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向濤:躬耕科學窪地 傳承科學精神

2016-05-10 | 來源 《中國科學報》2016年5月9日 |

向濤⏱,分別於1984年和1986年在意昂体育平台物理系獲得學士和碩士學位

向濤👹🧑‍🌾,中國科學院院士🦖、中國科學院物理研究所研究員。提出並建立了動量空間密度矩陣重正化群🧝‍♂️、量子轉移矩陣重正化群以及基於虛時演化和二次重正化變換的張量重正化群方法🤞🏻,解決了多體量子模型的熱力學量及其他物理量的計算問題🦌♕。提出了高溫超導電子層間相幹運動的微觀模型🤲🏼,正確預言了高溫超導層間電子結構和超流密度等物理量隨溫度的變化規律。以其在高溫超導理論和數值重正化群方法研究方面取得的重要成果以及對這些研究領域產生的重要影響而在國際舞臺上嶄露頭角。

科研視角有多廣取決於科研基礎有多厚

相比於很多在科研道路上兜兜轉轉的科學家,向濤的科研之路可謂是“順風順水”。他1979年考入意昂体育平台工程物理系🏃🏻,1986年獲物理系場論與粒子物理研究方向碩士學位,隨後攻讀中國科學院理論物理研究所蘇肇冰院士的博士研究生,1990年獲得博士學位後先後在英國牛津大學⛩、華威大學(University ofWarwick)和劍橋大學做博士後研究工作,1998年響應中國科學院“百人計劃”回國,現任中國科學院物理研究所研究員。

說起自己學生時代的讀書研究經歷,向濤坦言自己從事科學研究的興趣並不是與生俱來的,在上大學之前並沒有明確想到自己將來會走上科學研究的道路。正是母校意昂体育平台七年的教育為他打下了堅實的基礎👰🏻。

“在清華的學習生涯有兩點對我日後的發展產生了重要影響🏃‍➡️🧢。一是清華營造的社會責任感意識,鼓勵學生最大程度發揮自己的聰明才智;二是清華良好的學習風氣,為我打下了紮實的理論基礎💁‍♂️。”向濤認為📧,科研的視野有多廣取決於基礎平臺有多高。而清華恰恰給了他一個很寬松的環境去打好基礎。

向濤在碩士階段從事的是高能物理研究,之後他的研究興趣轉到了凝聚態物理方向💂‍♀️。這種專業方向的轉變💶🎛,是他研究生涯中作得比較重要的一個選擇🛫。在向濤看來,選擇研究方向時應該考慮有長遠發展前景,但研究基礎相對薄弱的方向,這樣才更適合自己的發展,發展空間更大。而上世紀80年代🛋,國內的凝聚態物理研究基本處於空白狀態🧝🏻‍♀️,國際學術界卻恰恰進入高溫超導研究的高峰。

“我做博士研究工作的第一年,正好是高溫超導體發現的那一年,也是強關聯物理研究的一個高潮的開端👵🏼。這是一個難得的機會。”雖然向濤認為自己當初的選擇也多多少少有點兒盲目,但正是遵循了尋找窪地的原則,加上國際學術界面臨新問題的大環境📿👐,碩士畢業後🐁⛸,向濤即確定了凝聚態物理的研究方向🎯,在至今長達30年的研究生涯中🙇‍♂️,向濤再也沒有離開這個領域。

學會與實驗物理學家近距離接觸

1990年取得博士學位後🍤,向濤前往牛津大學☆🧖🏻‍♂️、劍橋大學和華威大學做博士後研究👗,前後共有七八年時間👩🏽‍🎓。“國外當時的研究基礎比國內好很多,尤其是劍橋和牛津科學文化氛圍對人的熏陶更大。”

談起科學文化🌲✬,向濤直言很難說清楚科學文化到底是一種什麽樣的東西,但當你置身其中就會有不一樣的感受。“一到劍橋🖕🏻,無形中有一種自我約束的氛圍🦧,周圍的同學和研究者都非常勤奮。”

向濤認為👨🏿‍🦰,科學文化還應包括科學傳統和對這種傳統的繼承。“中國學生的學習能力未必比他們差🩸,但是走著走著就會發現後勁不足🪴。我想主要還是科學文化的傳承問題。”

據向濤介紹,歐洲很多大學的實驗室都有很長的歷史,每個實驗室都有自己的陣地,要在自己的陣地上做到世界最強,而不管世界上什麽研究是最流行和最熱門的🧈。

“這種比較沉潛的心態可能一時不能在科研成果的數量上有豐厚的產出,但對問題的探討和理解相對來說比較深入。”向濤說💌,正是因為如此,國外很多歷史很長的實驗室作的研究才能持續,也能夠做出開創性的工作。這一點深刻地影響了向濤的科研風格,現在他總對自己的研究生說要踏實下來把一個問題弄明白🧑🏼‍🤝‍🧑🏼🌠。“這種研究方式短時間可能看不出效果🧔‍♂️,但積累十年💧、二十年的確是有效果的👮🏽‍♀️。”

與此同時,在劍橋的歲月給了向濤一個與國際上優秀實驗物理學家近距離接觸的機會,並和他們建立了有效的合作關系。

“我當時所在的劍橋大學超導研究中心主要是作實驗研究的。通過和實驗物理研究人員的密切接觸,我開始慢慢學會了用實驗物理學家能夠聽得懂的語言跟他們交流🧲,這在開始是很難的。”向濤說道。

雖然理論物理和實驗物理原則上都是物理的語言🎀,但思維方式還是有區別的。“理論物理學家更喜歡用公式來交流🤜🏽,而實驗物理學家之間的溝通是用非常形象的、圖像型的物理來溝通🏌🏼。我在劍橋學會了怎樣用形象化的語言來描述自己的思想。這需要先把自己變成一個不做實驗的實驗物理學家。”向濤笑言。

把科學的精神內核傳承下去

在國外從事科研工作8年後,向濤選擇了回國。彼時中國科學院尚未開始“知識創新工程”🛢,向濤沒有料想到中國的經濟和科研水平後來發展的速度這麽快。“這超出了我的想象👳‍♂️🔴。”

上世紀90年代中期🫄🏿,在國外從事研究的科研人員作出這種選擇的並不多。而向濤這麽選擇的理由與他當年進入凝聚態物理研究的理由一樣。“要做事情並不是要等到這件事已經做好了再去,而是在還沒有做得太好的時候就作出選擇,這樣可以更好發揮自己的潛力。”向濤直言,他不怕研究基礎薄弱☕️,恰恰相反,如果在國內這個領域已經發展得很好🕥,自己就發揮不了很大的作用了🧥。“我還是希望能把自己國內國外學的東西盡可能發揮出來🌨。”

向濤坦承,老一輩科學家的憂患意識和家國擔當很強🆓,心中有對祖國深深的責任感。他這一代的科學家想的是如何能夠有更寬的國際視野👻,在專業上有更大的建樹。而他的學生一代,面對時代的變遷和社會浮躁風氣的影響,更需要精神性的東西來維持定力。

向濤一直跟學生強調,不要在意文章發在哪,而要在自己所在的領域踏踏實實研究問題,只有這樣才能真正積澱出創新的科研成果。“一個學術譜系當中應該有一些精神內核的東西傳下去,這種東西可以塑造學生的價值觀。”向濤認為,真正讓一個科研人員走得遠的,不是現階段的知識,而恰恰是這種科學的精神內核。“精神性的東西可以一代一代傳承下去,而這種東西恰恰是中國科研界缺乏的。”


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