绝缘体？通俗来讲，电子在芯片上运动时，相互碰撞可以发热，而拓扑绝缘体为电子搭建高速公路，让它们能够在一条一条的单行道上行驶，从而不会相互碰撞和产生热量。物理学界认为，这将对芯片行业尤其是5G芯片带来革命性的改变。如果用这类材料制造芯片，消耗能量很少，芯片超小，性能超强，对用户来说最直观的感受就是“超长待机”。
对自己的这名学生，杨振宁曾经多次预言，“获得诺贝尔奖只是时间问题”。然而，在这一愿望成真前，张首晟的生命烛火却突然熄灭了。
一连串的巧合
2018年12月1日，应美国要求，加拿大警方在温哥华国际机场扣押了华为首席财务官孟晚舟。美方称，怀疑她和她工作的企业违反了美国制裁伊朗的出口禁令。
就在同一天，离诺奖最近的华裔物理学家张首晟突然在其旧金山家中意外去世，终年55岁。他的夫人余晓帆说，“首晟走得如此匆匆，书桌上还堆满他未完成的工作”。
据报道，张首晟是跳楼自杀，并称在此之前的11月20日，美国贸易代表办公室更新的《301调查报告》中,曾点名张首晟创办的丹华资本，怀疑它为中国窃取美国高科技公司技术。
但他的家人表示不方便透露死因，只对外发表声明：“在与抑郁症顽强对抗后，我们敬爱的首晟意外离世”。
（张首晟与家人合影，摄于2013年）
很快，有人将同一天发生的这些事件联系起来，各种“阴谋论”开始在互联网上酝酿。捕风捉影的故事，虽非真相，却最易流传。
更有媒体报道称张首晟生前曾遭到FBI调查，但12月8日，张首晟的家庭发言人对外辟谣，称“目前没有警方的死亡调查报告，张首晟也并未受到FBI的调查”。并表示，“直到现在，他的家人才明白张首晟在跟抑郁症作斗争。在此之前，即便是最亲近的人，也很难发现亲人的痛苦和挣扎”。
虽然一时有些难以置信——很难想象一个天才的物理学家，竟然死于抑郁症，但这确实是为其家人所确认的事实，而且分析起来也算合乎情理。
但坊间依然众说纷纭，有时人们情愿相信一个简单粗暴的“真相”，也不愿认真剖析一个人的心路历程；或者说人们更关心大事件的发生，却往往漠视其中个体真实而复杂的命运。
从初中直接考上大学的天才少年
1963年2月，张首晟出生于上海一个书香世家，父母都是工程师。祖父张彝1906年考入复旦公学，是复旦建校后的第二届学生。张首晟发现家里的阁楼是个神奇世界，总能在这里发现许多有趣的物件，从伯父的大学毕业相册，到《西方哲学史》《西方艺术概论》等书籍，在那个流行“读书无用论”的时代，沉浸在阅读中的张首晟显得有些奇怪。
更加与众不同的是，他读书只看感兴趣的部分，砖头一样厚的书在他那里不到一周就“翻”完了。只有遇到真正感兴趣的地方，张首晟才会真正埋头读下去，绝大多数内容是被他跳过的。在多次公开演讲中，张首晟都提到过，他在小学时基本上把“对自己人生影响较大”的书都读完了，但从来没有从头到尾读完过一本书。在他看来，读书是一个了解思维方式的过程，不是吸纳所有信息，而是有针对性地进行筛选。
1978年，国家恢复高考，15岁的张首晟刚刚初中毕业。当时上海允许初中毕业生直接参加高考，张首晟在家人的支持下，凭借自学父亲给他的一套高中教科书，跳级考入复旦大学物理系。
那时正是中国改革开放之初，人才短缺，国家支持自然科学领域的人才公派出国留学，张首晟又幸运地赶上了留学潮的第一班车。1979年，大学第二个学期开始，正在宿舍自习的张首晟被班主任告知，他将被选派前往德国柏林大学深造。1980年，17岁的张首晟，还没来得及拿复旦文凭，就踏上了留德之旅。
在异国他乡，张首晟再次展现出学习上的天分。柏林大学的学制为五年，不少人甚至花了七年才毕业，但凭借独特的学习能力与勤奋，张首晟仅用三年就完成学业。攻读学位期间，他还开始思考自己的学术方向，他将爱因斯坦揭示的宇宙四大力统一起来作为自己的最高理想，而自己的偶像杨振宁在这方面颇有建树，追随杨振宁就成了张首晟当时的目标。
命运再次眷顾了这位努力奋斗的青年。从柏林自由大学毕业后，张首晟被美国纽约州立大学石溪分校录取，如愿成为杨振宁的弟子。但与预想相左的是，导师并不支持他从事统一场论或基本粒子物理的研究，而是向他推荐了凝聚态物理。
“我当时觉得简直是不可思议，什么是凝聚态，我听都没听说过。”张首晟多次在演讲中表达过他最初的不解，同时也表达了对导师的敬服。当时杨振宁劝他，实验在物理发展中非常重要，凝聚态领域中有非常奇妙的实验值得关注，完成爱因斯坦的梦想不一定要做“统一场论”，在凝聚态这样一个看得见、摸得着的“沙粒”里也可以看到整个世界的奥秘。
张首晟听从了导师的建议，这也为日后他在凝聚态物理领域确立地位奠定基础。如今看来，张首晟很多地方都能看到恩师的影子。
天才少年张首晟的科学之路是如平坦和顺利。1987年，获得美国石溪大学博士学位；同年，任美国Santa Barbara理论物理研究所博士后研究员。1989年，进入IBM阿尔玛登研究中心任高级研究员。1993年被斯坦福大学聘为物理系教授；1996年被斯坦福大学评为终身教授，当时他才34岁，是斯坦福大学史上最年轻的终身教授。
（张首晟2017获得中华人民共和国国际科学技术合作奖）
2009年，张首晟入选中国“千人计划”，被清华大学特聘为教授。
2013年，张首晟入选中国科学院外籍院士
2015年，入选美国科学院院士。
在2017年国家科学技术奖励大会上，张首晟获得了中华人民共和国国际科学技术合作奖，理由是他积极参与和中国科研院所的合作，直接促成中国在量子反常霍尔效应、拓扑绝缘体以及新近的外尔半金属等领域的国际领先地位。
选择了与杨振宁不一样的路
余晓帆说，张首晟最崇拜的三个人分别是爱因斯坦、狄拉克和杨振宁先生。曾几何时，年轻的张首晟对自己的事业也很困惑，即将从德国大学毕业的他曾经动摇从事科学的信念。但最终张首晟决定像这几位偶像一样毫无保留地将所有的时间和精力奉献给科学研究。
事情的经过是这样的，有次张首晟和几位好友到德国著名的大学城——美丽的哥廷根小城游玩，哥廷根大学历史悠久，曾有许多伟大的数学家，物理学家和化学家在这里任教，他们共同创造了人类科学文明群星闪烁的辉煌时代。
（1981年摄于哥廷根）
几位年轻的留学生冒着寒风来到当地的墓地，每块墓碑上除了留有科学家们的名字，出生年月，还不寻常地镌刻下了他们生前留下的著名公式——马克斯•普朗克的是著名的普朗克常数，奥托•哈恩的是一则核反应公式，而波恩的是波函数概率的分析……
张首晟常说：“墓地是冥思人生意义的地方。人生短暂，时光飞逝，肉体朽亡之后，到底能留下什么？”
正是这次旅行所见，激发了他对生命意义的思考：“生命的意义就只有两种。能超越朽亡肉体的，一是我们传承给儿女的基因，繁衍生息；二是我们创造的思想，载入史册，贡献于人类文明。在我敬仰的科学家的墓碑前，我理解了生命的两层意义，之后人生不再迷茫，愿把青春的热情贡献于伟大的科学，愿我的一生也能用一个公式来总结。”
张首晟在这条纯粹的科学之路上一帆风顺。他的老师杨振宁，在张首晟离世后，曾经致信《光明日报》，表达对爱徒的无限怀念和哀悼。信中杨振宁说，“物理学界普遍认为张首晟与他的合作伙伴Kane和Molenkamp一定会得诺贝尔奖，现在张不幸逝世，我相信Kane和Molenkamp早晚会得到诺贝尔奖。”
然而2013年，过去一路顺风顺水的张首晟有了新志向——跨界投资。与他崇拜的老师杨振宁习惯于把自己的活动界定在科学世界里不同，张首晟走上了另一条岔路。
他曾公开表示，“这个真正完美的世界是一个量子的世界，就是量子的一个粒子，它的确是百分百可以平行做两件事情，量子的世界是平行的，我想我的人生也可以达到这种境界。”天才身上总有一种傲气。
这一年9月，张首晟和他在斯坦福大学的应用物理学博士谷安佳联合创立了丹华资本，主要关注包括人工智能、大数据、医疗健康、企业级应用、区块链等领域，投资创业阶段为早期以及成长期的公司。
张首晟曾做过天使投资。早年间，他与邻居在看自己的孩子踢足球时聊天，得知对方是研究操作系统的，创办了一家做虚拟机的公司叫VMcare。张首晟看好这一想法，便给了邻居一笔天使投资。这家公司后来成为整个全球云计算的一个机体，最高市值曾达480亿美元，这笔投资给张首晟带来了上百倍的回报。
（2013年和学生合作创办丹华资本）
公司取名“丹华”，“丹”代表斯坦福，“华”代表中国。据说他建立丹华的初衷，是打通两个桥梁。一是把前沿科技和投资结合在一起，二是把中国和美国结合在一起。
凭借张首晟在科学界的声望和地位及他与谷安佳在斯坦福深厚的人脉网络，丹华资本起点很高。2017年，张首晟曾在接受凤凰财经的采访时透露，人们所知道的中国几乎所有的知名互联网公司，接近80％到90％，都投资了丹华资本。“丹华资本公司从创立初期资产规模的2000万美元，当前资产规模接近1亿美元，接下来将有3亿美元的资金投入，此外还将在国内募集10亿人民币。”
然而科学家的理想在国家利益面前，如鸡蛋碰到石头一样轻而易举就破碎了。2018年中美贸易争端又起，国际形势一时风云突变。任何时代，任何国家，对于自己的“敌人”都不会手软，即便是“假想敌”。
首批千人计划成员+明星华裔物理学家+丹华出资方中有中国国企的影子，这些因素叠加在一起，让张首晟霎时处于风口浪尖。
有媒体报道，2018年11月20日，美国贸易代表办公室更新的《301调查报告》中,点名张首晟创办的丹华资本，怀疑它为中国窃取美国高科技公司技术。
301调查是美国依据《1988年综合贸易与竞争法》第1301－1310节共301个条款进行的调查，它旨在保护美国在国际贸易中的权利。根据条款，美国可以对它认为是“不公平”的其它国家的贸易做法进行调查，并可与有关国家政府协商，最后由美国总统决定采取提高关税、限制进口、停止有关协定等报复措施。
有分析称，这几乎为丹华资本判了“死刑”，因为美国此举使得中国资本不敢投资丹华，硅谷的项目也不敢接受丹华的投资。
张首晟花费了巨大精力的跨界投资，遭遇到前所未有的危机。这件事情到底对这位天才心里投下了多大的阴影，这个问题的答案我们已经无法知晓。不幸的是，这时张首晟的学术生涯也变得不再顺畅。
“天使粒子”的另一面
纵观张首晟的学术生涯，有三个高峰：拓扑绝缘体、量子自旋霍尔效应和天使粒子。其中，天使粒子在实验室中的发现，是基于前两个基础理论的。
“天使粒子”这个名字是张首晟首先叫起来的，其实这一粒子的“学名”是“马约拉纳费米子”。1937 年，意大利理论物理学家埃托雷•马约拉纳发表论文，假想一种粒子存在，即粒子本身又是其反粒子。该粒子因此被命名为马约拉纳费米子（Majorana fermion）。它是一种物质组成的基础粒子，不可再分。
“有理论一直期望找到一种最最基本的粒子，组成万物的最小单位，”马约拉纳费米子的发现人之一，加利福尼亚大学洛杉矶分校电机工程系教授王康隆介绍说。“马约拉纳费米子，打个比喻吧，自然界有阴阳、男女，而这种费米子好像太极，阴阳结合成一个符号那样。因为多年来，这种粒子一直没有被真正发现，所以研究慢慢冷却。20 多年前，因为量子计算机的研究，使得这一研究领域再次受到关注。”
王康隆说：“量子计算机存在不稳定性，如一个比特（10） 运行中，往往需要10 个比特进行护卫，保障其稳定性。”因此他把这项研究先搁置一下，转而开始寻找能保障稳定性的粒子，由此开始走向寻找马约拉纳费米子的方向。
而拓扑绝缘体、量子自旋霍尔效应恰恰为寻找这一粒子提供了理论基础。宾州大学Charles Kane 教授和张首晟都先后提出，可以利用拓扑绝缘体和超导体耦合来研究马约拉纳费米子。在2010年到2015年之间，张首晟团队连续发表三篇论文，预言在哪里能够找到马约拉纳费米子，并指出哪些实验信号可以成为找到该粒子的证据。
最终，在加利福尼亚大学洛杉矶分校何庆林、王康隆课题组和美国斯坦福大学教授张首晟课题组、上海科技大学寇煦丰课题组等多个研究团队共同努力下，终于在实验室发现了马约拉纳费米子。这一成果的论文发表在2017年7月21日的《科学》杂志上。
张首晟将发现的马约拉纳费米子称为“天使粒子”，他对此解释说，“就好像发现了一个完美的世界，只有天使，没有魔鬼。”
发现马约拉纳费米子是一项里程碑式的科学发现，不仅具有重大的理论意义，而且具有重要的潜在应用价值。据介绍，马约拉纳费米子为量子比特的稳定安全存储提供了新的方式，从而使有效的量子计算成为可能。于是“天使粒子”也成为2018年诺贝尔物理学奖的“热门选手”之一。
但与此同时，学术界对这一发现也提出了诸多质疑。据专业人士透露，目前该实验并没有被成功重复，科学家们还在求证实验本身可能存在的问题。
王康隆教授也认为，把这个研究成果运用于量子计算机，那是“太遥远的事情了”。“我们只是朝着一个方向在走。科学就是这样，一代一代人朝着一个方向曲曲折折地走，有的可能取得突破性进展，有的可能什么都没有。”王康隆说。
另一方面，团队内部对张首晟在该研究中的工作比重是否匹配论文前四名通讯作者的身份发出质疑。王康隆曾公开澄清，这次发表在《科学》杂志上的研究是“实验性”工作，非理论性，张首晟教授根本没有参与到具体的实验中。
其实，即使诺贝尔物理学奖授予“天使粒子”的发现，张首晟仅仅作为前四名通讯作者，也很有可能与其失之交臂。因为按惯例，诺奖一个奖项最多授予三个人。
不过最终，“天使粒子”并没有受到诺奖的青睐，2018年10月2日，最终是美国的亚瑟•阿斯金、法国的杰哈•莫罗和加拿大的唐娜•斯特里克兰共同获奖，以表彰他们“在激光物理领域的突破性发明”。
曾任北京大学理学部主任的饶毅，在张首晟去世后发文纪念。饶毅说这篇名为《听从内心的张首晟》的文章，本是他准备在张获得诺奖后发朋友圈的，“我们以为最容易预计的是他得诺奖，绝对没有预料到成为哀悼。”
在整件事情中，张首晟的心理过程我们无法得知，但我们可以想象，学界的争论、师友的热烈期望和最终的失落，这些一连串的事情对他的影响。
张首晟的朋友，中国科学院大学张富春教授曾回忆说，“张首晟有睡眠问题，每天睡前需要游泳来舒缓。做理论物理的人不少人都有睡眠问题，张不算严重。”
张首晟的夫人余晓帆在2019年清明节撰文回忆道，“凌晨的两三点，对于首晟来说是一天中的黄金时段。他说只有在夜深人静的时候，才能放下一天繁杂的工作，让自己的思绪飞扬。但工作带来的兴奋和过度的劳累，常常使他难以入眠，万分烦恼”。
从中可以推测：在科研与投资之间不断切换，张首晟日常的工作应该是超出常人所能忍耐的强度，另外，其中也可以看到抑郁症的影子。
其实抑郁症最可怕的地方，是患者日常可以表现得风轻云淡，连亲人也很难发现。抑郁症的隐秘和可怕，在美国作家卡罗琳•帕克丝特的小说《巴别塔之犬》中有过细致的描述。
2018年12月1日，当一切都交织在一起，张首晟最终作出了一个令世人震惊和惋惜的选择。
余晓帆说，“我们永远无法预测命运会带来怎样的考验。首晟的突然离世给我和孩子们带来了无法承受的打击，让我们悲痛欲绝。无数个‘为什么’萦绕脑海。对于沾枕即入梦乡的我，又如何能理解彻夜难眠的他所经历的痛苦呢？”
在斯坦福大学物理系为张首晟举办的追思会上，他的同事也是挚友，1998年诺贝尔奖获得者Bob Laughlin教授这样说，
“张首晟是中国给全世界最伟大的礼物之一，他是我们这一代物理学家中的佼佼者。他的离去对我们来说不仅仅是失去一位挚友，更像是失去一位出征未归的战士。他出生于上海，少年出国留学，经历重重逆境，战胜各种困难，攀登科学高峰，成为有影响力的科学家和思想家，并回馈了他的同胞，就像所有神话中的英雄一样。所以他不仅是一名物理学家，他更有一颗赤诚的中国心”。
如其所愿，张首晟的墓碑上除了他的名字和生卒年月，只有一个浓缩了他在拓扑绝缘体领域的学术研究精华的公式：H=AΓ•k+Γ5M(k)，它描写的是量子自旋霍尔效应和拓扑绝缘体中的电子运动规律。
墓碑的背面，就是张首晟最爱的诗句：“一沙一世界，一花一天堂。无限在掌中，刹那即永恒。”这首诗出自于英国浪漫主义诗人威廉•布莱克。
余晓帆说，“在这里，愿他的灵魂如放飞的白鸽一样，得以自由、平安地飞翔。”
（张首晟墓碑）
结语
2019年10月12日，美国驻华大使馆的官微转发美国总统特朗普的一条推特说，“中美已经达成非常实质的第一阶段协议，我们已经在知识产权、金融服务上达成协议，美中之间艰苦的谈判已为两国带来一个极好的协议！”
由美国挑起的贸易争端起起落落，两国经济皆有损伤，在这一大事件中，许多个体的命运因为受到其或多或少的影响，随之发生了改变。张首晟只是其中之一，据香港《南华早报》报道，虽然美国超过10%的发明是由华裔科学家创造的，但如今这一群体在美国正面临越来越严格的审查和孤立。
康德说，“人不是手段，而是目的”，马克思主义也坚持，人不仅仅是手段，也是目的。个体在国家面前是渺小和脆弱的，但只有当个体的尊严被置于应有的高度时，才是真正的文明时代。
参考资料：
1. 余晓帆《今天为你竖起一座墓碑》，2019年04月05日。
2. 中国新闻周刊《张首晟长期跟抑郁症作斗争：君掌盛无边，刹那含永劫》，2018年12月14日。
3. 人民日报《以华人科学家为主体的科研团队宣布找到“天使粒子”》，2017年07月22日。
4. 国内科学媒体平台“知识分子”文章《张首晟、王康隆争议“天使粒子”研究 》，2017年8月11日。