复旦大学杰出校友，美国华裔科学家，斯坦福大学物理系、电子工程系和应用物理系终身教授张首晟于美国当地时间12月1日去世，享年55岁。
2017年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”。非专业人士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。
2016年12月17日，张首晟在第二届“复旦科技创新论坛”上作报告。当时，他这样开场：“今天我非常有幸回到复旦大学。刚才大家听了介绍，我也是改革开放之后第一届的学生。1978年的时候，我入学来到复旦。当年我才15岁，还没有读过高中，就来到了复旦大学，所以今天看到年轻的同学们，也是非常的感到亲切。我今天给大家做一个学术的报告，是讲电子的高速公路。”
2016年12月，张首晟回母校参加复旦科技创新论坛
师生校友沉痛悼念
周桂发
复旦大学退管会主任、档案馆原馆长
惊悉有着浓厚复旦情节的校友张首晟先生突然离世，倍感惋惜。近些年与他的交往历历在目。我筹建校史馆时，得知2004年12月在物理学国际研讨会上，他向王生洪老校长展示他祖父宣统元年的毕业文凭。
2005年5月，他将其祖父的毕业文凭捐赠给复旦大学，我和档案馆沈如松馆长接受捐赠。如今，这件珍贵的文物成为校史馆的镇馆之宝。七年后，2012年6月2日，他借来复旦参会的机会，将他多年来获得的重要证书（影印件）捐赠给复旦，并在影印件上一一签名。我与他座谈40多分钟，留下珍贵影像资料。
如今斯人已逝，令我伤心不已。与他交往的点滴容我细细梳理，争取能把这位著名科学家与母校的情怀记录下来，再与大家分享。
彭瑷莉
高等学术研究院
张首晟教授曾参加2016年复旦科技创新论坛，当时有幸接待他，零距离感受到张教授的风趣幽默与治学严谨，他非常支持论坛工作，并在大会作题为“电子高速公路：计算的量子飞跃”的报告，用生动的语言向我们展示什么是拓扑绝缘体。听到教授噩耗，我们高等学术研究院全体老师都非常难过，希望教授一路走好。
从阁楼的孤独到科学的辉煌
2005年，正值复旦大学百年校庆前夕，一位有心人向复旦校史馆捐赠了一份毕业文凭。文凭主人叫张彝，是当时复旦公学的第二届学生。这份签发于1909年的毕业证书是我国目前存世的最早大学毕业文凭。这位有心人叫张首晟，张彝是他的祖父，在祖父毕业近70年后的一个秋天，他也踏进了复旦园，成为张家的第二个复旦人。不久后，张首晟远涉重洋深造，在科研领域穷幽探微多年，如今凭借高质量的科研成果以及多项物理学重量级奖项，成为跻身大洋彼岸物理学界顶级俱乐部的华裔科学家。
从复旦出发
1978年9月，复旦大学物理系迎来了一个没有高中文凭的少年大学生。“初中时，在很封闭的情况下，我们都知道杨振宁、李政道获得诺贝尔奖，为中华民族争了一口气。大学时选择理论物理专业，就是冲着他们的榜样力量。”张首晟如是说。走进物理系，距离偶像又近了一步，不过当年的他或许没有想到，自己和偶像的缘分远不止如此。
张首晟入学照
复旦的时光是快乐的，对于阁楼上的少年来说尤其如此:“在初中的时候，由于喜欢读书，周围的人都不以为然，我一直感觉很孤单。来到复旦之后，大家都如饥似渴地读书，有了很多的好朋友。”张首晟说。那年，张首晟住在11号楼303室，一个寝室8个人，他的年纪最小。平日里看得最多的就是争分夺秒地读书，偶尔的课余生活也成忙碌的学生生活的美好点缀。班上有海外关系的同学陈捷弄到了进口彩色胶卷，这在当年是金贵无比的稀罕玩意，但他还是毫不吝啬地把它拿到学校和同学共享。这些彩色胶卷，留下了许多张首晟在复旦园里珍贵的青春影像，他和陈捷也结成了莫逆之交，每逢对方赴美，一定住他家里。
大学第一个学期就这样愉快而匆匆地过去了。第二学期开始，一日，张首晟正在宿舍里自习，班主任突然上门，告知他将被选派前往德国柏林大学深造。张首晟高考成绩优异，在当时已被列入留德学生的内定人选。
对张首晟来说，这个消息可谓天降喜讯。他对德国最初的印象，来自儿时啃过的那些哲学书籍，隐隐约约知道它是康德、黑格尔的祖国。“学了物理以后，发现教科书上重要的物理公式很多都是德国物理学家的贡献，去德国留学对我来说像做梦一样。”张首晟说。当年公派到德国的学生一律要在同济大学接受为期一年的德语培训。1980年，没有来得及拿到复旦文凭的张首晟，正式踏上了赴德之旅。
镌刻着物理公式的墓碑
张首晟到达西柏林时，戒备森严的柏林墙还高高耸立着。他所在的柏林自由大学是一部分老柏林大学出走的师生所创，与东柏林的老柏林大学（后称洪堡大学）遥相对应。这所位于冷战前哨的大学甫一成立，便以“真实，公平，自由”为校训，更把“自由”二字嵌入校名。在这样一所以自由著称的学校里就读，对于张首晟而言可谓如鱼得水。外面的世界很精彩，但他没有忘记自己的本分。柏林大学的学制为五年，不少人甚至花了七年才能毕业，但凭借着出色的学习能力和勤奋，年轻的张首晟花了三年时间就完成了学业。学习之余，他还花了不少时间深入了解德国乃至欧洲的人文历史。
尽管学业顺利，但理论物理的前途较窄，一度让他对自己的未来感到迷惘。“本来我还挺有信心的，但同学之间的担忧对我产生了影响，1981年左右，我开始想到前途问题。”张首晟说。就在当年暑假，他踏上了德国颇为流行的搭便车之旅，借着免费的顺风车环绕了德国一周，这场如骑士一般的浪漫旅行对张首晟的人生选择产生了重要影响。
一天，张首晟来到哥根廷大学附近的一片墓地。很多德国著名物理学家长眠于此，每个人的墓碑上，墓志铭都镌刻着其生前发现的一道重要公式。如Heisenberg的墓志铭是Heisenberg测不准原理的公式，Max Born是其对波函数概率的一个分析，Otto Hahn的墓碑上是一道核反应公式，张首晟被深深地震撼了：“一个朴素的墓碑，一个简单而普适的公式，这才是人生最高境界。从此之后，我决定要把自己毕生的精力贡献给物理学研究，特别是理论物理学的研究。”成为一名科学家的神圣感和人生意义此刻内化为一种使命，一种激励自己贡献终生的精神源头。
物理公式是美丽的诗句
在德国攻读学位期间，张首晟开始思索自己的学术方向。当时，在他看来，物理学的最高目标是将爱因斯坦揭示的宇宙四大力统一起来，杨振宁先生在这方面颇有建树，而他又是自己儿时的偶像，前往美国追随杨振宁先生从事统一场研究便成为他念兹在兹的目标。
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，如愿以偿成为了杨振宁先生的弟子。一入门，他就迫不及待地向老师阐述他的学术构想。出乎意料的是，杨振宁先生并不支持他从事统一场论或基本粒子物理研究，而是向他推荐了凝聚态物理。这时凝聚态物理还是一个方兴未艾的研究领域，杨振宁先生本人的研究方向也并不在此，老师的建议让张首晟大惑不解。多年以后，张首晟才明白了杨振宁先生当初的良苦用心：“一般来说老师总是希望学生能够发展自己的研究领域，杨振宁先生却建议我从事其他领域的研究，他真的很无私。今天看来，凝聚态物理在物理学领域中发展得最快，这体现了他三十年前精准的眼光。”
而更让张首晟得益匪浅的是，这位有着诗人气质的科学家，带领着他领略到了不一般的科研境界：“他告诉我，诗歌追求的境界是用两句话将复杂的感情说清楚，科学也是追求用一个简单的公式去描写大自然的所有万千现象。艺术和科学是相通的，‘F=ma’、‘E=MC2’就是描写大自然的最美丽的诗句。”
导师的话，激活了张首晟对于艺术的启蒙记忆。“为美所驱追求科学，真是一种最高的境界，杨振宁先生带领我进入的境界，在书本上是学不到的。”张首晟感慨。在物理系系庆报告会上，张首晟展望物理学发展的未来，觉得随着学科越来越专业化，隔行如隔山，而如要真正做出创新，科学家还需更高的视野。他举例说，牛顿发现万有引力，说明了三大力学定理，但当时理论物理根本没有这个名词，他那本奠定物理学基础的书叫Mathematical Principles of Natural Philosophy，这是历史上最成功的用数学语言来描写大自然，体现着无与伦比的的美。“因为在最高的境界上，科学跟艺术，科学跟美，主观、客观是统一在一起的。”在这一点上，张首晟颇得导师的精神。师傅领进门，修行在个人，从基本粒子物理突然转向凝聚态物理并非一件轻而易举之事，好学而刻苦的张首晟做成了。
2017年情人节，张首晟写给太太余晓帆的诗歌
斯坦福最年轻的终身教授
1993年，张首晟进入斯坦福大学任教，不久后便头角峥嵘，成为该校最年轻的终身教授之一。2010年凭借“量子自旋霍尔效应”理论预言和在实验观测领域的开创性贡献，荣获欧洲物理奖，这是该奖项首次花落华裔科学家；2011年，因在物理学领域做出的卓越成就，荣膺美国艺术与科学院院士。2012年他先后获得凝聚态物理领域的最高荣誉Oliver Buckle奖和国际理论物理学领域最高奖“狄拉克奖”（Dirac Medal）。
近年来俘获大批中国粉丝的美剧《生活大爆炸》里，主角物理学家们的口中常常蹦出“拓扑绝缘体”的新名词，就引用了张首晟科研组的研究成果，对于非物理专业人而言，从这个侧面去了解他的科研影响力或许更为直观。
不但在科研领域，张首晟在教学方面亦成绩斐然。二十多年来，他培养的学生已遍布美国各大名校，其中不乏来自中国的面孔，毕业于母校复旦大学的刘勤是张首晟门下唯一一名女生。让张首晟印象深刻的是一位在国内培养的“土博士”祁晓亮，他在斯坦福大学跟随张首晟做了一年的博士后研究以后，意外收到美国多所名校向他递出的橄榄枝，最后顺利留美成为一名“洋教授”。
在张首晟日益精进的同时，中国也在发生着一日千里的变化。恢复公派留学生制度三十年后，许多当年从中国漂洋过海的优秀人才，在他乡开花结果以后，开始回流反哺故土。张首晟成为其中一员。现在，除了继续担任斯坦福教职以外，他还是清华大学高等研究院的一名教授，每年会在国内长待一段时间，从事科研并指导学生。他也常常回到母校复旦大学，在报告会上他说：“我希望我在有生之年，能够用自己的努力，使中国能够真正建成如世界第一流的像斯坦福这样的学校。”
2018年10月张首晟在上海滴水湖论坛期间与世界顶尖科学家在一起
“阁楼上的孤独小孩”“少年大学生”“没有文凭的复旦人”“杨振宁的得意门生”“最年轻的斯坦福终身教授”……最让他骄傲的身份，或许只是简简单单三个字——科学家。
2018年6月斯坦福大学毕业典礼上，张首晟全家留影
（原文节选自“复旦大学”微信公众号，复旦大学校友会供稿，原标题：《美国国家科学院院士张首晟：从阁楼的孤独到科学的辉煌》，有删改。）
