Vielen Dank.
Ich möchte gleich fortsetzen und... Das ist kein gewöhnlicher Vortrag.
Es ist eher eine Art Quasi-Autobiographie.
Um die Tatsache zu betonen, dass das Leben im Allgemeinen ein zufälliger Weg ist.
Ich möchte ein Foto meiner Eltern zeigen, ein sehr schönes Paar, das 1945 heiratete.
Sie kamen aus China, um zur Hochschule zu gehen, hier, in den Vereinigten Staaten, an das M.I.T.,
und man würde kaum glauben, dass so ein Paar ein solches Kind haben konnte.
(Publikum lacht)
Das bin ich.
Ein Rückschritt von der Norm, glaube ich, aber ich ging an die University of California, Berkeley,
und verbrachte dort 8 Jahre als Absolvent und Post-Doc, und wollte Ihnen ein wenig über meine Arbeiten erzählen.
Mein erstes Projekt z.B. von meinem Doktorvater war ein theoretisches Projekt.
Ich war Mathematiker und Physiker mit Bachelor-Abschluss und dachte, ich werde theoretische Physik machen.
Man sagte mir, das wäre gut, ich konnte theoretische Physik studieren, und das war das Projekt, an dem ich 3 Monate arbeitete,
und entschied, mir gefällt es im Labor. Und ich schloss nicht. Ich benote mich selbst.
Der nächste Punkt war, dass ich Musik liebe
und mir Violinmusik-Passagen sehr schnell anhörte, und wenn der Violinist eine Note ausließ, konnte man es hören.
Ich machte eine Kalkulation und sagte, wie kann ich eine nicht gespielte Note hören, wenn die Zeit, in der ich die Note höre,
kürzer als die Unschärferelation ist.
Die Unschärfe bezüglich der Frequenz und Zeit muss zumindest gleich 1 oder größer als 1 sein.
Also begann ich ein kleines Experiment, und hatte meine Teilnehmer und einen Kollegen, ich stellte die Frequenz ein,
und sie sagten mir, welche Frequenz es war.
Die guten Leute konnten die Unschärferelation etwa 20-fach übertreffen, 20 Mal weniger als Delta Ny * Delta t ist 1.
Nach einer Woche, es war ein Erfolg, war ich überzeugt, es wird nicht veröffentlicht,
aber ich wusste, ich will Experimentalphysiker werden.
Dann arbeitete ich 1 Jahr lang am Beta-Zerfall mit schwacher Wechselwirkung.
Mein Doktorvater und ich dachten, ich sollte etwas Interessanteres finden, also hatte ich noch etwas nicht abgeschlossen.
Ich arbeitete mit Lasern, um hoch ionisierte Wasserstoffatome anzuregen,
und maß die Lamb-Verschiebung in einem Beschleuniger.
Ich arbeitete 1 Jahr daran, wieder ohne Abschluss.
Sie müssen verstehen, dass ich damals ein Absolvent war, seit 3,5 Jahren im Graduiertenstudium,
einiges unvollständig, ein nicht veröffentlichter Erfolg, und wollte mit einer neuen Arbeit beginnen.
Das ist wirklich ein vielversprechender Anfang.
Was passierte dann?
Dann dachten mein Doktorvater und ich,
dass es ein Potenzial gäbe, mit Atomphysik eine Theorie zu testen, die die schwachen und
elektromagnetischen Wechselwirkungen vereinheitlicht.
Ich wollte das Experiment machen, er stimmte zu.
Wir beendeten, was wir gerade machten, und begannen mit dieser Arbeit, und ich arbeitete 2,5 Jahre als Post-Doc daran.
Ich gebe mir ein „C" dafür, weil wir nicht messen konnten, was wir wollten.
Es war viel schwieriger als wir dachten.
Meine 1. wissenschaftliche Arbeit wurde 1 Jahr nach meinem Graduiertenstudium veröffentlicht, wir beobachteten
diesen hoch verbotenen Übergang, aber keine Nichterhaltung der Parität-Effekte.
Ich sagte meinem Doktorvater, ich hab genug gelitten als Absolvent, warum er mir nicht den PhD gibt,
ich werde weiterarbeiten, und er sagte ja.
Also blieb ich 2 weitere Jahre (lacht), und das führte zu dieser Arbeit:
„A Preliminary Observation of Parity Nonconservation."
Ihnen wird etwas auffallen.
Das war meine Dissertation und Post-Doc-Projekt, und ich bin der erste, zweite, dritte Autor.
Die Autorschaft war mir nicht wirklich wichtig.
Warum war sie mir nicht wichtig?
Weil 6 Monate, bevor die Arbeit herauskam, bot mir das Berkeley Physics Department eine Assistenzprofessur an,
obwohl ich nur eine Arbeit veröffentlicht hatte, ich nahm an und erhielt finanzielle Unterstützung, und das war es.
Ich hatte 1 wissenschaftliche Veröffentlichung, und eine „C-" oder „C" wissenschaftliche Veröffentlichung,
und sie boten mir eine Stelle an, am damals besten Physik-Institut des Landes.
Irgendwie ungewöhnlich, sodass sie sagten:
„Es gab Diskussionen, Sie waren 8 Jahre hier, und arbeiteten an einem Experiment."
Sie kannten meine Misserfolge nicht (lacht).
Man sagte, ich kann den Job haben, meine Gruppe starten, oder ich kann 2 Jahre woandershin gehen, wo ich will, aber der Job gehöre mir.
Also ging ich zu den Bell Labs.
Das bin ich mit mehr Haaren, etwas jünger, beim Anpassen eines von mir gebauten Lasers,
mit dem wir arbeiteten, ein Farbstofflaser.
Mit dem Geld kaufte ich einen CW Farbstofflaser.
Der CW Farbstofflaser ist da drüben, und es ist ein viel besserer Laser für zukünftige Experimente.
Der junge Absolvent, der mit mir am Projekt arbeitete, war Persis Drell, wir erarbeiteten die Übersetzungsphasen
und solche Dinge in der Werkstatt.
Es war eine gute Erfahrung für uns beide,
und sie wurde Direktorin des SLAC, dem Stanford Linear Accelerator, und ist heute Dekan der Ingenieurwissenschaften in Stanford.
Aber ich möchte weitererzählen.
Ich nutzte meine 2-jährige Freistellung um zu den Bell Laboratories zu gehen.
Es war wirklich ein wunderbarer Ort.
Ich kaufte nebenan ein Haus, hüpfte über den Zaun und ging zur Arbeit, und verbrachte viel Zeit dort,
und hüpfte über den Zaun wieder nach Hause.
Bei den Bell Laboratories muss ich auch sagen, dass es ein bemerkenswerter Ort war.
Sie stellten sehr, sehr junge Wissenschaftler ein, die soeben einen PhD oder Post-Doc abschlossen, genauso wie ich.
Unter ihnen sollten 15 einen Nobelpreis erhalten.
Mein Leben damals hatte Höhen und Tiefen.
Das 1. Experiment, an dem ich arbeitete, war ein Energieübertragungsexperiment in einer so genannten Rubin (Al2 O3) Substanz.
Man regt ein Chromion an, es leitet Energie an das nächste und das nächste weiter.
Ich prüfte die Theorie der Anderson-Lokalisierung.
Sie war eine bekannte Theorie, die von Phil Anderson erfunden wurde.
Er erhielt 1 Jahr zuvor den Nobelpreis und sagte in seiner Rede, dass die Studien zur
Rubin-Energieübertragung die einzigen waren, die diese Theorie in der Physik klar demonstrierten.
Ich dachte, ich könnte das Sam mitteilen.
Es wurde mit einem Rubinlaser gemacht, der sich nur an einer Seite der Absorptionslinie nähern kann.
Mit einem Farbstofflaser können wir besser experimentieren und eine klare Demonstration der Anderson-Lokalisierung zeigen.
Wir fanden stattdessen heraus, dass die Ergebnisse nicht reproduzierbar waren, und führten Messungen durch, wie der Mechanismus
des Energietransfers in Rubin stattfindet, und fanden eine Dipol-Dipol-Wechselwirkung
und dass die Anderson-Lokalisierung nicht zutraf.
Das nennt man einen Misserfolg,
indem es kein Ergebnis ist, aber es führte zu meinem 1. Stellenangebot, erstaunlicherweise, und in der Folge
führte ich Spektroskopien an einem Atom durch, einem Elektron und seinen Antiteilchen, die klar das Kerngeschäft von AT&T sind,
und mit Alan Mills und Jan Hall führten wir eine Reihe von Experimenten durch, mit immer besseren Spektroskopien,
aber letztendlich führten wir eine Messung der S-Ebene dieses Atoms bis zu 4 Teilen pro Mrd. durch,
aber es führte zu nichts Neuem.
Es wurde als technische Leistung anerkannt, aber führte zu keinen neuen Entdeckungen.
Ich führte noch andere Experimente durch, ein paar unvollständige, aber ich begann mit Laserkühlung und Atome zu fangen.
Es funktionierte besser als ich dachte.
Ich will kurz erklären, worum es geht.
Das ist ein positiv geladener Stab.
Wenn Sie ihn an ein Stück Papier halten, bewirkt das elektrische Feld, dass sich die Ladungen auf diesem Blatt Papier bewegen,
daher sieht man, dass die negativen Ladungen durchschnittlich näher als die positiven sind.
Da die elektrische Feldstärke höher im Bereich der negativen Ladung ist, ist die Feldstärke hier höher als hier,
die Anziehungskraft des Stabs ist größer als die Abstoßungskraft, die abzustoßen versucht.
Wenn Sie den Glasstab z.B. an Hundehaar reiben,
haben Sie eine positive Ladung, dann reiben Sie ihn natürlich auch an Katzenhaar, und Sie erhalten eine negative Ladung.
(Publikum beginnt zu lachen)
Es ist sehr früh. (lacht)
Das ist jedenfalls eine negative Ladung.
Wenn ich nicht von positiv zu negativ gehe, ich fange nochmals an, das ist positiv, sehen Sie sich das Papier an,
und wo die Ladung ist, ich änderte die Polarität, ich gehe zu negativ, die Ladungen bewegen sich.
Das Teilchen wird noch immer im Bereich der höchsten Feldstärke angezogen.
Das ist das Grundprinzip, wie man ein neutrales Teilchen festhält.
Wie kann man im Weltall, wo Material fehlt, eine hohe elektrische Feldstärke haben, und es stellt sich heraus, es geht,
indem man einen Laserstrahl fokussiert.
Es geht nicht mit einem statischen Feld, aber mit einem oszillierenden Feld.
Also im Zentrum eines fokussierten Laserstrahls liegt der Bereich mit der höchsten Feldstärke, aber das Problem ist,
um mit dieser Falle Atome zu fangen, dürfen sich die Atome nur sehr langsam bewegen.
Nehmen wir an, ein Ion bewegt sich sehr schnell.
Wenn es an 2 Seiten von Laserstrahlen umgeben ist, und die Laserstrahlen eingestellt werden,
sodass das Atom, das sich nach rechts bewegt vorzugsweise mehr Licht vom rechten zum linken Strahl abgibt,
weil es sich selbst in Resonanz bringt, und sich selbst außer Resonanz bringt, aufgrund der Doppler-Verschiebung.
Art Schawlow erklärte Doppler-Verschiebungen gut.
Er sagte: „Wenn ich auf Sie zugehe, gibt es eine Doppler-Verschiebung höherer Frequenz (hohe Stimme)
und wenn ich von Ihnen weggehe haben Sie eine niedrigere Doppler-Verschiebung." (tiefe Stimme)
Das ist die Doppler-Verschiebung.
Werden die verstreuten Photonen rechts präferenziert, wird das Atom abgebremst, wenn das Atom in die andere Richtung geht,
passiert dasselbe.
Wenn Sie mehr Photonen vom linken Strahl streuen, werden sie nach rechts gedrückt.
Das ist das Wesentliche.
Ganz gleich, wohin das Atom sich bewegt, es wird abgebremst, und wenn es die Richtung ändert,
und Sie beide Strahlen nehmen, ist es anders.
Das ist eine großartige Idee.
Ich freute mich sehr darüber, sagte meinem Direktor, ich möchte aufhören, und das machen, noch was Unvollständiges.
Er sagte, er musste seine Arbeit einige Jahre vor den Bell Laboratories niederlegen.
Er sagte ok, mach das, aber versuch niemanden zu überzeugen.
Es zeigte sich, dass mir diese gute Idee, zehn Jahre, bevor ich sie hatte, gestohlen wurde.... (Publikum lacht)
Ted Haensch und Art Schawlow stellten diese Idee 1975 vor, es war eine 2,5 Seiten lange Arbeit,
und danke, Ted, dass du es nicht gemacht hast.
(Publikum lacht)
Ich erfand nicht die Idee, aber den Namen.
Wir nennen es optische Molasse.
Und so sah das Experiment aus.
Eine recht moderne Vakuumkammer, UHV-Kammer.
Sie sehen die gelben Strahlen, die die optische Molasse herstellen.
Der grün gepunktete Strahl ist ein gepulster Laser, wodurch das Natrium in der Kammer verdampft,
und dieses Foto können Sie machen, indem Sie ein weißes Blatt Papier nehmen, im abgedunkelten Raum, und es bewegen, und aus diesem Grund
sieht der gepulste Laser wie ein gepulster Laser aus.
Den Studierenden hier möchte ich den Zeitraum für das Experiment mitteilen.
Als ich die Idee hatte, gab es keine Vakuumkammer.
Zehn Monate später schrieb ich den ersten Entwurf für die Arbeit über optische Molasse.
Die ganze Arbeit dauerte weniger als 10 Monate.
Also ich weiß nicht, warum ich so lange für den PhD benötigte. (lacht).
Das ist ein Foto der optischen Molasse,
wenn man eine Kamera in der Vakuumkammer hat, sieht man dieses orangefarbene Glühen der Atome bei ungefähr 200 Mikrokelvin.
Im folgenden Jahr konnten wir die Atome mit einer optischen Pinzette festhalten, und 1 Jahr später konnten wir
eine hybride Falle erzeugen, die 10^6, 10^7, 10^8 und sogar 10^9, eine Mrd. Atome fangen konnte.
Diese magneto-optische Falle diente allen, die nachher kamen, als wichtige Arbeitsmethode.
Ich muss sagen, ich versagte auch in diesem Experiment.
Es gab Anzeichen, frühe Anzeichen, dass die Temperatur viel niedriger war als theoretisch angenommen wurde.
Ich beachtete es nicht und nahm es nicht ernst.
Einige Jahre später entdeckten Bill Phillips und seine Kollegen unseren Fehler, dass die Atome
viel kühler waren als die Theorie erwarten ließ.
Nicht ein wenig kühler, vielleicht 5 - 8 Mal kühler.
Also wieder ein großer Misserfolg.
Im Herbst 1987 ging ich an die Stanford University.
So sah ich mit 40 oder 39 aus.
Ich war jünger. (lacht)
Eines der ersten Experimente von uns war, eine Atomfontäne zu erzeugen.
Damit kühlt man die Atome, man wirft sie rauf, sie drehen aufgrund der Schwerkraft um, und während sie im freien Fall sind,
können Sie eine sehr gute Spektroskopie machen, eine Mikrowellen-Spektroskopie dieser Atome.
Diese sogenannte Atomfontäne führte dazu, dass wir und einige andere Leute immer bessere Atomuhren entwickelten.
Seit damals gab es weitere Fortschritte bei Atomuhren, sie werden mit Ionen stabilisiert,
aber der größte Fortschritt neben dem Fangen von neutralen Atomen mit Lasertechnik
ist die Fähigkeit, optische Frequenzen zu zählen, wofür Ted Haensch und Jan Hall unlängst den Nobelpreis erhielten.
Der Fortschritt ist bemerkenswert.
Sie werden bald die relative Teilfrequenzunschärfe mit 18 Dezimalstellen, 10^-18 erreichen.
Hätte man eine dieser Uhren mit dem Beginn des Universums eingeschaltet, hätte sie immer funktioniert,
und würde heute die Zeit angeben, würde die Unschärfe ca. 1/2 Sekunde betragen.
Warum will man so viele Dezimalstellen haben?
Ist das nicht verrückt?
Ist es nicht, wir wollen eigentlich drei oder vier weitere Dezimalstellen, weil mit diesen exquisiten Uhren
kann man alles Mögliche machen.
Man kann die relative Veränderung von nuklearen und elektromagnetischen Kräften beobachten,
und Änderungen grundlegender Konstanten eher in einem Labor-Zeitmaßstab als einem universellen Zeitmaßstab sehen.
Wir führten auch die sogenannten Atomfontänen-Interferometer ein, wobei wir in wenigen Jahren zeigten, dass wir
die Beschleunigung aufgrund der Schwerkraft auf 11 Dezimalstellen genau messen können.
Der Student, der damit begann, Mark Kasevich, führt dies noch in größerem Rahmen weiter, und verbesserte es um 5 Größenordnungen.
Insgesamt 10 Größenordnungen seit dem ersten Experiment in Stanford.
Als ich nach Stanford ging, dachte ich, wir können Atome festhalten, Art Ashton zeigte, dass man einzellige Organismen
wie Bakterien aufhalten kann, also sagte Art, wir können individuelle Moleküle mit Licht halten,
wenn wir kleine Plastikkugeln an die DNA-Enden kleben.
In dieses Szenario leitete man den Laser in das optische Mikroskop.
So sah das wirklich aus.
Wir begannen 1989 daran zu arbeiten, mit einem MD PhD-Studenten, der mir genug
Biochemie lehrte, um die Kugeln an die DNA zu kleben.
So sah es aus.
Das ist ein einzelner DNA-Strang in einem optischen Mikroskop, und man steuert mittels Joystick einen Spiegel,
und es ist wie ein Videospiel.
Drei Tage lang spielten sie dieses Videospiel, (Publikum lacht)
bis ich ins Labor kam und sagte, ich glaube, wir sollen Wissenschaft betreiben.
(Publikum lacht)
Die erste Person nach Steve Kron, die damit arbeitete, er arbeitete mit einem Bachelor-Studenten, Steve Quake,
der in seinem letzten Jahr der Graduiertenschule wieder zu mir kam und 3 Jahre lang als Post-Doc blieb,
bevor er zu Cal-Tech ging, aber wir holten ihn wieder nach Stanford.
Das sind einige der frühen Leute, Doug Smith, Tom Perkins bei Palmer-Arbeit, Xiaowei Zhuang, Taekjip Ha und viele andere
in der Biologie.
Ich habe nicht viel Zeit, darüber zu sprechen, aber es sind sehr gute Leute.
Hier sind noch ein paar.
Das bin ich, als ich jünger war.
Ganz links ist Chang Chin, er ist jetzt Physikprofessor in Chicago, Vladan Vuletic am M.I.T., Hazen Babcock,
eine hervorragende Studentin, aber schüchtern, heiratete Xiaowei Zhuang, Xiaowei Zhuang war nicht so schüchtern,
Hazen war schüchtern.
Aber er ist der Herzschlag, bei vielen Dingen, die sie in Harvard macht,
eine sehr begnadete Wissenschaftlerin, und Jamie Kerman, der jetzt bei Lincoln Laboratory ist.
Das sind einige aus meiner Gruppe.
Im Jahr 2004 wurde ich gefragt, das Lawrence Berkeley National Laboratory zu führen, und sagte,
was jeder anständige Wissenschaftler tun würde:
„Ich habe kein Interesse."
Sie fragten mich nochmals, und ich sagte:
„Nein, ich bin in Stanford sehr glücklich", und dann fragten sie mich ein 3. Mal,
und mein ehemaliger Direktor bei den Bell Labs, der damals Direktor bei LBNL war, sagte:
„Wenn du uns nur zu 50 % in Betracht ziehst, komm und besuch uns, und dann sehen wir weiter.
Wenn es weniger als 59 % sind, lass es sein."
Ich kam und sie boten mir eine Stelle an, ich nahm diesmal an, weil ich dachte, dass wenn ich wirklich großartige Leute
ins Lawrence Berkeley Lab hole, zahlt es sich aus.
Es ist ein sehr exquisites Labor, 13 Wissenschaftler vom LBNL erhielten Nobelpreise.
Worauf ich aber besonders stolz bin, ist, dass mehr als 30 junge Wissenschaftler, PhDs, Post-Docs
oder Jungwissenschaftler, die im LBNL arbeiteten, später Nobelpreisträger wurden.
Einschließlich mir, Saul Perlmutter, George Smoot, waren wir alles Absolventen im LBNL als wir in Berkeley waren,
und wir sind alle hier bei dieser Konferenz.
Es ist ein hervorragendes nationales Labor, und ich war beinahe 5 Jahre dort, und erneuerbare Energien wurden interessanter.
Darüber freue ich mich sehr.
Im November 2008 rief mich der designierte Präsident Obama an, und bat mich um ein Treffen in Chicago,
wegen einer Stelle, und ich sagte wieder:
„Ich glaube, ich bin nicht interessiert."
Ich wollte als Direktor zurücktreten, und zurück ins Labor, und er sagte:
„Nein, nein. Das ist ein sehr wichtiger Job."
Also fragte ich, wie wichtig er wäre.
„Energieminister."
„Oh." Also flog ich nach Chicago, traf ihn ca. 1 Stunde,
nur unter uns, und nach diesem Interview oder Gespräch,
kam ich zurück und sagte zu meiner Frau:
„Wenn er mir die Stelle anbietet, nehme ich sie an."
So war es, und ich verbrachte die nächsten 4 1/3 Jahre im Department of Energy.
Ich führte einige Dinge ein, ein neues Förderprogramm namens Advanced Research Projects Agency for Energy,
ARPA-E, es ist kurzfristig und sehr risikoreich.
Ich wollte genug Wissenschaftler und Ingenieure um mich haben, die sich mit einem Problem möglicherweise von Grund auf
ingenieurwissenschaftlich befassen konnten, wir nannten sie Energy Innovation Hubs.
Die photovoltaischen und photothermalen Programme versuchten wir neu zu laden.
Nun ein Beispiel für unsere Arbeit im ARPA-E.
Die bestehende Technologie ist z.B. Pferd und Wagen, und mit der Zeit verbessern sich die effektiven Kosten dafür.
Dann kommt ein dampfbetriebenes Fahrzeug, aber etabliert sich nicht wirklich.
Dann kommt der Benz Motorwagen, etabliert sich nicht, nicht, weil er nicht funktioniert,
er funktionierte sehr gut, war aber zu teuer.
Ein Fahrzeug wie der Tesla S-1 funktioniert sehr gut, kostet aber $100.000.
Das Fahrzeug, das die Technologie veränderte, war das Ford Model T, ein gutes Auto, das leistbar war.
Wir nennen das eine disruptive Technologie, und ARPA-E sollte in disruptive Technologien investieren,
wobei wir wussten, dass es 9 von 10 Mal fehlschlug.
Das war ein anderes Förderprogramm als wir hatten.
Wir suchten keine sicheren Investitionen, sondern erfolgreiche Investitionen.
SunShot, wir sahen uns den Preis von Solarenergie für Versorgungsunternehmen 2004 an, das gesamte System kostete $ 8.
Im Jahr 2010 waren es $ 3,80 und wir sagten, wo könnte der Preis wirklich liegen, und setzten uns bis 2020 das verrückte Ziel,
dass das gesamte System, die Module, Elektronik, die Landnutzung $ 1 pro Watt kostet.
Das ist $ 1 pro erzeugtem Watt, basierend auf einer bestimmten Solarenergie-Bestrahlungsstärke.
Man glaubte, wir hätten etwas geraucht.
(Publikum lacht)
Die Industrie sagte, wir wären verrückt.
Wir könnten $ 2,50 schaffen, aber nicht $ 1.
Und wir sagten, wir haben einen Geschäftsplan, darum geht es, wir können das machen."
Und dann, 1,5 Jahre später, hielt einer der Gurus der Solartechnologie eine Rede und sagte... (etwas fällt runter)
Verzeihung, ich zerstöre Ihr Podium.
Jedenfalls...
Werden Sie mich wieder einladen? (lacht)
Jedenfalls sagten sie 1,5 Jahre später:
„Sie wissen, Sie haben recht. Wir können das erreichen, wir haben unsere Geschäftsmodelle überarbeitet."
Das war sehr gut.
Mit dem Beginn bei APRA-E und SunShot und einigen anderen, gab es die Idee, sehr, sehr gute Leute zu bekommen,
so gut oder besser als die Wissenschaftler und Ingenieure, die sie finanzierten, um im Department zu arbeiten und ARPA-E bewies,
dass es wirklich machbar ist, in einer bundesstaatlichen Bürokratie, und SunShot, das ein bestehendes Programm war,
wenn man 3 oder 4 Leute an der Spitze einstellte, die die Leute gut zu einer neuen Vision führen können,
kann man eine bestehende Bürokratie verändern.
Unser Motto war etwas, was ich meinen Studierenden immer sagte:
„Die größte Gefahr für uns liegt nicht darin, unser Ziel zu hoch zu setzen und nicht zu erreichen,
sondern das Ziel zu niedrig zu setzen, und es zu erreichen."
Das hat Michelangelo gesagt, aber eignet sich auch gut für Wissenschaftler.
Der Präsident beauftragte mich, beim BP-Öllaustritt zu helfen.
Es gab keine Zuständigkeit, aber ich unterbreitete den BP-Technikern einen Vorschlag, den sie annahmen,
nachdem sie 2 Tage darüber gelacht hatten.
Kurz danach, am Ende einer Kabinettssitzung, kam er zu mir und sagte:„ Chu, fahren Sie dort hin,
und helfen Sie, den Ölaustritt zu stoppen."
„Ja, Sir."
Ein Team aus 5 oder 6 Experten verbrachte mit mir die meiste Zeit des Sommers in Houston, und wir kamen wirklich zur Sache.
Ich habe keine Zeit, darüber zu sprechen, aber das war etwas.
Rückblickend war meine wichtigste Rolle im Department of Energy, dass ich großartige Leute identifizierte, sie anrief und sagte:
„Komm zu mir ins Department of Energy.
Wir sind hier, um die Welt zu retten."
Wenn sie einmal da sind, lassen Sie sie nicht allein, sondern setzten Sie sich für sie ein,
weil die überwältigende Regierungsbürokratie sie hinunterziehen könnte.
Ein langjähriger Mitarbeiter des Departments sagte:
„Wie kannst du dem todlangweiligen BS helfen?"
Er sagte nicht BS, das ist ein Akronym. (lacht)
Das schlimmste an der Politik waren die Zeitungen.
Sie warteten nur darauf, dich zu erwischen, bei einem Ausrutscher, dass man uneinig mit dem Präsidenten war oder so etwas.
Sechs Tage nach dem Bekanntwerden, dass ich zurücktreten werde, brachte „The Onion" einen Artikel:
„Betrunkener Energy Secretary wacht neben Solarpanel auf."
(Publikum lacht)
Ich lese Ihnen einen Auszug vor.
„Washington. Quellen berichteten, dass nach einem nächtelangen Zechgelage in mehreren Kneipen im D.C.
der Energy Secretary Steven Chu Donnerstag früh neben einem riesigen Solarpanel aufwachte,
das er in der vorigen Nacht kennenlernte.
Quellen zufolge ist Chu's Begegnung mit diesem kristallinen Silikonsolarempfänger
seine bedauernswertester Seitensprung seit 2009, als eine längere Affäre mit einer 27m-Windturbine beinahe seine Ehe beendete."
(Publikum lacht)
Normalerweise reagieren wir nicht auf skurrile Artikel,
aber als ich am nächsten Morgen kam, sagte ich:
„Darauf müssen wir reagieren".
Mittags gab ich die folgende Pressemitteilung heraus:
„Ich möchte allen mitteilen, dass meine Entscheidung gegen eine 2. Amtszeit als Energy Secretary
absolut nichts mit den Behauptungen zu tun hat, die in dieser Woche im The Onion gemacht wurden.
Ich bestätige oder leugne die Anschuldigungen nicht, und möchte betonen, dass saubere, erneuerbare Solarenergie
zunehmend eine Quelle von Jobs in den USA ist und immer günstiger wird, daher ist es nicht überraschend,
dass sich viele Amerikaner in Solarenergie verlieben."
(Publikum lacht und applaudiert)
Das machte Spaß.
Ende April 2013 beschloss ich, zurück nach Stanford zu gehen.
Ich wollte nur Professor sein, und „nur" soll nichts anderes heißen, als dass es
die höchste Position ist, in der ich mich je sah.
Hier begann mein Interesse für Neurowissenschaften.
Einige von uns taten sich zusammen und sagten, es gäbe einige Dinge, die wir tun könnten.
Ich erinnere mich im September 2013 an eine Idee im Gespräch mit einem langjährigen Kollegen,
Axel Brunger, wir arbeiteten 14 Jahre gemeinsam an der neuronalen Vesikelfusion, und ich sagte,
„Axel, das könnte wirklich eine gute Idee sein, vielleicht funktioniert sie, reden wir mit Tom."
Das ist Tom Sudhof, wir fanden ihn im Büro und ich erklärte die Idee und er sagte:
„Es könnte funktionieren, oder auch nicht."
Und ich sagte: „Tom, verstehst du nicht, wenn es funktioniert, werden wir berühmt."
(Publikum lacht)
Zwei Wochen später erhielt er den Nobelpreis.
(Publikum lacht) Zu spät.
Aber er ist ein sehr seriöser Wissenschaftler, und ist jetzt wieder zurück im Labor,
und daher wollen wir das Gehirn erforschen, und an Lebendgewebe, einem ganzen Gehirn, arbeiten, auch Liqun Luo,
und hier ist ein Beispiel für eines der Dinge, der technischen Dinge, die wir machen wollen.
Wir folgen den Fußstapfen von Neher und Sakmann, die die Patch Clamp Technology erfanden,
und damit die Neurophysiologie revolutionierten.
Wir wollten fluoreszierende Proben machen, die äußerst sensibel sein konnten, wie ein Patch Clamp im Lauf der Zeit,
aber wo kann man 1000 oder 10.000 Neuronen in Echtzeit an einem Lebendgehirn beobachten?
Also waren die von uns untersuchten Teilchen ein paar Teilchen, das ist eins,
ein Nanodiamant, der aus Diamantmolekülen entstand.
Wir entwickeln diesen Prozess des Plasmawachstums und beginnen praktisch nur mit Molekülen.
Im Bild links ist ein riesiger Diamant, ein Mikron im Durchmesser, wo Sie die Facetten sehen.
Im Bild rechts ist ein kleinerer Diamant, etwa 7 Nanometer im Durchmesser, wo die Linien sind und Sie können die Facetten sehen.
Rechts ist ein perfekter Diamant.
So etwas möchten Sie sich an den Finger stecken, und stolz tragen. (lacht)
Wenn Sie es sehen können.
Wir lernten, wie wir sie mit unabhängiger Steuerung dotieren können, mit Silangas, und wieder in einem CVD-Prozess,
und dieser besondere Diamant strahlt 10 Millionen Counts per Second aus.
Wir glauben, wir lernen gerade wie wir sie in „Massenproduktion" herstellen, 5 Nanometer groß,
etwa 5 Millionen Counts per Second.
Sie sind fotostabil und chemisch inert.
Wir versuchen auch herauszufinden, falls wir sie fotosensitiv machen können, ob wir noch einen Nanopartikel
in die Membran eines Neurons einbetten können, und hier gibt es einen potenziellen Aktionsgipfel,
die Fluoreszenz wird sich verändern, aber da sie fotostabil sind und so viele Impulse geben,
können wir individuelle Aktionspotenziale sehen und die sollten andauern, und wir wollen, dass sie
zumindest so lange bleiben wie die Absolventen.
Wir lernen, wie wir sie funktionalisieren.
Das ist nicht einfach, sondern eine ziemliche Arbeit, erst seit einer Woche gelingt es uns,
Silikondioxidbeschichtungen anzubringen, und Nanodiamanten sind nur einen Nanometer groß.
Das ist der erste Schritt der Funktionalisierung und dann werden wir sie hydrophil machen, und so weiter und so fort.
Also bleiben Sie dran.
Mir geht die Zeit aus, und ich habe nicht wirklich Zeit, über eine andere Partikelklasse, Seltene Erden zu sprechen.
Sie können einen Partikel mit verschiedenen Farbquoten dotieren, sodass ein Partikel diese Farbe,
und der nächste zwei andere Farben hat, und der nächste könnte diese Farbe, und der nächste jene Farbe,
und der nächste diese Farbe haben.
Wenn Sie alle Farbkombinationen berücksichtigen, die wir schon synthetisiert haben, kann man im Prinzip 39 Farben haben.
Dann können Sie das Bild nehmen, und eines für die 3-D-Lokalisierung nehmen, und das andere in ein Prisma geben,
die Farben zerlegen, sodass Sie den Array-Detektor als Spektrometer nutzen können, und indem Sie sich die Farbquoten ansehen,
können Sie in einem Rahmen viele Farben wählen.
Dann können Sie sehr schnell weitermachen.
Natürlich bedeutet das, dass sie speziell zerlegt worden sein müssen.
Abschließend will ich sagen,
warum ich mich 10 Jahre lang etwas widmete, das mir sehr wichtig ist.
Wenn Sie sich dieses Foto ansehen, ein Astronaut nahm es am 24. Dezember 1968 auf, und er sagte:
„Wir unternahmen alles, um den Mond zu erforschen, und das wichtigste ist, dass wir die Erde entdeckten."
Seit 1968 wissen wir, dass sich das Klima wandelt, größtenteils aufgrund der Menschen, und wenn Sie dieses Bild ansehen,
müssen Sie kein Wissenschaftler sein, um zu sehen, dass sich der Mond nicht zum Leben eignet.
Von diesem Blickwinkel aus sieht die Erde gut aus, und wir können nirgendwo anders hin.
Danke.
(Publikum applaudiert)