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7月21日凌晨，张首晟及其团队在美国科学杂志上发表了一项重大发现：在整个物理学界历经80年的探索之后，他们终于发现了手性Majorana费米子的存在。

这一发现，验证了由意大利理论物理学家Ettore Majorana在80年前提出的预测——存在一类没有反粒子的粒子。同时也证明了存在一种比量子还小的单位，这将对现在的量子理论带来巨大的改变。

张首晟将这一新发现称为“天使粒子”。普通群众可能暂时难以理解这一发现，但是对基础物理界来说，这或将开启一个新的时代。

——来源：凤凰科技

当我和张首晟在斯坦福校园散步时，当我和他坐在书房里谈论科学与信仰时，我的心中充满惊喜。这位斯坦福大学物理系年轻的终生教授，一个走在现代物理学研究前沿的学者，撇开了理性与现象的纠缠，有直接进入本质的能力。我相信一些人的推测：他是一个离诺贝尔奖很近的物理学家。

这条道路的起点始于上海，始于一个不能读书的时代。一幢堆藏着旧书的阁楼，是他童年和少年的世界。他在阁楼里接触了许多伟大的头脑：柏拉图、康德、黑格尔;伽利略、牛顿、爱因斯坦;歌德、海涅、瓦格纳……他一有空就钻进去，外面的世界太狭窄太混乱，只有回到阁楼，他才捕捉到理智的亮光。

起初他的阅读没有特别偏爱，渐渐却发现德国文化对他更具吸引力。德国文化受柏拉图哲学的影响，整体性地放射出一种理想主义的光辉。在德国哲学家中，他受康德、黑格尔影响最深。

1978年，“读书无用”的时代结束了。张首晟刚初中毕业就以遥遥领先的分数破格考上复旦大学物理系。走出阁楼那一年，他15岁。

科学的盲点：永远测不准的位置和速度

张首晟对科学的绝对信任主要来自伽利略的影响。伽利略对现代科学的最大贡献是发现了现代科学的研究方法。他认为一切知识来自于实验，而不是人的主观思想。可是，当他真正开始用实验方法来观察自然时，他发现伽利略的科学观有很大的盲点。

伽利略以纯粹的客观为现代科学作出了界定，但他却没有看到界定之中的局限，他把实验手段无限化了，这个局限决定了他的科学信念最终要被科学实验本身推翻。

首先让张首晟看见这一点的是物理学上的“测不准原理”。在物理学中，位置与速度是物质的最基本性质。科学家要描写物质的这种基本性质必须依靠实验手段，但现代科学却证明观察物对被观察物有着毋庸置疑的影响，这种影响使得被观察物在实验过程中无可避免地被改变了。科学家不得不承认一个事实：当他们以实验手段测量物质的位置与速度的时候，测量过程一定有误差，这误差使得他们根本无法准确地了解物质的真正位置和速度。

伽利略认为，科学实验手段会一直进步，实验误差会越来越小，这样测试者最终就可以逼进物体的真正位置。而张首晟进入物理学研究后才注意到，伽利略的这个观点在宏观世界中或许是正确的，在原子领域的研究中却被证明是错误的。

伽利略没有看到一个基本事实：测量过程会改变物质本身。这种改变在宏观世界中也许微不足道，但在微观世界中却十分明显。例如：当科学家要测量基本粒子的位置时，就要用到显微镜，显微镜需要光源，但当光源作用于基本粒子时，虽然基本粒子的位置可以看清许多，但它的速度却被改变了，测不准了。

原子物理中的量子力学发现：测量位置与速度的误差始终大于一个常数。这就意味着，物理学家永远无法同时了解物质的位置和速度。物理学上的这一“测不准原理”令张首晟十分震惊——科学对物质最基本性质的描写竟存在着永远无法改变的局限。从根本上推翻了伽利略“实验能够了解自然界一切”的观念。

张首晟清楚地意识到，测量物质的位置与速度是一个科学问题，但却不能通过科学实验来回答。这就是伟大的爱因斯坦至死都无法超越的痛苦。

最精确的数学语言也有自相矛盾

后来，当张首晟在科学上向更广阔的领域延伸时，他发现科学的不完备性不但在实验科学中，在非实验性的科学中，甚至在最严密的数学领域中，同样无法避免。

多年之后，他在一篇探讨科学与信仰关系的文章中对数学的这种不完备性作了如下描写：“数学是建立在一些公理上的。从这些公理出发，数学家可以推导出许多定理，从而构成数学的结构。判断数学的正确不需要实验，但需要证明数学的结构没有自相矛盾的定理。

数学家们相信：任何公理系统里的命题，最终都能被证明是正确的还是错误的，但这两千多年来的科学信念也是错误的。1930年代，德国数学家哥代尔证明：在任何数学公理系统中，都存在着一些数学命题无法被判断是正确还是错误。

哥代尔的证明十分深奥，但是他的原理可以用一个简单的例子来说明：一个村里有个理发师，他说：“‘我要给这村里所有自己不理发的人理发。’当这句话用于他人时，有很简单的答案。但用于理发师自己时，就产生了自相矛盾：如果我们假定理发师给自己理发，那么得出的结论必然是：‘他不该给自己理发。’如果我们假定理发师不给自己理发，那么得出的结论必然是：‘他应该给自己理发。’所以，理发师是否要给自己理发的命题是个自相矛盾的命题。”

在最严格最精确的数学语言中竟也包含着如此严重的自相矛盾性，科学以及人类的智能竟存在着无可否认的局限。这个看见根本改变了张首晟的世界观。

“测不准原理”告诉他，测量物质的位置与速度，误差永远大于一个常数。不是因为今天的科学仪器不够精确，而是永远无法精确。同样，哥代尔数学定理也告诉他：数学中的一些命题不能被证实或证否，并非是今天的数学知识不够，而是永远不可能被证实或证否。

科学本身包含着它不可能在将来改变的永恒局限，但他已经对科学作出了终生选择。而他对这一选择终生不悔，因为他相信科学的不完备性并不减少科学本身的意义。

他认为人类始终在追求高层次的统一和完备，科学的不完备性恰恰可以作为向更高层次追求的起点。

突破科学局限的唯一途径

科学的局限之上是什么?许多科学家认为这个问题是毫无意义的，但张首晟却相信，在科学的局限之上，一定有更高一层的原理，那更高一层的原理一定可以将主观与客观在另一更完善的法则之下统一。

当然，这更高一层的原理已超越了科学，它在科学的局限之上，它不受科学的“规定”，所以，追寻这更高一层的原理不是一个科学范畴的问题，但它却是科学追求统一理想的延伸，并且，它也是科学家突破科学局限的唯一途径。

但那更高一层的原理是什么?在复旦，张首晟没找到方向。1978年底，张首晟意外地获得国家教育部消息：他已被选拔为国家派往德国的留学生。1979年1月，张首晟转到上海同济大学留德预备班。

他的德文老师来自德国的歌德语言学校。这年圣诞夜，老师给他讲了圣诞节的故事。这是张首晟第一次听到耶稣诞生的故事。这个故事很美，很神秘，但神秘之中又有一些让他感到很亲切的东西。他默默地听着，渴望知道更多。

老师给他放了一段圣诞音乐《平安夜》。歌者是用德文演唱的。老师说，这首歌的原作就是用德文写的歌词。张首晟觉得歌里洋溢着一种无法具体描绘的美，在美之中他感受到一种无法衡量的东西，一种真实——不被理性判断的真实，理性失去了作用，理性已经被美征服了。这是他一生中一次极其难忘的经验，让他再次看到，在理性和逻辑之上，正如在科学的局限之上，有一种更高层次的东西。

张首晟看到，事实上，同一个实验数据、同一自然现象往往可以支持十几种不同解释。而且，一般科学家的实验技巧和个人智商并不存在巨大的个体差异，最终决定一个科学家是否有能力提出更高原理的往往不是那些可衡量因素，而是那些不可衡量因素：比如科学家的情感、心灵倾向，甚至精神以及灵魂高度。

当实验数据、自然现象等客观因素与科学家的主观情感在一个更高层次上达到和谐统一时，科学就和艺术一样分得了美感，而具有美感的科学理论往往包含了更高法则。

爱因斯坦的E=MC2的公式足以提供证明。爱因斯坦的终生梦想就是把宇宙间所有的作用力统一起来。这是爱因斯坦较之于他同时代的科学家极其不同之处。这个不同不可能脱离爱因斯坦的精神倾向，单从实验数据中找到解释。推动爱因斯坦的是一种科学之上的力量，那力量让他相信：宇宙的一切来自一个作用、一个力量。

因此，当科学家认为物质与能量是不同的量时，只有爱因斯坦站到了一个更高层次，他的智能从局部被推向整体，从个别被推向普遍。于是，他就从复杂中看到简单，从偶然中发现必然，从不同中找到相同，以一个简单的公式把物质与能量统一了起来。

那推动爱因斯坦的力量究竟是什么?爱因斯坦总结他的一生，最后得出这样的结论：“The subtle is the Lord”(神何等奇妙!)这就是推动爱因斯坦智能的力量，这力量提升了爱因斯坦的精神，使他看见了别人没有看见的境界。

当时，张首晟对推动爱因斯坦的力量还没有足够的认识，但他看见了爱因斯坦理论中那不可多见的美：简洁、包罗万象。从此，这个经由张首晟自己总结出来的审美观就成了张首晟衡量科学理论的一个标准。当科学包含了审美的时候，就包含了精神、情感和主观，于是，科学的概念就获得了更大范畴的延伸。

但究竟有没有一种力量可以支配这一切?如果没有一个更高的智能可以既作用于自然法则，又作用于学者的心灵，那么，科学在主客观上可以依凭什么达到统一?这个问题科学无法提供答案。