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「获2018诺奖的激光物理技术，为什么要用鸟叫命名」百家号

如何看待百家号Lite小程序热议话题「获2018诺奖的激光物理技术，为什么要用鸟叫命名」
2018年的诺贝尔物理学奖于中国时间10月2日揭晓，ArthurAshkin因为发明光镊技术（OpticalTweezer），独享一半奖金；GérardMourou和DonnaStrickland因为发明啁啾脉冲放大技术（ChirpedPulseAmplification），分享另一半奖金。出品：科普中国制作：中国科学院物理研究所常国庆监制：中国科学院计算机网络信息中心2018年的诺贝尔物理学奖于中国时间10月2日揭晓，ArthurAshkin因为发明光镊技术（OpticalTweezer），独享一半奖金；GérardMourou和DonnaStrickland因为发明啁啾脉冲放大技术（ChirpedPulseAmplification），分享另一半奖金。
图片来自http://prizenobel.org/
可能有人会疑惑，怎么颁给了两个看起来不相关的技术？
实际上，我们应该理解为，今年获奖的领域为激光物理
。
自从激光在1960年被发明之后，与激光有直接关系的诺贝尔奖有几十项之多。今年的物理学奖奖励的确实是两项相互之间没有多大关联的激光技术
，这两项技术的背后并无多少深刻物理可言，但它们开启了多个崭新的学科，为人类认识世界提供了前所未有的强大工具，尽管出乎很多人的预料，但的确实至名归。
发明光镊技术96岁ArthurAshkin教授独享一半奖金ArthurAshkin发明了光镊技术，也就是利用激光光束，像镊子一样去“夹”起微观粒子（原子、分子等）和微小物体（比如细胞、病毒等）。这背后的原理可以借助动量这一概念来理解。
在中学物理中，我们知道一个运动物体所具有的动量等于该物体的质量乘以它的速度。当两个物体发生弹性碰撞时，动量可以在二者之间转移。比如在打台球时，用白色主球撞击其他球的过程，也就是将白色主球的部分或者全部动量转移给其他球的过程。
图片来自于维基百科
光具有粒子性，自然也具有动量。当照射在镜面上的光被镜子反射时，光的动量发生改变，从而对镜子产生一个压力（推力），这种压力也被称为辐射压力（Radiationpressure）。
光对被照射的物体施加辐射压力这一概念，最早由德国数学家和天文学家开普勒在1619年提出。当时人们发现彗星接近太阳时，总是拖着长长的尾巴（彗尾），而且尾巴总是出现在彗星背向太阳的一侧。开普勒认为是太阳光的辐射压力将彗星中很多尘埃颗粒推向彗星身后，从而在其背向太阳的一侧形成彗尾。
△哈雷彗星在1986年到访地球附近（图片来源：NASA）。在中国传统文化中，彗星象征着不吉利。又因为看起来像个扫把，所以彗星在中国又被称为扫把星。哈雷彗星每76年光临一次地球。世界上公认的对哈雷彗星最早的记录，来源于《史记》。
1871年，电磁学集大成者麦克斯韦在理论上预言了辐射压力现象。
辐射压力很小，将平均功率为5毫瓦的激光垂直入射到镜子表面，假定所有光被反射，那么镜面所感受到的压力只有33×10^-12牛顿。
如果将光束聚焦，在焦点附近的物体的不同部分感受到来自不同方向上的光线，这些光线在物体表面既有反射又有折射，反射和折射改变光的动量，因此光对物体产生力的作用，由于光强在焦点附近呈梯度分布，从而对物体产生了梯度力（Gradientforce）。如果物体很小（纳米到微米量级）也很轻，它就会被聚焦光束限制在焦点附近、合力为零的平衡位置。通过移动光束的焦点位置，被“抓住”的微小物体也会随之被移动。
1970年，在贝尔实验室工作的Ashkin发明了这种光镊技术，随即被广泛应用于生物学研究，用于操作生物大分子或者细胞等，开辟了许多崭新的领域。
图片来自于维基百科
因发明啁啾脉冲放大技术师徒共享一半的诺奖奖金GerardMourou和DonnaStrickland
因发明啁啾脉冲放大技术而平分另外一半的诺贝尔奖。
这项技术关注的是如何通过不断的放大从而提高一个超短脉冲的峰值功率
。
1961年，也就是激光被发明之后的第二年，人们就发现激光可以与物质进行非线性的相互作用，产生新的光谱分量，从而诞生了非线性光学这一学科。
非线性相互作用的强弱依赖于光的功率。最为有效的增强激光与物质非线性相互作用的手段是将光的能量集中在很短的一段时间内
（比如一个纳秒或者更短），从而获得极高的峰值功率
。因此，在70年代，激光技术的一个主流研究方向是如何获得时间上越来越短的光脉冲，并诞生了另外一门学科—超快光学
。
很快，人们就意识到，如果要进一步提高脉冲的峰值功率，需要对脉冲进行多级放大。但问题是，当脉冲对峰值功率足够高时，会和放大装置本身产生非线性相互作用，破坏光束质量，甚至损坏放大装置。
1985年，GerardMourou和DonnaStrickland通过发明啁啾脉放大技术有效地解决了这一问题。
具体是如何解决呢？
一个激光脉冲的频谱包括不同的频率分量，不同地频率分量在物质中传输地速度不同，因而脉冲会在传输过程中逐渐变宽
。
GerardMourou和DonnaStrickland让该脉冲在一段很长的光纤中传播，从而将脉冲展宽为原来宽度的100多倍
，相应的脉冲峰值功率也降低了100多倍。然后，将该被展宽的脉冲进行放大，便可以有效抑制非线性效应；放大之后，再利用一个压缩器将脉冲压缩回原来的宽度。
这样，通过展宽－放大－压缩就可以得到峰值功率极高的超短光脉冲，也从而诞生了超强超快激光这一研究领域。
△图片来自于GerardMourou和DonnaStrickland1985年发表的文章
这项技术有一个非常形象的名字—啁啾（读作“zhōujiū”）
脉冲放大。
被放大之前的脉冲经过光纤展宽后，由于不同频率成分传输速度不一样，导致脉冲的瞬时频率会随着时间变化。啁啾是形容鸟叫的声音，如果仔细听，就会发现鸟叫的声音频率也会随时间变化，先低后高。
在超快光学中，啁啾已经成为一个异常重要的物理术语。
图片来自于GerardMourou
啁啾脉冲放大技术正大放异彩自问世后，啁啾脉冲放大技术已经成为产生超强超短脉冲激光必须采用的技术。欧盟正在建设中的未来国际上最强的激光装置——ELI装置，其输出的超短脉冲可望具有200PW的峰值功率，经过聚焦后有望得到近10^(24-25)W/cm2超高强度，这将开启崭新的物理研究，揭示极端条件下的物理规律。
我国在超快超强激光具有非常扎实的基础，已经取得了一批国际领先的成果。就在啁啾脉冲放大技术发明的几年后，在侯洵院士领衔的“攀登计划”支持下，中科院西安光机所、天津大学等单位对该技术进行了系统研究。近年来，中科院物理研究所、上海光机所及中国工程物理研究院等单位在科技部、863及基金委等项目的持续支持下，相继取得了突破世界纪录的结果。如物理所2011年率先在国际上基于该技术利用钛宝石激光取得了大于1PW的结果，上海光机所利用该技术在5PW的基础上，去年又获得了10PW的目前最高峰值功率。我国科学家取得的相关成果，已在国际上形成重要影响，极大地提高了我国在该领域的国际地位。
GerardMourou是我的导师的导师，虽然已经74岁，但一直活跃在超快超强激光的学术前沿。就在几年前，他领导成立了一个新的国际研究中心——TheInternationalCenterforZetta-ExawattScienceandTechnology(IZEST)，目前全世界已有30多家研究单位加盟。依托该中心，GerardMourou希望研究出新一代的激光技术，能够将激光的峰值功率在现在的水平上继续提高3-5个数量级。
纵观GerardMourou的学术生涯，始终追求“更高更强”的目标，不仅令人高山仰止，更是我辈激光科研工作者的毕生楷模。
相信在同仁们的共同努力下，未来的激光物理学领域，还将出现更“闪亮”的成果。
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「YC 创始人 2008 年看好 30 个创业方向，现在来看对了几条」百家号

如何看待百家号Lite小程序热议话题「YC 创始人 2008 年看好 30 个创业方向，现在来看对了几条」
编者按：2008年7月时，YCombinator创始人PaulGraham曾发表一篇文章，他列出创业公司创业的30个创意，这些创意是YCombinator看好的。几年过去了，PaulGraham给出的创业方向正确吗？今天来回味一下，还真是另有一番风味。
当我们查看YCombinator申请项目时，总是能找到我们渴望看到的创意。以前，我们不会在公开场合告诉大家它们是什么。如果我们说，我们正在寻找X，那么申请者就会提交X。这样一来，要评判项目就会变得更困难：到底这个团队提交X是因为它们真的想做，还是因为他们知道我们想听？
我们并不想固守项目，因为我们真正想找的是做项目的人。于是我们换了一套方法：我们会将自己想看到的某些项目列出来，但是描述时却很宽泛。这份创意清单也许很有用，因为想象力丰富的人会将它引向我们无法预料的方向。
请注意，不要有这样的想法：如果你想向YCombinator提交申请，必须选择这些创意类型中的某一个，千万别有这样的感觉。如果问，我们在做YC的过程中学到了什么，那就是：我们所知甚少。我们曾资助许多出色的公司，比如Loopt，但它所要做的事情是我们从未想过的。
1、RIAA是怎么应对危机的，这也许是一个征兆。当索尼和环球起诉“孩子”时，有些东西被破坏了。事实上，至少有两样东西被破坏：一是文件分享所使用的软件，二是唱片公司的业务模式。现状并非最终答案。在音乐产业发生的事情，电影行业正在重复。20年后，当一切尘埃落定之时，世界会是怎样的呢？从现在开始，我们就可以动手鼓捣什么组件呢？想找到答案可能还有些遥远。例如，对于音乐产业，答案可能是这样的：录制音乐不要收费了，一心一意关注授权，关注现场表演。电影产业怎么办？
2、简化浏览从网络浏览器中割舍一些东西，换取更简洁的体验，这样的例子很多很多。老人和小孩并不想要“完整的网络”，他们只是想沟通，想分享照片，想看点东西。在数字相框与计算机Firfox之间，还有没有可行的创意，它们没有被发现？如果你找到了，开发出来了，除了老人和小孩，还会有其它人使用吗？
3、新新闻MarcAndreessen曾经说过，报纸已经麻烦缠身。问题并不只是它们接受网络的速度太慢，还有更严重的问题：报纸有着深层的结构性问题，问题已经曝光于竞争对手眼前。如果新闻源只有通讯社和少数大报纸，它们就会不断写一些老套的东西，比如总统见了谁，说一些很传统的以观点，由员工来写。读者不再感兴趣，如果新闻无可替代，读者还是愿意读读的。在竞争更激烈的网络环境中，新闻将会发生很大的变化。我们所说的“博客”就是描绘未来的一个信号。新闻网站（比如Reddit、Digg）也是一股重要力量。不过一切刚刚才开始。
4、IT外包在大多公司的内部，IT部门是一个瓶颈，企业为此付出了惨重代价。要让它们为你制作一份简单的WEB表格，居然要几个月时间。于是Wufoo冒了出来。如果营销部门想要一份WEB表单，只要5分钟就能做好，自己做。如果用户还在依赖IT部门做什么事，你可以抽出来，以此作为基础建立一家公司，用户对现状不满，你可以将这种不满变成力量，让自己的企业奔跑起来。
5、企业软件2.0企业软件公司卖的软件很糟糕，但是收的钱却不少。它们干了不少坏事，但是还是成功，为什么？原因很多，这些原因连接起来，变成一道保护墙。不过软件世界正在改变。如果你深入研究企业软件业务的各个部分（不只是软件本身，还有销售方式），你就会发现，有些部分可以挑出来，让创业公司做。起步时有一条路可以走：为更小的企业开发产品，因为这些小企业没多少钱，不能像大企业一样购买贵的东西。想将东西卖给小企业也要容易一些。
6、变种CRM将会越来越多它是企业软件的一种，我之所以明确提出来，主要是因为这个领域很有潜力。CRM（客户关系管理）意味着无所不包，但是现在的产品功能有限，似乎只能管理邮件列表。它应该可以帮助企业与客户进行更好的交流。
7、企业需要的东西有些不存在当某些人在工作时需要一些东西，但是这些东西不存在，于是就自己跑去开发，许多出色的创业公司正是这样诞生的。看起来这套方法很模糊，但它极有效。你知道客户想要什么，跑去开发，因为你就是客户。如果你在工作时需要一些东西，其它人也会需要，他们愿意付费。如果你正在为大企业工作，想自己做点事，这套方法可以帮你寻找创意。请从这句话开始：“如果某人开发了……我愿意付很多钱购买。”接下来，你可能就会找到很棒的产品创意。
8、约会目前的约会网站并不好，会有更好的冒出来。如果有人想创办一家约会创业公司，有两个问题必须回答：会以何种不同的方式约会？除了要回答这个问题，还有一个问题要回答，这个问题更重要，那就要克服鸡和蛋的问题，这个问题是所有约会网站都要面对的。当Reddit这样的网站只有20个用户时，它也是很有趣的。但是如果约会网站只有20人，那可没有谁会用。所以说，如果你想创办一家约会创业公司，提供约会时不要太注重新奇性，因为这部分工作算是比较容易的。你应该围绕鸡与蛋的问题寻找创新方法。
9、照片/视频分享服务网络上有许多流行照片分享网站。不过那些划入“社交网络”的网站很大程度上也与照片分享有关。大家很喜欢分享文字（比如IM、邮件、博客，这些都是文字分享App），其实大家可能更喜欢分享照片。照片更简单，更有趣。我认为这个市场有很大的增长空间。在图片与视频分享服务方面，最终可能会留下30种不同的子类型，其中一半现在还没有被发现。
10、拍卖网络拍卖市场比大家想像的都要大。因为EBay做得很糟糕，大家可能会认为网络拍卖很枯燥，但是EBay仍然很强大，甚至成了垄断者。最终结果就是停滞不前。在自己的领地上，我怀疑EBay将会遭遇攻击，当入侵者成功之后，市场会变得更有价值——比眼下更有价值。和约会一样，如果有创业公司想进入这块领地，与其关注拍卖网站的运营方式，不如多想想办法打破垄断。
11、WEBOfficeApp如果有人想与微软桌面软件竞争，我们很感兴趣，愿意提供资金支持。很明显，这是一个利润丰厚的市场，看看微软赚了多少钱就知道了。如果有一家创业公司能拿下十分之一的蛋糕，那肯定会高兴得睡不着觉。如果有哪家创业公司想进入，还会得到微软的帮助，微软文化变得越来越官僚，它想守护自己的桌面营收，当它们自己开发WEBOffice程序时，可能会做得很糟糕。当你创立公司，准备开发类似产品时，你应该做好准备，向大家介绍一下为什么现有WEBOffice替代产品无法获得成功，而你能够打败它们。
12、纠正广告产业如果能让观众满意，广告会变得更好。现在的广告不再好么有用，观众已经知道如何屏蔽糟糕的广告，不管广告以多大的声音叫嚣，都没有关系。
就目前来说，我们只是将印刷、电视广告转移到网络。什么是正确的网络广告？它可能会是完全不同的形式。这些广告可能看起来不像广告，按现有标准衡量，不像广告。所以说，如果想解决问题，可能要重新开始思考：想想广告的目标是什么，如何用新技术实现。可能新的答案已经存在，只是还处在发展初期，晚些时候就会被人们承认，替代传统广告。
如果你能发明一种新的广告形式，它的效果可以评估，尤其是销售方面可以评估，那肯定能加分。
13、线上学习美国的学校太糟糕了。许多家长都意识到了，如果有办法让自己的孩子多学些东西，他们肯定感兴趣。不久之前，学校仍然是地区的垄断者，就像报纸一样。但是网络改变了一切。如果你可以通过网络接触孩子，你会如何教他知识呢？答案可能极有趣，比单纯将书本放在网上更有趣。
有一种办法可以帮你起步，那就是考试准备服务，孩子们需要这样的服务，起步之后再扩张，教孩子们更多东西，不限于在考试中拿到高分。你也可以通过游戏起步，然后慢慢提升他们的思考能力。对于较小的孩子，你可以让他们看其它人是如何解决问题的，边看边学。
14、评估工具现在有如此多的电脑连接到网络，有些事情我们可能没有意识到，但是仍然可以评估。如果可以评估更多的东西，也许能解决一些大问题。在所有事情中，最重要的就是帮助大机构查找问题：你可以告诉它们谁的生产力更高。小企业是由市场直接评估的，不过一旦企业变得足够大，企业内部的人就会受到市场力量的保护，政治开始抬头，成为主导力量，而不是绩效。在大企业内，即使评估能力只是稍有提高，也可以对整个世界的经济造成巨大影响，如果有创业公司能帮助大企业，肯定能获得成功。
15、现成的安防解决方案像ADT这样的服务前途光明。到了今天，房屋与屋主几乎每时每刻都与网络连接，创业公司也许可以用便宜现成的硬件和服务将它们缝合起来。
16、依赖于设计的搜索形式谷歌的弱点并不多，当中最大的一个弱点就是设计。它总是努力开发下一个最好的东西，结果精力分散。如果能开发一种高度依赖设计的搜索，创业公司也许可以在搜索领域打败谷歌。我不知道是否有人在做，如果你在做，我们想听听你的说法。
17、新支付方式因为没有办法收费，有许多东西不能快速增长。有些人本来可以拿出解决方案，但是它们并不知道需求有多大，由于增长被压制，就更难知道了。所以说，如果能找到新的支付方式，在某些情况下让支付变得更简单，那它可能会变成庞大的市场，比投资者预想的更庞大。看看PayPla吧（警告：这是一个受到严格监管的行业）。
18、WebOS我想说的是转向服务器的客户端OS，这样写可能不太合适。当应用与服务器渐渐融合，也许会出现一样东西，它成为核心，就像OS一样。我们已经投资几家公司，它们可能会成为候选者。这个市场很大，也许会出现多个赢家。
19、应用和（或）数据代管这个领域与数据处理有关，但并非等同于数据处理。再次强调，在这个领域，我们已经投资几家创业公司，未来，这个市场可能会变得很庞大，可以容纳几个利润丰厚的次市场。关于第4、第18和第19点，可能会有相同的答案，或者说，会有某个答案能回答这三个问题。如果你想找到总体性解决方案，它可能不是那么直接，而是要从小起步，先解决较小的、较特殊的问题，然后慢慢扩张。
20、导购和新闻一样，购物受到了地域的限制。你可能会去本地商店，从它们拥有的产品中选择。现在可能性更多了，用户需要引导。如果你知道自己想要什么，Bountii能帮你找到最好的价格。但是你如何判断自己想要什么呢？暗示一下：答案之一与第3条有关。
21、面向个人和小企业的财务软件凭直觉判断，这是一个不错的行业，困难在于，你要将数据与所有银行连接。对于小型创业公司来说，达到目标有点难。不过，如果你从社区开始起步，然后慢慢向其它地方扩散，也许就能替代它们。
22、基于WEB的Excel/数据库混合产品许多时候，人们将Excel当成轻量数据库。我认为，这可能是一个机会，你可以开发一个程序，因为用户有这样的需求，如果它是基于WEB开发的，你也许可以增加一些新东西。例如，你可以让数据输入变得更简单。
千万不要让它变成数据库，那会吓倒用户。有一个问题你要好好思考：如果没有定义架构，我能让人们做多少事？你应该将数据库变成语言一样的东西，它可以让用户以链表的形式轻松保存数据。
23、开发更开放的维基百科替代品在维基百科中，“删除”统治一切。真是讽刺，维基百科居然受到了“打印时代”的思维限制。如果线上参考信息有很长的“尾巴”，由文章组成的尾巴，只有少数人对它们感兴趣，又能有什么伤害呢？只要每个人仍然可以找到他们想找的东西。维基百科颠覆了大英百科全书，想颠覆维基百科仍然是有可能的。
24、为糟糕的客户服务设立缓冲区有许多公司的客户服务很糟糕。“请不要挂断，对于我们来说，你的呼叫很重要。”读到这些东西的时候，难道不会让你打起退堂鼓吗？有时，UI会故意刁难客户，例如，一些航空公司故意设置障碍，当你用里程数换购机票时很困难。如果能开发一样东西，解决糟糕客户服务问题，也许有人愿意付费。
25、挑战Craigslist是否应该商业化？Craiglist的看法很矛盾。这种矛盾有利也有弊。如果你关注某个领域，而Craiglist在该领域很弱，你也许会找到更好的解决方案，解决Craiglist正在努力解决的某些问题。
26、让视频聊天更好Skype和Tokbox只是开始，在这个领域，还会有更多的革命到来，尤其是移动设备领域。
27、硬件与软件混合大多黑客认为硬件难以攻破。你必须与混乱、昂贵的硬件打交道。不过Meraki告诉我们，如果你愿意冒险进入硬件领域，还是可以有一番作为的。在硬件领域，有许多果实挂得很低，你可以摘到，有时，你只需要对现有产品进行小小的调整，就可以带来很大的变化。
现在的硬件基本上已经软件化。我所说的硬件软件混合，就是说软件扮演非常重要的角色。如果你有这样的想法，相信你会找到立足之地的，因为大多黑客害怕硬件，而大多硬件企业又写不出好软件（正因如此，你的iPod不是索尼制造的，索尼也没法写出iTunes）。
28、解决邮件超载问题许多人都觉得邮件太多了，包括我。如果你能找到解决方案，就能找到一个已经存在的市场。不过最好的解决方案可能不像开发新邮件阅读器那么明显。你可以将收件箱变成类似任务清单一样的东西，
29、为特殊市场开发建站工具如果想建站，可以选择Weebly，它是一个出色的通用型建站工具。不过你可以针对许多市场开发专用工具。如果你是房产代理，如果你是餐馆经营者或者律师，怎样建站更好呢？现在还没有很好的答案。
很明显，要解决问题，需要编写一个更灵活的建站工具，然后再在上面搭建各种层，制作不同的“变种”站点。暗示一下：如果想为终端用户开发建站工具，关建是让那些不懂设计的人制作很漂亮的网站——至少要让专业人士能制作出来。
30、面向创业公司的创业公司创业公司的数量越来越多，这本身就是一个创业机会。我们的公司算一家，TechCrunch算一个。你能做些什么新东西呢？
清单还没有完，姑且省略吧。我们正在寻找各种创意，这些创意的类型很多，清单无法完全覆盖，更别说市场上还有更多的创业构想。如果你有好的创意，但是它们没有在清单中列出来，不要因此否认。有些很棒的创意之所以被人们忽视，就是因为看起来很疯狂。
盘点这份清单是一件很有趣的事。在创意与创意之间，我看到许多相似点，之前被我忽视。事实上，阅读清单时，你能给创业公司绘制一张清晰的合成图：世界上有许多问题，一些老迈慈祥的解决者正在解决，你要成为无情的掠夺者，爬上他们的肩膀。许多时候，创业公司就是无情的竞争者，但是它们参与的游戏很特殊，只有创造出人们想要的东西，才能成为赢家。
原文链接：
编译组出品。编辑：郝鹏程

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