朱棣文（斯坦福大学物理学教授，诺贝尔物理学奖得主）
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更新时间：2023-05-20
朱棣文
斯坦福大学物理学教授，诺贝尔物理学奖得主
基本信息
中文名
朱棣文
外文名
Steven Chu
国籍
美国
性别
男
出生地
美国密苏里州圣路易斯
出生国家
美国
所获奖项
杰出科学家和诺贝尔物理学奖共同获得者（1997）
出生日期
1948年2月28日
祖籍
江苏太仓
职业
教育科研工作者
朱棣文1970年毕业于美国罗切斯特大学，1976年获伯克利加州大学博士学位，现任斯坦福大学教授、美国国家科学院、美国哲学会、美国艺术与科学院院士，英国皇家学会、英国皇家工程院、中国科学院的外籍院士，美国科学发展协会主席。朱棣文教授于 2009 年 1 月 21 日至 2013 年 4 月 22 日期间担任美国能源部长，朱棣文主张研发清洁能源，倡导控制温室气体排放。
朱棣文教授长期从事原子物理、激光科学方面的研究。由于在激光冷却和捕陷原子方面的独立的、开拓性的研究成果，他与克劳德科恩-坦努吉(Claude Cohen-Tannouji)、威廉菲利普斯(William D. Phillips)共同获1997年度诺贝尔物理学奖。
人物经历
早年与求学经历
小时候的朱棣文活泼好动，小学时，朱棣文喜欢制作用途不明的装置甚至尝试自制火箭，中学时期他曾经辍学过两个月。
1968年，朱棣文进入美国纽约州罗彻斯特大学读书，，学习《费曼物理学讲义》让他开始喜欢上物理学，到大二时他开始主修数学和物理，并立志成为一名物理学家，他视牛顿、爱因斯坦等作为心目中的英雄。1970年，大学毕业后的朱棣文选择去加州大学伯克利分校继续从事相关学习和研究。
工作和科研经历
1970年，朱棣文在进入伯克利之后，积极参与“二级电流”的 β 衰变实验，与三名研究生同学发表了关于高能物理学的相关实验结果并被独家报道。1970年到1978年，朱棣文在伯克利度过了所有研究生和博士后的时光，并获得国家科学基金会博士后奖学金。
1978年，朱棣文获得在加州大学伯克利分校任助教的机会。
1978年，朱棣文加入贝尔实验室，从事电磁现象研究工作。朱棣文进入贝尔实验室以后，非常喜欢这里的科学研究氛围，内心感到兴奋和喜悦。他与同事们一起开始了红宝石能量转移实验，并策划正电子元素的光谱学实验。在同事艾伦·米尔斯的帮助下，在每个脉冲 20 个原子的情况下，获得了对原子系统的量子电动力学校正的最准确测量。
由于工作出色，1983年，朱棣文被任命为贝尔实验室量子电子学研究部主任。在此期间，朱棣文和同事们在激光冷却和原子捕获方面的工作有条不紊的推进并获得非常多的成果。1985年，他与同事用一组交叉激光束产生了“光粘胶”效应，在光粘胶中靶原子的速度由每小时4,000km降至每小时1km。他与同事还发展了一种使用激光与磁线圈的原子阱，可捕陷并研究冷却的原子。这些技术使科学家可提高用于空间导航的原子钟的精度，建造可准确测量重力的原子干涉仪，并设计出可用于处理极细尺度电子线路的原子激光器。1987年，他成功获颁美国物理学会在雷射光谱领域的布洛依达奖。
1987年，他离开工作九年的贝尔实验室，进入斯坦福大学，成为马克斯普朗克量子光学研究所的主任，在这儿除了继续进行激光冷却和原子捕获方面的研究，他的研究方向还涉足聚合物物理学和生物学。
1990年，他被任命为斯坦福大学物理系主任， 成为斯坦福大学物理系第一位华裔教授，第一位华裔系主任。然后，基于他的卓越贡献，1992年，他当选为美国艺术和科学院院士， 1993年，他获颁费塞尔国王国际科学奖，同年，他被选拔为美国国家科学院院士，1994年，他获得美国物理学会的亚瑟萧洛奖及美国光学学会的威廉梅格斯奖。
1997年10月15日，朱棣文因他在激光冷却和捕陷原子方面的独立的、开拓性的研究，特别是能捕获和研究冷区的原子，该技术可以应用在观察油田的内层，勘探海底的矿物质，制造电子元件，发展太空宇航，准确卫星定位、解读DNA密等领域。，他与ClaudeCohen-Tannouji和WilliamD.Phillips共同获得诺贝尔物理学奖，他是继杨振宁、李政道、丁肇中、李远哲之后第五位获得此项殊荣的华裔科学家。
1998年6月5日，朱棣文当选为中国科学院外籍院士。
2004年6月，他被任命为劳伦斯伯克利国家实验室主任。劳伦斯-伯克利国家实验室是美国能源部下属的10余所国家实验室之一，该实验室拥有员工约4000名，当年的年科研经费高达5.21亿美元。他是首位掌管这个美国能源部下属国家实验室的亚裔人士。
2008年，朱棣文获得美国第56届当选总统奥巴马提名出任美国第12任能源部长 。上任后，朱棣文的研究工作仍在继续，2010 年 2月和7月他分别在《自然》杂志上发表了两篇研究论文。在任职能源部长期间，朱棣文力推清洁能源产业，力求以技术推动能源产业发展：在核电领域，日本地震海啸引发核电站事故后，朱棣文表示，美国仍将致力于发展核能，并推动继1979年后美国首次颁发新建核电机组的许可证；在风能和太阳能领域，在能源部的支持和落实下，奥巴马第一任期内，美国风能和太阳能装机容量实现翻番。2013年，朱棣文辞任美国能源部长。
朱棣文辞任美国能源部长后继续回斯坦福大学执教。
2015年，朱棣文与其他诺贝尔奖获得者共76人，共同签署了《2015 年气候变化迈瑙宣言》，作为在巴黎成功召开的 COP21 气候峰会的一部分，移交时任法兰西共和国总统弗朗索瓦·奥朗德。宣言倡导各国应采取果断行动限制未来的全球排放。
2018年8月10-12日，朱棣文参加世界科技创新大会，发表《如何让我们的家园变成可持续星球》演讲，表示中国在高压输电上取得巨大成就。
任职经历
时间 | 担任职务 |
1978年 | 任加州大学伯克利分校任助教 |
1978年-1983年 | 任电磁现象研究贝尔实验室研究人员 |
1978年 | 任美国物理学会理事 |
1983年-1987年 | 任贝尔实验室量子电子学研究部主任 |
1987年-至今 | 任斯坦福大学物理和应用物理教授 |
1990年-1993年 | 任斯坦福大学物理系主任 |
1990年 | 任美国光学学会理事 |
1991年-1992年 | 任斯坦福大学校长遴选委员会委员 |
1989年-1990年 | 任美国物理学会雷射科学专题组主席 |
1990年-1993年 | 任国家科学基金会物理谘询委员会成员 |
1993年-1994年 | 任国家科学院自由电子雷射器评议会成员 |
2004年-2008年 | 任美国劳伦斯伯克利国家实验室主任 |
2008年-2013年 | 任美国能源部部长 |
2016年 | 任全球能源互联网发展合作组织副主席 |
2019年 | 任美国科学促进会主席 |
主要成就
科研成果
开发用激光冷却和捕获原子的方法：朱棣文从事激光致冷捕捉技术研究。一般来说，气体的原子分子，在室温下以非常快的速度移动，朱棣文他们利用激光冷却到零下273摄氏度来捕获原子。这些技术使科学家可提高用于空间导航的原子钟的精度，建造可准确测量重力的原子干涉仪，并设计出可用于处理极细尺度电子线路的原子激光器。该技术可以应用在观察油田的内层，勘探海底的矿物质，制造电子元件，发展太空宇航，准确卫星定位、解读DNA密等领域。
肌蛋白细胞的收缩技术：他还研究了号称为“分子马达”的肌蛋白细胞的收缩技术，此项技术可以在密闭容器内处理稀有元素或者放射性元素，以及应用在不破坏细胞膜的情况下操控细胞内的物质。
学术论著
备注：以下为参考谷歌学术论文引用次数及刊物影响力，选取的朱棣文的论文列表： | ||
年份 | 论文题目 | 期刊名称（含页码） |
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 |
人才培养
朱棣文教授的治学理念：对学习有兴趣，充满自信，注重质疑。他非常爱惜人才，培养出一批又一批科学新星。
他的学生中，以庄小威为例，师从朱棣文期间，与化学、生物学科的同学一起开始做一些跟踪分子行为的实验，之后取得了巨大的成就，比如她拍摄到单个流感病毒的连续影像，这是世界上首次记录到病毒的各阶段过程。庄小威2012年当选为美国国家科学院院士，2013年当选为美国国家艺术与科学院院士。
朱棣文教授在斯坦福大学除了给研究生上课外，他每周还要给本科生上普通物理课，他在课堂上喜欢与学生们讨论问题，并将每个问题解释透彻。他喜欢与学生们进行广泛的讨论。他的学生中有来自美国、印度等多国的博士及博士后，他对学生们的学业要求严格。
朱棣文还关心中国的人才培养，他经常访问中国，促成了多项合作。在朱棣文的影响下，上海交通大学在中国率先成立了一个Bio-X生命科学中心，朱棣文受邀担任名誉主任。
荣誉表彰
时间 | 主要荣誉和奖项 |
1968年 | 罗彻斯特大学斯托达数学奖 |
1970年 | 罗彻斯特大学斯托达物理奖 |
1970年 | 伍德罗.威尔逊奖学金 |
1977年-1978年 | 国家科学基金会博士后奖学金 |
1987年 | 美国物理学会在雷射光谱领域的布洛依达奖 |
1992年 | 当选美国艺术和科学科学院院士 |
1993年 | 当选美国国家科学院院士 |
1994年 | 美国物理学会在雷射科学领域的亚瑟•萧洛奖 |
1994年 | 美国光学学会的威廉•梅格斯奖 |
1997年 | 诺贝尔物理学奖 |
1998年 | 当选中国科学院外籍院士 |
1998年 | 香港中文大学荣誉理学博士学位 |
2002年 | 上海交通大学名誉教授，同时受邀担任交大Bio—X生命科学研究中心名誉主任 |
2009年 | 哈佛大学荣誉博士学位 |
2010年 | 华盛顿大学荣誉博士学位 |
2014年 | 威廉姆斯学院荣誉博士学位 |
2015年 | 达特茅斯学院科学博士学位 |
2016年 | 北京大学名誉博士学位 |
2017年 | 阿默斯特学院理学博士学位 |
政策主张
朱棣文大力倡议研发清洁能源，倡导控制温室气体排放，主张通过放弃使用化石燃料对抗全变暖。朱博士担任美国能源部长期间，主要负责帮助实施奥巴马总统的相关能源计划，投资清洁能源，减少对外石油资源的依赖，应对全球气候危机。
家庭背景
母亲，李静贞，1945年清华大学经济系毕业后去美国麻省理工学院攻读工商管理。
妻子，吉恩，毕业于牛津大学物理系，哈佛大学物理学博士，曾任斯坦福大学招生办主任、校长助理。
人物影响
经典语录
- 关键的问题不在于一个人多富有或是多聪明，也不在于你的成就，那些东西到最后都是无关紧要的。我所认为真正重要的是，当我回顾生活，它是否“不枉此生”。
- 第一，要心怀感激，勿忘前人；第二，做一个慷慨大方的人。
- 当你开始生活的新阶段时，请跟随你的爱好。如果你没有爱好，就去找，找不到就不罢休。生命太短暂，所以不能空手走过，你必须对某样东西倾注你的深情。
- 最妙不可言的便是，当你意识到你一生的工作，恰恰就是你的爱好，更何况你还能从中获得报酬。
- 在一生中，你必须做你真正想做的事情，带着你的热情去迎战，不轻易放弃。
- 你们的目标不应当是为了让人们高看你们，而应当是享受你们正在做的事；如果不喜欢现在做的事，你们可能处在错误的岗位，或在从事错误的工作。
- 生命太短暂，你必须对某样东西倾注深情。
人物评价
奥巴马：朱棣文对气候变化的挑战以及清洁能源对经济的影响有着独特的理解， 感谢他在任职期间对新能源技术研究提供的大力支持，这些开拓性的研究将改变美国能源结构的未来。
世界日报：朱棣文的能源部长政治任命与在科学上的重要成就与影响力，他的世界观与前瞻性，在环保与能源议题上所扮演的领导角色，对人类的生存与永续发展将产生关键性的影响。
