達(dá)人達(dá)己,科學(xué)無界:高橋榮一從日本到中國的科研之路
廣州地化所科普辦公室“弘揚(yáng)科學(xué)家精神 講述科學(xué)家故事”專題系列之一
——外籍專家高橋榮一訪談錄
在中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所(以下簡稱“廣州地化所”)的園區(qū)里,經(jīng)常能見到這樣一位長者:他身材中等,圓臉上架著黑框眼鏡,格子襯衣整齊地扎進(jìn)牛仔褲里,背上是黑色雙肩包,步伐穩(wěn)健,透著一股儒雅嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)人氣息。
他是高橋榮一,一位國際著名的日本實(shí)驗(yàn)巖石學(xué)家,在巖漿成因、地幔柱、高壓相圖等領(lǐng)域做出了重要的學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)。4年前,他從東京工業(yè)大學(xué)(以下簡稱“東工大”)退休后,便馬不停蹄奔赴中國,成為了廣州地化所的一名全職研究員。在南粵熱土繼續(xù)從事他深愛的科研工作,用他自己的話來說,“這是我最幸福的退休生活”。

高橋榮一手握高溫高壓實(shí)驗(yàn)傳壓介質(zhì)“氧化鎂八面體”
少時(shí)夢想,用一生踐行
高橋榮一,1951年出生于日本濱松。他的科學(xué)熱情可以追溯到少年時(shí)代。還在讀初中時(shí),一位恩師教導(dǎo)他:人的一生應(yīng)該用來探索真理,而不是追逐名利。從此,追求科學(xué)的種子在他心中發(fā)芽。他對(duì)巖石和火山尤為著迷,高中時(shí)給素未謀面的東京大學(xué)著名巖石學(xué)教授久野久寫了一封信,就其某項(xiàng)研究提出了七個(gè)問題。“他竟然給我回信了!”提起這樁往事,現(xiàn)已年近七旬的高橋榮一依然難掩興奮,更別提當(dāng)年是多么欣喜若狂。從那時(shí)起他刻苦攻讀,立志考入東京大學(xué)學(xué)習(xí)地球科學(xué)。
最終,少年的夢想成真了。高橋榮一在東京大學(xué)從本科一直念到博士,畢業(yè)后遠(yuǎn)赴美國華盛頓卡耐基研究所從事博士后研究工作?;氐饺毡荆群笤趯酱髮W(xué)、東工大任教,見證了東工大地球與行星學(xué)院的創(chuàng)辦。高橋榮一終身致力于地幔巖和火成巖的研究,通過結(jié)合室內(nèi)高溫高壓實(shí)驗(yàn)和野外天然樣品研究,力圖解釋巖漿成因,進(jìn)而探究地球是如何形成、又是如何隨時(shí)間演化的。
在40余年的科研生涯中,高橋榮一最引以為傲的突破性成果主要是在上世紀(jì)80年代取得的。80年代初,他和導(dǎo)師久城育夫教授通過實(shí)驗(yàn)?zāi)M地幔橄欖巖在地球深部30-90公里的熔融過程,首次限定了不同玄武巖漿起源的深度。隨后幾年,他將熔融實(shí)驗(yàn)的壓強(qiáng)大幅提升至25 GPa(相當(dāng)于深入地球720公里),探討了45億年前可能覆蓋整個(gè)地球表面的巖漿洋的化學(xué)成分,從而拉開了從巖石學(xué)和地球化學(xué)這兩個(gè)全新維度來研究地球巖漿洋起源的序幕。整個(gè)80年代,他與伊藤英司教授合作,運(yùn)用自主研制的多面頂壓砧確定了上地幔與下地幔之間界面(深度660公里)的性質(zhì)。他還以夏威夷和哥倫比亞河溢流玄武巖等為研究對(duì)象開展高溫高壓實(shí)驗(yàn),以探究地幔柱巨量巖漿的來源。其多項(xiàng)研究成果發(fā)表在Nature、Science、Journal of Geophysical Research、Earth and Planetary Science Letters、American Mineralogist等國際一流學(xué)術(shù)期刊,相關(guān)論文受到同行廣泛引用,引領(lǐng)了多個(gè)領(lǐng)域的研究。
憑借杰出的科學(xué)成就,高橋榮一屢獲國際殊榮。他36歲獲得克拉克獎(jiǎng)(F.W. Clarke Award),該獎(jiǎng)項(xiàng)由國際地球化學(xué)學(xué)會(huì)(Geochemical Society)頒發(fā)給在地球化學(xué)和天體化學(xué)領(lǐng)域某個(gè)研究專題貢獻(xiàn)突出的年輕科學(xué)家,每年僅授予一人。65歲時(shí),他當(dāng)選美國地球物理聯(lián)合會(huì)(American Geophysical Union,AGU)會(huì)士;該聯(lián)合會(huì)成立于1919年,是全球最具影響力的地球科學(xué)學(xué)術(shù)組織之一,1962年起每年選舉不超過會(huì)員總數(shù)千分之一的科學(xué)家為會(huì)士,以表彰他們的開創(chuàng)性學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)。
對(duì)高橋榮一來說,科研是他的工作,更是他畢生最大的愛好,連鐘愛的古典音樂和美術(shù)欣賞都得往后靠。他反復(fù)強(qiáng)調(diào),做科研首先要有好奇心,即那種探索未知領(lǐng)域的純粹渴望。將科研看作一門藝術(shù),這樣才能享受科研的樂趣,并更有可能收獲碩果——他說這是眾多大科學(xué)家取得成就的秘訣,也是他最想和年輕科研工作者分享的心得。他還表示,做科研最幸福的地方在于藉由工作結(jié)識(shí)世界各地的朋友,為此他特別引用了《論語》里的名句“有朋自遠(yuǎn)方來,不亦樂乎?”

年輕的高橋榮一(前排左三)在東工大創(chuàng)建了自己的實(shí)驗(yàn)室與團(tuán)隊(duì)
因?yàn)闊釔?,便不以為苦?009年他在日本三宅島野外采樣時(shí)從海邊的懸崖失足墜落,由于身負(fù)沉重的巖石樣品,他一只腳重重砸在堅(jiān)硬的熔巖上,踝關(guān)節(jié)嚴(yán)重受傷,幸得船只及時(shí)營救才撿回一命。這次事故讓他住了2個(gè)月醫(yī)院,坐了3個(gè)月輪椅,拄了1年拐杖。但在住院期間,他仍要求學(xué)生每周來醫(yī)院和他開討論會(huì),交流科研進(jìn)展。說起科研探索中的種種艱險(xiǎn),他笑容依舊。事實(shí)上,他平常在談笑之間也總有一股少年般的明朗熱忱,那是他的樂天本色,也是他的赤子之心。

高橋老師(前排中央持橙色擴(kuò)音器者)帶本科生在夏威夷實(shí)習(xí)考察熔巖地貌
甘為人梯,從日本到中國
2017年,65歲的高橋榮一從服務(wù)了近30年的東工大退休,隨后在“中國科學(xué)院國際人才計(jì)劃”(英文簡稱PIFI,是中國科學(xué)院“高低搭配、長短結(jié)合”的外籍人才資助體系,旨在快速提升中國科學(xué)院科研隊(duì)伍的國際化水平,在全球范圍內(nèi)吸引和利用優(yōu)秀科技人才。高橋榮一已連續(xù)獲得該計(jì)劃三期資助,確保其在華科研工作得以順利開展)的資助下來到廣州地化所工作。那么,是什么讓他在本該“安享清?!钡耐砟陙淼揭粋€(gè)全新的國度辛勞忙碌呢?他的回答很簡單:“如果有機(jī)會(huì)繼續(xù)自己的愛好,為什么不呢?”
其實(shí),高橋榮一和中國的緣分早在20多年前就開啟了。當(dāng)時(shí)他接收了自己的第一個(gè)中國博士后王五一,并在2000年應(yīng)其邀請首次來華,訪問了中國地質(zhì)大學(xué)(北京)和南京大學(xué)。他的這位高足后來成為了美國寶石研究院(Gemological Institute of America,GIA)研發(fā)部門副總裁。他的第二位中國弟子是博士生任鐘元,他在高橋門下時(shí)參與了日美合作的夏威夷海底火山作用研究項(xiàng)目,成果頗豐,2007年回國后在廣州地化所任研究員至今。巧的是,高橋榮一招收的最后一名博士生也是中國人。這些優(yōu)秀的中國年輕人給高橋榮一留下了深刻的印象。在退休前幾年,他還接待了廣州地化所多名學(xué)者、學(xué)生到其實(shí)驗(yàn)室工作,這批人員后來協(xié)助他把實(shí)驗(yàn)室遷到了中國。
真正讓高橋榮一決定來廣州地化所的,是該所前所長徐義剛院士拋出的橄欖枝。他們都是地幔柱巖漿研究領(lǐng)域的專家,常在國際學(xué)術(shù)會(huì)議上碰面,漸漸成為了朋友。高橋榮一有感于廣州地化所純凈的科研氛圍、卓越的研究水平,欣然應(yīng)諾到該所工作。
終于為自己的“心頭寶”Sakura(櫻花色多面頂壓砧)在廣州地化所安好了家(左四為徐義剛院士)
高橋榮一專攻的高溫高壓實(shí)驗(yàn)?zāi)M,作為當(dāng)前地學(xué)研究的前沿,是研究深地過程的重要手段,而深地研究是理解地球宜居環(huán)境形成的關(guān)鍵。因此,高溫高壓實(shí)驗(yàn)研究對(duì)于正在進(jìn)行深地領(lǐng)域國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室重組的廣州地化所來說,其重要性不言而喻。鑒于國內(nèi)相關(guān)研究仍處于國際跟跑階段,高橋榮一這樣一位國際頂級(jí)科學(xué)家的加盟,對(duì)于研究所的長遠(yuǎn)發(fā)展、對(duì)于國內(nèi)相關(guān)研究的奮起直追,無疑影響深遠(yuǎn)。
開展高溫高壓實(shí)驗(yàn),專業(yè)儀器必不可少。高橋榮一耗時(shí)兩年,幾乎將他在日本的半個(gè)實(shí)驗(yàn)室都搬到了廣州地化所。這些儀器全部是東工大基于合作協(xié)議無償捐贈(zèng)的,其中一臺(tái)多面頂壓砧重達(dá)20多噸,造價(jià)約700萬元人民幣。
當(dāng)被問及希望在中國取得什么成績時(shí),他說:“我現(xiàn)在年紀(jì)大了,不再渴求個(gè)人的成功。要是能為廣州地化所或者中國別的什么地方做點(diǎn)貢獻(xiàn),我就很滿足了?!彼匝阅壳霸谘芯克褪乔袑?shí)履行一名工程師的職責(zé),為他人的科學(xué)研究服務(wù)。他帶領(lǐng)工程師李立優(yōu)化多面頂大壓機(jī)的壓力校準(zhǔn),準(zhǔn)確的壓力值對(duì)于高壓實(shí)驗(yàn)至關(guān)重要;他同時(shí)和研究員熊小林、宋茂雙、劉星成等合作,利用多面頂大壓機(jī)開展多項(xiàng)研究;還和博士后佐藤侑人、教授級(jí)高工夏小平一道,嘗試在國內(nèi)建立第一套標(biāo)準(zhǔn)的礦物水含量分析測試系統(tǒng),以期運(yùn)用于巖漿成因和地球動(dòng)力的研究,包括解釋東亞大地幔楔的作用機(jī)制以及峨眉山和海南島的火山成因。

定期和同事一起“保養(yǎng)”高壓設(shè)備

為廣州地化所年輕科研骨干傳道解惑
在當(dāng)好工程師成就他人之余,高橋榮一也希望繼續(xù)破解自己已經(jīng)研究了一輩子的問題:夏威夷火山的巖漿成因。說到這里,不得不談到他的雙重角色:既是開發(fā)管理儀器的工程師,又是利用儀器開展研究的科研人員——像這樣技術(shù)和研究“兩手抓”的情況,在日本科學(xué)界相當(dāng)常見,幾乎是約定俗成。高橋榮一以其鐘愛的古典音樂作比喻:一個(gè)作曲家如果鋼琴彈得像貝多芬一樣好,那他更有可能創(chuàng)作出偉大的奏鳴曲;同理,科研人員如果熟稔儀器的方方面面,就可以親自對(duì)其進(jìn)行開發(fā)改造以更好地服務(wù)于自己的科研工作。
除了帶來先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù),高橋榮一還引薦了兩名優(yōu)秀的日本同行:土山明教授和上文提到的佐藤侑人博士后,他們目前均全職受聘于廣州地化所。
科研以外,天闊情濃
除了科研,高橋榮一也曾從事管理工作,而且成績斐然。2002年,日本政府為促進(jìn)國內(nèi)高校良性競爭創(chuàng)立“21世紀(jì)卓越中心項(xiàng)目”。東工大首次申報(bào)該項(xiàng)目的地球科學(xué)類別時(shí)落選,再次申報(bào)時(shí)改任高橋榮一為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。在最后一年申請機(jī)會(huì)來臨之際,高橋榮一主持的申請項(xiàng)目“地球:怎樣建設(shè)一個(gè)宜居星球”擊敗全國不同學(xué)科類別的約300個(gè)競爭對(duì)手,以第一名的成績?nèi)脒x。該項(xiàng)目結(jié)題時(shí)被評(píng)為優(yōu)秀,也為該校后來成立地球生命研究所打下了良好基礎(chǔ)。此外,高橋榮一還曾擔(dān)任東工大圖書館館長。在他任期內(nèi),國際學(xué)術(shù)期刊電子版的訂閱費(fèi)用飆升,日本很多高校都放棄購買。但高橋榮一深感學(xué)術(shù)期刊對(duì)研究型大學(xué)極為重要,于是對(duì)內(nèi)聯(lián)系校內(nèi)各部門,對(duì)外訪問美國多所高校商討對(duì)策,最終保住了本校的學(xué)術(shù)期刊訂閱服務(wù)。高橋榮一就是這樣,既懷有崇高的科學(xué)理想,又積極入世、通達(dá)人情。他曾經(jīng)的學(xué)生、現(xiàn)在的同事劉星成研究員給了他一個(gè)時(shí)髦的評(píng)語,就是“腳踏實(shí)地、仰望星空”。
在很多同事眼里,高橋老師是個(gè)“百事可樂”的人,時(shí)常仰頭大笑,眼睛瞇成彎彎的月牙。提到他的愛好之一烹飪時(shí),他開了個(gè)風(fēng)趣的玩笑:“做飯有點(diǎn)像實(shí)驗(yàn)巖石學(xué),也要選擇‘初始物’,控制加熱溫度、香料和調(diào)味品?!彼麤]有架子,凡事親力親為,而且特別認(rèn)真。他在日本時(shí)曾主動(dòng)請纓接待在櫻花科技計(jì)劃資助下前去交流的中國學(xué)生,10天的行程他全程帶領(lǐng);行前準(zhǔn)備中,小至酒店預(yù)訂、目的地踩點(diǎn)等事宜他全都親自完成。有一回在用中文填寫申請表時(shí),他婉拒了中國同事幾次提出的幫忙,堅(jiān)持自己一筆一劃謄寫,改了一版又一版,直至全部填寫正確為止。

采訪間談笑風(fēng)生

高橋老師2015年在東工大接待中國科大“櫻花科技計(jì)劃”來訪學(xué)生
他得知研究所要給他做采訪后,提前準(zhǔn)備了幾十頁P(yáng)PT,內(nèi)容是根據(jù)采訪提綱精心挑選出來的照片,并添加了英文說明。在PPT的首頁,他放上了自己與家人在日本伊豆半島爬遠(yuǎn)笠山的合影,還鄭重地配上“謹(jǐn)賀新年”幾個(gè)日文字。每年的新年和夏天,是他和兒女孫輩約定相聚的日子。高橋榮一自言年輕時(shí)是個(gè)工作狂,曾經(jīng)每周有三天在辦公室過夜,持續(xù)了一年。但人近中年,一場人生變故使他幡然醒悟:不能只顧工作,還要多關(guān)注身邊的家人、同事和學(xué)生。他指著一張他在東工大退休紀(jì)念儀式上的大合影對(duì)我們說:“這張照片里有我五對(duì)結(jié)了婚的學(xué)生和他們的孩子?!毖哉Z里滿是溫情。

精心保存的照片見證著中日科學(xué)家之間的友誼
這是高橋榮一在中國的第四個(gè)年頭。他對(duì)中國古代史很感興趣,身邊帶著日文版《史記》,最近還計(jì)劃去安陽殷墟旅行。他喜歡廣州開放包容的氛圍,對(duì)粵式美食也贊不絕口。
他希望在這里繼續(xù)干下去。他說,他想見證中國在全球大變革中的發(fā)展歷程,他想繼續(xù)協(xié)助中國年輕人勇攀科學(xué)高峰!
(采訪撰稿:吳曼青;編輯策劃及后期:翟昕 劉星成;照片提供:高橋榮一 高偉)
