2000年度美国青年科学家总统奖评选揭晓。在芝加哥阿岗国家实验室从事原子物理研究的中国旅美科学家卢征天博士荣获这一奖项。
当年33岁的卢征天博士15岁考入中国科学技术大学少年班，大学毕业时以优异的成绩获得李政道博士倡导设立的培养物理专业人才的CUSPEA Program奖学金赴美留学。卢征天博士先后在芝加哥大学和柏克莱加州大学学习并分别获得硕士、博士学位，毕业后曾在科罗拉多大学做博士后研究，1997年至今在阿岗国家实验室从事原子物理研究工作。
卢征天博士的研究主要是根据1997年获诺贝尔奖的华裔科学家朱棣文的《原子陷阱理论》发展出更进一步的分析与运用，在近期的《科学》杂志上发表了《原子物理陷阱追踪分析》。根据这种新的技术可以探测出单个原子，尤其是非常稀有的原子。这对未来在太阳活动史、地表水分析及地球环境检测等方面，都将发挥重要作用。
以往探测万亿分之一的原子，只能靠辐射衰减计数法和加速器两种方法，探测方式复杂，仪器造价昂贵，一直是科学家在进行各种研究时无法突破的盲点。《原子陷阱追踪分析》利用激光捕捉、约束原子，这不但提高了探测准确度，而且使用方便、节省开支。这是他获奖的主要原因。卢征天博士介绍，以往的原子、分子探测法最多只能计算出5万年前的化石环境与年份，现在通过原子陷阱追踪分析技术，则可分析计算出100万年前的情况。换句话说，地球数十万年前的地形、气候、太阳活动史、海洋形成与流向等，未来均可通过这种方式推算出当时的景况。
卢博士表示，他今后将致力于使他的研究成果更广泛地得到运用，特别是与多学科领域的结合。
美国青年科学家总统奖是在全美各大学、研究机构范围内，每年由美国联邦政府针对在生物、医学、物理等科学技术领域从事研究并取得突出成绩的青年科学家进行的最高奖励。每年一般评选出60位杰出青年科学家，获奖者可在5年内连续得到联邦政府对其研究领域的科研奖励基金。(王盈)
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《华声报》：2000年美国青年科学家总统奖荣获者卢征天
（美国）宗鹰
??科研一才俊 双奖获殊荣
??2000年2月2日，中国《科技日报》把一项科研新发明讯息传进中国：《美开发出探测单个原子新技术－可用于太阳中微子、地球环境及医学等领域的研究》。我相信，国内看到这消息的人们，对这项成就，感到惊奇，受到鼓舞，但是无论记者、编者和读者，当时大概都没有特别想到这项成果同中国人、中国科技大学有甚么特殊的关系。即使是芝加哥华人、美国华人，也没有往这方面多想。
??突然有了意外惊喜。2000年青年科学家工程师总统奖（Presidential Early Careeer Award for Scientists and Engineers，2000），和美国能源部青年科学家与工程师奖（DOE Office of Science Early Careeer for Scientists and Engineers Award，2000）获得者一公布，美国华裔人士格外兴奋。获得双重殊荣者，是在阿贡国家实验室从事研究的华裔学者卢征天搏士！2000年11月27日"Argonne News"（阿贡新闻）发出了头条新闻："Zheng-Tian LU Wins Early-Career Double Honor"透露了他获得双重光荣详情。原来，《科技日报》所报导的新发明，正是他带领小组攻研的"原子陷阱追踪分析法"（"Atom Trap Trace AnalysisT"，简写为ATTA）。
??2000年10月19日，克林顿总统签署了信件，授予美国农业、商业、国防、能源等各部门59名成就卓越的科研才俊以"青年科学家工程师总统奖"，能源部获奖者7人，其中华裔2人，一是普林斯顿大学的Zhihong Lin，一是阿贡国家实验室的Zheng-Tian Lu。从两人的标准汉语拼音译名，可以推想到，他们都是来自中国大陆。同时，美国能源部也给予卢征天博士殊荣。
??美国主流传媒的报导，著重介绍他在美国哪个大学哪个科研机构读书、教书、研究。我们这些当地华人，很快就知道他"出身"于中国科技大学少年班。美国的中国科大校友会基金会负责人、中国旅美科学家工程师专业人士协会副会长陶建辉博士推介笔者专访他。第一次见到他，正是在中国科学院副秘书长何岩研究员在中国驻芝加哥总领馆教育组举行的中国学者座谈会上。他的平和、沉稳和时若深思的学者气质，给我留下很深的第一印象。其后，我对他专访，就像谈家常似的展开。
??趣在物理学志在助人类
??给我最深的印象是，面对双重殊荣，卢征天博士既兴奋又谦虚。尽管作为这个研究项目的主角和这个研究小组的领头人，他发挥了巨大的作用，作出特殊的贡献，但是他首先把成就归功于群体。他由衷表示："一个研究能够成功，绝非个人力所能为。无疑，个人尽了最大努力，付出极大心血，但是这潜心致志的两三年间，得到很多人的帮助，我的学生、同事，给了我极大的协助和支持，阿贡国家实验室更是全力支持和提供最好的条件。正因为有这许多支持帮助，我才有机会获得肯定"。
??卓越的成就，没有让他陶醉，更没有让他却步。显然，在这个项目中，他们已经占据了一个前沿要塞，可是他的眼光又注视著更前沿，他的心思又飞向新领域。他对笔者倾吐心声："现在，就像经过辛苦的十月怀胎，婴儿终于呱呱坠地。这当然让我欢天喜地。"他太太吴迪阳是江苏南京人。结婚十年，已有两个孩子。我想，他对她十月怀胎的辛苦体会很深，她对他在科研上"十月怀胎"的辛苦也体会很深。他总是把自己的科研和她的十月怀胎相比。她又接著说，"科研初步成果已经问世，摆在面前的是一系列新的课题，新的挑战。譬如，ATTA如何工广泛运用？如何与各个领域的科技结合发展？……"讲著讲著，他停顿了一会儿，仿佛陷入深思，然后语气坚定地说："我相信，未来是更大的挑战！宇宙分子原子的神秘面纱，已经逐步被揭开了。但是，应当说还只是揭开了一部分。我自己要继续研究，也希望有更多的人投入研究，共同进一步揭开神秘面纱。我期望自己能够在面对这些新的更大的挑战中取得新的成果，更有助于人类的发展。"
??志趣，合成一个词，分开含双义。有志者，应当也有趣。但人世间，往往"志""趣"难以双全，更难志趣同一。我问："在人们眼里，物理研究既枯燥乏味，又难以有成就，据我所知原来中国科大的不少物理人才，甚至是专门为攻研物理而来的人才，包括入选李政道博士为培育物理人才而特别设立的CUSPEAPROGRAM而来到美国的人才，很多早已改行……"他插话说："我就是由于李政道博士这个计划挑选来美的。""哟！原来你也是其中之一，恐怕也是坚持到底的少数人之一！""是不是少数，我不清楚；坚持到底，倒是真的。""就我所知，在纽约华尔街开拓股市的，创办投资公司的，有你们这个计划中人。在芝加哥开办市场咨询公司、创立投资公司的也有你们这个计划中人。像你这样对物理研究一往情深，坚持到底，已经为之付出半生精力心血，还准备为之再付出后半生精力心血，多么难得！"他微笑说："物理研究，看似枯燥无味；一旦投入，又兴味无穷。我的好奇心大概与生俱来。从小对探索未知数，充满好奇，兴趣极浓。譬如这次带著好奇和兴奋，追踪'原子陷阱'，越追越奇，越奇越追。追出个结果了，新的奇又急著去追了。"我想，在这位物理学者面前，很多已知的东西等著运用，很多未知的东西等著探索，全部心思被吸引到著迷，为追踪而兴奋，还有甚么闲时闲心去"乏味"呢？科学家真是冰中藏火，表面冷静而内心炙热。没有心中熊熊燃烧的热情之火，怎能忍受攻研的寂寞和艰辛？
??圈原子陷阱溯史前恒河
??访谈的话题自然集中在他的科研项目。我这个对物理学乏味的人，听了他的介绍和似懂非懂地读了他提供的资料、论文，也开始有了兴味。相信，读者看了我的粗略转述，也会兴味盎然。
??1999－2000年间，位于芝加哥西郊的美国阿贡国家实验室（Argonne National Laboratory）这项科技新成就"原子陷阱追踪分析法"（Atom Trap Trace Analysis），正式公布于世。最早披露这消息的是1999年11月5日的Science(科学杂志)。其后，2000年1月24日出版的"Argonne News"（阿贡新闻）发出了头条新闻："'ATTA'can trap，detect single atoms in samples"。意即：'ATTA'可以捕捉到，开发出探测单个原子新技术。原子陷阱被捕捉到，也可以说被"圈住"吧。该文较为详细介绍了阿贡实验室从事此项研究的研究组及其试验发现过程，还披露了攻克此项研究项目的小组成员，卢征天（Zheng-Tian Lu）这个华裔名字也显现出来。2000年2月出版的"Physics Today"（今日物理学），刊登了卢征天博士等人有关此项研究论著。全美化学学会主办的Analytical Chemistry(化学分析)2000年2月1日以专文介绍卢征天和他的研究小组此项成就。Photonics Spectra Technology World(光学光谱技术世界)，2000年3月一期，图文并茂地介绍此项科技新成就。2001年2月4日它住地的英文报The Naperville Sun头版刊登卢征天的大幅工作照片，并以"Superman"（超人）为题发表专题报导。
??这项新成就为何如此瞩目？有甚么了不起呢？
??首先从这项发明自身来看，实际上是诺贝尔物理奖得主朱棣文"原子陷阱"研究的某种深化和进展。朱棣文主要是用激光来"捕捉"和"锁定"原子。在室温下，空气中的原子和分子运动速度极快，使人难以研究这些原子和分子。通常以降温冷却的方法进行处理。但是，往往使气体冷却为固体，原子和分子的密度过大，距离过于紧密，也增加了研究的难度。在真空条件下，可以降低密度，但速度问题仍难解决。只有接近绝对零度，原子和分子的速度才可以大大降低。朱棣文等的贡献就在于，发明以激光把气体冷却到接近绝对零度百分之一度的状态，并把这些被冷却的原子"锁定"在"原子陷阱"之中。这种"原子喷泉"，可以使原子钟精确度提高一百倍。原先的原子钟精确度达到3200年误差一秒。朱棣文把它提高到30多亿年误差一秒，成为处于世界科技最前端的成就。前辈诺贝尔物理奖得主丁肇中教授，称赞朱棣文"确实富有创造性"。阿贡实验室这项"原子陷阱追踪分析法"新技术，利用超高灵敏分子鉴定方法，实验装置由气体源、样品管、激光器和光子计数器等部分组成，气态的氪原子导入一米长的样品管后，可被置于样品管多端的前后左右上下共六束激光形成的"原子陷阱"所束缚，调节激光的频率，使其与特定同位素的共振频率一致，同位素原子便会在激光的作用下，在"陷阱"中心滞留数秒之久。由于"陷阱"的一个氪原子每秒能够散射激光束中的上百万个光子，通过光子计数器便可记录下单个氪原子到达和离开"陷阱"的情况。利用这方法，科学家们现已能探测到单个的氪一85和氪一81两种同位素。实验结果显示，大约每15分钟可在氪气体样品中发现一个氪－81同位素。阿贡国家实验室目前只完成了氪原子的实验工作，未来还拟将对铅一205和钙一41两种同位素进行实验，其目的是为了探究太阳的历史活动状况和观察骨质疏松症患者骨路的变化情况。
??再从科技应用来看，适用极为广泛，意义极为深远。科学家们已能准确地探测到样品的单个同位素原子，预计将在太阳中微子研究、地表水分析和地球环境监测等领域发挥重要作用。专家们认为，阿贡国家实验室的技术可以在测定冰川的地质年代上立即获得应用。在此项发明之前，万亿分之一数量级水平的同位素探测技术，只有辐射衰减计数法和加速器质谱法两种。两者都有相当的局限性。辐射衰减计数法，需要设法消除宇宙射线和其他环境背景噪声对探测精度的影响；加速器质谱法，需要造价昂贵的粒子加速器，应用难度较大。相比之下，"原子陷阱追踪分析法"优势极为显然。技术更易操作，利用激光实现了对原子的捕获、约束和降速，极大地提高了探测灵敏度。由于目前冰川年代的确定采用的是碳一14测定法．最多只能上溯到5万年，如果样品的年代比5万年更古老，其年代的判定只能依靠周边环境进行推断，但若采用氪一81作为工作物质，因其寿命是碳一14的40倍，冰川年代的标定区可提高至100万年。对比极为明显：以往的原子、分子探测法，最多只能计算出五万年前的化石环境与年份；如今运用原子陷井追踪分析新技术，可以回溯一百万年，因之地球数十万年前的地形气候、太阳活动历史、海洋的形成与流向等等，多可以推算出来。这不是神话的时光倒流，而是科学的历史回眸。我的科学思维不发达，借助形象思维作个比喻：人们借助这项新科技成就，仿佛炼造了看透数十万年以至一百万年的"金睛火眼"，可以穿过"时间空洞"回溯史前恒河。
??雏凤出少班雄鹰翔科空
??话题从现实到未来，又转回过去。
??"卢博士，听说你是从中国科技大学少年班出来的？"
??"是的。我15岁进少年班。17岁离开少年班。从1982年9月到1985年6月，这3年的学习，受益实在很深，很重。在学时期，学习可以充分发挥，自主，主动，活泼。可以说，终生受益。如果不是在少年班这样学习，我就无法考取李政道博士的CUSPEAPROGRAM计划，来美后也难以这样好的适应，更难以这样好的发挥。"看来，一提到科大少年班，一提到李政道博士的"CUSPEAPROGRAM"计划，他的心情就极为激动。由衷的感念，情动于中溢于言。
??14年前，1987年，他以优异成绩考取了"CUSPEAPROGRAM"，来到美国。到1991年，在芝加哥大学获取物理学硕士学位，转到柏克莱加州大学继续攻研物理学，1994年取得物理学博士学位。1994－1997年，在卡罗里度大学（Colorado）攻研博士后。1997重回芝加哥，在阿贡国家实验室任副研究员。2000年起在该实验室任研究员。从1994年起，他自己撰写的和与别人合写的论著，陆续发表在《物理学回顾与评论》（Physical Review Letters）和《科学》（Science），其中，他的主要论文"Laser trapping of short-lived radio active isotopes"（《短寿命同位素的原子囚禁》），是1994年他在加大柏克莱分校攻研博士学位时完成的研究项目成果，被美国物理学会评为"1995年物理新闻"之一。这些论著充分显示他研究的功力和成果，也为他此次发明"原子陷阱追踪分析法"奠定了坚实基础。近年来，他应邀在美国、德国、日本、韩国等个大学与研究单位作科研专题演讲。2000年在意大利弗罗伦斯举行的"第17届国际原子物理会议"，在德国柏林举行的"2001年全欧分子光学物理会议"，都邀请他作学术演讲。主讲课题是他的专长：《用光捕获与检测稀有原子》。
??如果说，在中国科大时，他是在学海试飞的雏凤，那么现在他已经是在北美和世界的科学天空中展翅翱翔的雄鹰。我敬佩他，祝福他，更期待他鹏程万里。（2002年3月4日）
