作者:韩扬眉 来源:中国科学报 发布时间:2022/5/24 15:57:57
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金瑜亮:“复杂”世界的探索者

 

 

金瑜亮始终保持“open”的状态,这与印象中的理论物理学研究者不一样。

2021年10月5日,2021年诺贝尔物理学奖公布,其中一位获奖者是意大利理论物理学家乔治·帕里西,也是金瑜亮的博士后导师。当记者寻访未遂,而后决定“再赌一把”拨通了金瑜亮的电话,邀请他解读此次诺奖,并分享导师故事,他的第一句话是“非常乐意!”

金瑜亮的组会“随处可开”,一位熟悉他的行政工作人员说,路过咖啡间时,经常看到他与学生或是同事热烈地讨论问题。

他的博士生李欣阳记得,以前组织团建时,导师“点子很多”,爬山、爬长城,还常带大家一起吃从未尝试过的外国菜系。

今年3月,金瑜亮正式成为中国科学院理论物理研究所(以下简称理论物理所)研究员。

探索、尝鲜,无论是对科研,还是对生活,金瑜亮不恐惧不确定性,反而一次又一次跳出舒适圈,打破自我,重建自我。

“导师让我在成为PI后,与他‘划清界限’”

喜欢探索,是金瑜亮一直以来的性格。

他喜欢物理,大学在复旦大学物理系学习,他第一次接触实验,“毕业论文做的是一个生物物理的实验,这个经历最大的作用,是知道自己不适合做实验研究。”金瑜亮笑着说,他开始了在专业领域的第一次探索。

大学毕业后,他到美国纽约城市大学读了硕士、博士研究生,转向偏计算的软物质无序复杂系统研究。

金瑜亮发现,“真实的物理体系是复杂的,而无序复杂系统是与实际体系密切相关的理论研究。”这让他充满兴趣和热情。

2021年诺贝尔物理学奖就颁给了无序复杂系统领域,这一领域涉及很多方向:玻璃化问题、非平衡态统计物理、甚至生物的群体运动、温室效应等气候现象......

金瑜亮不想一开始就被困在一个方向里,而是希望在科研初期更多的涉猎,拓展自己研究的广度和深度。于是,在博士后期间,他先后辗转美国杜克大学、意大利罗马大学、法国巴黎高等师范学院和日本大阪大学4个地方,跟随不同的导师,了解领域内不同的研究方向。

时至今日,还有不少学生问金瑜亮,为什么转这么多方向?对学术成长有利还是有弊?

“不同的科研经历和研究方向让我受益。”金瑜亮每一次的回答都很坚定。他告诉《中国科学报》,“尝试不同的课题可以拓展视野,让我觉得不断地有新鲜点,每一次拓展都会让我进入新的研究领域、找到新问题。”

有趣的是,金瑜亮后来才发现,自己的科研风格被不同导师的不同风格潜移默化影响着。

金瑜亮遇到过比较“分裂”的两种风格,比如:在法国时的导师从不开组会,觉得“浪费时间”,在美国时的导师雷打不动的每周五开组会。

当自己成为导师时,金瑜亮采取了“折中”的做法:“学生的课题平稳推进时,我们就不开组会,当他感觉遇到阻力了,进行不下去了,我们就开会整理一下思路,讨论问题的解决办法,这种思维的碰撞有助于产生灵感。”

不过,也有被他“抛弃”的风格。“帕里西是非常天才型的物理学家,他的思维很跳跃,有点‘天马行空’,我肯定学不来。”金瑜亮笑着说。

也有导师的话足以让他铭记一生。即将离开法国时,导师告诉金瑜亮,以后自己做课题负责人时,要在学术上与他“划清界限”。

金瑜亮很清楚导师的意图,“人是有一定惯性的,博士后及之前完成项目时,大多是被动的执行者。而当成为负责人时,研究什么问题、如何设计研究计划等由自己独立完成。越早培养科研的独立性,越有助于今后的发展。”

他坦诚,这种角色的转变是最困难的,“那段时间我时刻提醒自己,要完成转变,试着完全靠自己做一些事情。”

“听一些看似无关的讲座报告”

喜欢尝鲜的性格,让金瑜亮“独立”后,得到了更大展现。

“在国内的大学或科研机构,不是每个年轻的科研人员一开始就能成为独立的课题负责人,理论物理所也许是为数不多的一个例外。”这是金瑜亮将理论物理所作为回国后唯一的选择的初衷,在这里,他实现了“学术自由”,可以开拓感兴趣的新方向。

金瑜亮“不走寻常路”,经常会与不同领域的学者交流。

2018年,刚回国的金瑜亮参加一个研讨会,并介绍了其在Gardner相变(玻璃体系中的一种复杂相变)上的研究进展。会间休息时,加拿大滑铁卢大学的陈征宇教授找到金瑜亮,并问到:“这个相变这么复杂,能否借助机器学习的方法解决?”

“这是一个全新的思路!”金瑜亮意识到。抱着试一试的态度,陈征宇、金瑜亮,以及北京航空航天大学研究员蒋滢等展开了合作,尝试了大量的方法、设计不同数据输入方式,在失败了多次之后,终于在机器学习方法的帮助下,成功测量了Gardner相变的一个临界指标,这一研究最终发表在《美国国家科学院院刊》。而同时,机器学习与复杂无序系统的交叉研究正越来越成为一个热门方向。

前段时间,金瑜亮还参加了一位宇宙学方向研究生的报告,其中提到引力理论在金属-绝缘体相变中的应用——这种应用基于理论物理中的“全息原理”。那时他正在尝试理解颗粒物质等无序体系中的液-固转变,突然眼前一亮:“引力理论既然可以处理‘电子流’,是否也可以应用到‘颗粒流’”?

金瑜亮找到所里全息理论的专家李理、以及上海交通大学物理与天文学院教授Matteo Baggioli 等进行了多次深入的讨论,发现引力理论可以用来描述一些颗粒物质在剪切外力下的非线性响应。

“沙子(颗粒物质)和黑洞(引力理论)看起来完全没有关系,但在某些模型中,他们有类似的非线性效应。”这项研究近日发表在《科学进展》。金瑜亮说,“引力理论、全息原理与无序体系的交叉研究,是一个值得进一步探索的方向。”

选择探索、创新,就意味着选择了不确定性,甚至失败。

“有时候,不同研究方向间交流有点‘鸡同鸭讲’,花了很长时间才听懂对方在讲什么。也不是每次都成功,我做过很多次失败的尝试。但这很正常,成功需要有失败铺垫。”金瑜亮淡然地说。

谋定而后动,金瑜亮喜欢探索和挑战,却又不浮躁,在每次进入一个新方向时,总会很认真的对待。

金瑜亮办公室的4面墙,三面墙上都有3块大大的白板,工工整整地排列着公式推导过程和各种图示草稿。他常常独自站着在这里“面壁思考”,笔随思想而流动,复杂的问题、难解的思路也越发地清晰。

“他会在听报告、听一些课程时认真地做笔记,会在项目开始或论文撰写前把思路清晰地梳理在白板上。”这种认真的态度一直影响着李欣阳。

“感染学生的导师”

初见金瑜亮,他很好认,确如学生所描述的,“一看就是一个很自律的人”。他一身干净西装,显得身材笔挺。一副方框眼睛,目光坚定,充满自信。

在学生心中,金瑜亮还是一个很容易感染人的导师。

博士后潘登说,金老师给了他持续深入研究的信心。“我博士研究的是玻璃体系,感觉比较难,做的人也不是很多,金老师作报告时讲了他的经历与研究,让我觉得只要深入做下去,就能出成果,也让我最终决定持续做这个研究方向。”

李欣阳至今记得第一次见到金瑜亮时的印象,2018年,她参加理论物理所研究生夏令营。“身穿浅蓝色的衬衫,干练又不严肃。”李欣阳告诉《中国科学报》,金老师做了《统计物理的新挑战》的报告,让她对该领域产生了浓厚兴趣。

李欣阳感触最深地是,金老师不会急于求成地希望他们快速出成果,而是希望先打好基础,再添砖加瓦。比如有些模拟计算已经可以用成熟的软件来运行,但他仍然希望我们学习原理、设计算法、写代码,从而对这些“所以然”有更清楚的认识,经历完整的科研训练。

金瑜亮的细心与平和常常让身边人感到暖暖热流。“那时,金老师刚回国不久,师兄们也还没入所,金老师带我来到实习生办公室,发现只剩下一张被各种老旧电脑和打印机堆满的办公桌。他二话没说,就帮我一起把这些设备搬走,清理出了一张整洁的桌子。”李欣阳回忆说。

“我们组很有凝聚力。”潘登自豪地告诉《中国科学报》,金老师不仅自己关注组里学生的学习生活,也常告诉“师兄师姐”要多关心“师弟师妹”。

除了组会,金瑜亮的研究组还有“不约而同”的习惯,就是在每次组会后,大家一起去食堂吃午饭,之后再一起回到所里喝杯咖啡,聊聊天,包括各自的生活、见闻、国内外的新鲜事儿等等。

亦如科研向外延展,金瑜亮的生活也向内探索自身更多可能性。他喜欢书法,也喜欢运动,最近还在坚持学习日语。

金瑜亮有个美好的愿望,“我希望能够利用相对充裕的时间,与学生共同寻找一些新方向,拓展科研的思路,我不知道这样是不是最好的方式,但至少是一种尝试。”

 2018年在新加坡举办的Designer Soft Matter会议,金瑜亮(右3)与国际学者交流后合影(受访者供图)

 

 
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