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                        金瑜亮:一次次跳出舒適圈的探索者

                        2022-06-22 中國科學報 韓揚眉
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                        金瑜亮 受訪者供圖

                          金瑜亮始終保持“open”的狀態,這與記者印象中的理論物理學研究者不一樣。

                          金瑜亮的組會“隨處可開”,路過咖啡間時,經常看到他與學生或同事討論問題。

                          他的博士生李欣陽記得以前組織團建時,導師“點子很多”,爬山、爬長城,還常帶大家一起吃從未嘗試過的外國菜。

                          今年3月,金瑜亮正式成為中科院理論物理研究所(以下簡稱理論物理所)研究員。

                          探索、嘗鮮,無論是對科研,還是對生活,金瑜亮不但對不確定性毫不畏懼,反而一次又一次跳出舒適圈,打破自我,重塑自我。

                          早點培養科研獨立性

                          金瑜亮喜歡探索、喜歡物理。

                          “從復旦大學物理系畢業時我的論文做的是生物物理實驗,這個經歷的最大作用是讓我知道自己不適合做實驗研究。”金瑜亮說。

                          大學畢業后,他到美國紐約城市大學讀了碩士、博士研究生,轉向偏計算的軟物質無序復雜系統研究。

                          金瑜亮發現,“真實的物理體系是復雜的,而無序復雜系統是與實際體系密切相關的理論研究。”這讓他充滿興趣和熱情。

                          2021年諾貝爾物理學獎就頒給了無序復雜系統領域。該領域涉及很多方向,金瑜亮不想一開始就困在一個方向里,他希望在科研初期拓展自己的研究廣度和深度。于是,在博士后期間,他先后前往美國杜克大學、意大利羅馬大學、法國巴黎高等師范學院和日本大阪大學,跟隨不同的導師學習,了解領域內不同研究方向。

                          不少學生問金瑜亮為什么轉這么多方向。

                          “不同的科研經歷和研究方向讓我受益。”金瑜亮每一次的回答都很堅定。他告訴《中國科學報》,“嘗試不同的課題可以拓展視野,不斷曝出新鮮點,每一次拓展都會讓我進入新的研究領域、找到新問題。”

                          金瑜亮后來發現,自己的科研風格被不同導師的風格潛移默化地影響著。

                          金瑜亮遇到過比較“分裂”的兩種風格,比如,在法國跟隨的導師從不開組會,覺得“浪費時間”,在美國時的導師雷打不動每周五開組會。

                          當自己成為導師時,金瑜亮采取了“折中”的做法。“學生的課題平穩推進時,我們就不開組會;當他感覺遇到阻力了、進行不下去了,我們就開會整理一下思路,討論問題的解決辦法,這種思維的碰撞有助于產生靈感。”

                          不過,也有被他“放棄”的風格,比如金瑜亮的博士后導師、2021年諾貝爾物理學獎得主喬治·帕里西的風格。

                          “帕里西是天才型物理學家,他的思維很跳躍,有點‘天馬行空’,我肯定學不來。”金瑜亮笑著說。

                          有些導師的話讓他銘記一生。即將離開法國時,導師告訴金瑜亮,以后自己做課題負責人時,要在學術上與他“劃清界限”。

                          金瑜亮很清楚導師的意圖。“人是有一定慣性的,博士后及之前完成項目時,大多是被動執行。當成為負責人時,研究什么問題、如何設計研究計劃都要獨立完成。越早培養科研獨立性,越有助于今后的發展。”

                          他坦言,這種角色的轉變是最困難的,“那段時間我時刻提醒自己,要完成轉變,試著完全靠自己做一些事情。”

                          聽一些看似無關的講座報告

                          “在國內的大學或科研機構,不是每個年輕的科研人員一開始就能成為獨立的課題負責人,理論物理所也許是為數不多的一個例外。”這是金瑜亮將理論物理所作為回國后唯一選擇的初衷。在這里,他實現了“學術自由”,可以開拓感興趣的新方向。

                          金瑜亮“不走尋常路”,經常會與不同領域的學者交流。

                          2018年,剛回國的金瑜亮參加一個研討會,并介紹了其在Gardner相變(玻璃體系中的一種復雜相變)上的研究進展。會間休息時,加拿大滑鐵盧大學教授陳征宇找到金瑜亮,并問道:“這個相變這么復雜,能否借助機器學習的方法解決?”

                          “這是一個全新的思路!”金瑜亮意識到。抱著試一試的想法,陳征宇、金瑜亮,以及北京航空航天大學研究員蔣瀅等展開合作,嘗試了大量方法、設計不同數據輸入方式,在多次失敗后,終于在機器學習方法的幫助下,成功測量了Gardner相變的一個臨界指標。這一研究最終發表于美國《國家科學院院刊》。同時,機器學習與復雜無序系統的交叉研究逐漸成為一個熱門方向。

                          前段時間,金瑜亮還參加了一位宇宙學方向研究生的報告會,其中提到引力理論在金屬—絕緣體相變中的應用——這種應用基于理論物理中的“全息原理”。那時他正在嘗試理解顆粒物質等無序體系中的液—固轉變,突然靈光一現:“引力理論既然可以處理‘電子流’,是否也可以應用到‘顆粒流’?”

                          金瑜亮找到所里全息理論的專家李理和上海交通大學物理與天文學院教授Matteo Baggioli等進行了多次深入討論,發現引力理論可以用來描述一些顆粒物質在剪切外力下的非線性響應。

                          “沙子(顆粒物質)和黑洞(引力理論)看起來完全沒有關系,但在某些模型中,它們有類似的非線性效應。”這項研究近日發表于《科學進展》。金瑜亮說,“引力理論、全息原理與無序體系的交叉研究,是一個值得進一步探索的方向。”

                          選擇探索、創新,就意味著選擇了不確定性,甚至失敗。

                          “有時候,不同研究方向間交流有點‘雞同鴨講’,花了很長時間才聽懂對方在講什么。也不是每次都成功,我做過很多失敗的嘗試。但這很正常,成功需要有失敗鋪墊。”金瑜亮淡然地說。

                          謀定而后動,金瑜亮喜歡探索和挑戰,卻不浮躁,在每次進入一個新方向時都會認真對待。

                          金瑜亮辦公室的4面墻,3面都有大大的白板,工工整整地排列著公式推導過程和各種圖示草稿。他常常獨自站在這里“面壁思考”,筆隨思想而流動,復雜的問題、難解的思路也越發明晰。

                          “金老師會在聽報告、聽一些課程時認真地做筆記,會在項目開始或論文撰寫前把思路清晰地梳理在白板上。”這種認真的態度一直影響著李欣陽。

                          感染學生的導師

                          初見金瑜亮,他很好認,確如學生所描述的,“一看就是一個很自律的人”。他一身干凈西裝,顯得身材筆挺。一副方框眼鏡,目光堅定,充滿自信。

                          在學生心中,金瑜亮是一個很容易感染人的導師。

                          博士后潘登說,金瑜亮給了他持續深入研究的信心。“我博士研究的是玻璃體系,感覺比較難,做的人也不是很多,金老師作報告時講了他的經歷與研究,讓我覺得只要深入做下去,就能出成果,也讓我最終決定堅持研究這個方向。”

                          李欣陽第一次見到金瑜亮是在2018年,她參加理論物理所研究生夏令營。“身穿淺藍色的襯衫,十分干練。”李欣陽告訴《中國科學報》,金老師做了《統計物理的新挑戰》的報告,讓她對該領域產生了濃厚興趣。

                          令李欣陽感觸最深的是,金老師不會急于求成,讓他們快速出成果,而是讓他們先打好基礎,再添磚加瓦。比如有些模擬計算已經可以用成熟的軟件來運行,但他仍然希望我們學習原理、設計算法、寫代碼,從而對這些“所以然”有更清楚的認識,經歷完整的科研訓練。

                          金瑜亮的細心與平和常常讓身邊人感到溫暖。“那時,金老師剛回國不久,師兄們也還沒入所,金老師帶我來到實習生辦公室,發現只剩下一張被各種老舊電腦和打印機堆滿的辦公桌。他二話沒說,就幫我把這些設備搬走,清理出了一片整潔的辦公區域。”李欣陽回憶說。

                          “我們組很有凝聚力。”潘登自豪地告訴《中國科學報》,金老師不僅自己關注組里學生的學習生活,也常告訴“師兄師姐”要多關心“師弟師妹”。

                          每次組會后,大家都不約而同地一起去食堂吃午飯,之后再一起回到所里喝杯咖啡,聊聊各自的生活、見聞。

                          科研向外延展,金瑜亮在生活上則向內探索自身的更多可能性。他喜歡書法,也喜歡運動,最近正堅持學習日語。

                          金瑜亮有個美好的愿望,“我希望能夠利用相對充裕的時間,與學生共同尋找一些新方向,拓展科研思路”。

                          (原載于《中國科學報》 2022-06-22 第4版 綜合)
                        打印 責任編輯:閻芳
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