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物理智慧,人生传奇——访物理系黄畇教授(二)

guo  2014.01.07   名师名课   评论关闭 总浏览数:1,576

二、物理与研究:合作、交流学术心

记者:请您具体谈谈您在研究工作中的经验吧。

黄老师:我在科研工作中也是自由自在,不走通常的研究路子,往往能突发奇想。到北大物理系后,我在王竹溪先生领导的组里。王先生是搞统计物理的,他本来打算要我跟他一起做非平衡态统计物理方面的工作,光读书、读文献可能就要几个月,接下要算乌伦贝克方程,非线性维里系数之类。我不想做这个事情,因为太枯燥、太辛苦,所以听说王先生有这个打算后,没等他开口,我就“先发制人”,主动找到王先生跟他讲:“王先生,我觉得最近液晶和渗流理论挺有意思。”王先生就不管我了,批准了我自己找课题。当然自己做课题也不轻松,很多方面得我自己开拓,要自己找经费,自己找人合作,不过这正是我擅长和喜欢做的。

以前物理系每周有一个seminar(研讨会),一次请了中科院化学所的所长钱人元先生来讲高分子,钱先生讲了他们的实验工作,希望我们有人做一些理论的研究。我一听,脑子一转,想是否可以用格林函数来做。散会后我就找他去了,说:“钱先生,您的问题我能不能知道得详细一点,可不可以一起做?”他说当然好了。之后我发现他的问题太复杂了,格林函数处理二体、三体问题还可以,但对高分子的问题太复杂了。我做了一个月就想打退堂鼓了,没好意思直接提,就对钱先生说用格林函数做不出来,结果钱先生说那你想想别的方法。因为钱先生是院士,威望很高,我不好意思说不做,所以只好答应回去再想想。过了一段时间后我突然发现,如果把模型改一改,可以用相变里的平均场理论来做。没多久我就做出来了,而且是解析解,拿给钱先生看,我的结果和他们的实验很符合。钱先生正好到南京去,就拿我的理论模型咨询了南京大学的龚昌德、蔡建华教授,他们都说没问题,这是一个非常好的想法。后来我们就写了一篇很好的文章发到了国外。钱先生又跟我说:“你就不要走了,就在我们高分子的大课题组里负责理论部分吧”。

当时液晶、高分子什么的,相当于我们现在的纳米材料,属于比较新的研究领域。我比较喜欢研究新东西,后来做非线性也是这样。有一次一个从国外回来的人讲fractal(分形,一种典型的非线性问题),我一下子又感兴趣了,我心里琢磨着他说的问题计算机模拟当然可以做,但如果不做实验恐怕不行。我的实验水平不高,物理系当时也没有人做这方面的实验。我脑子一转,就跑到清华化工系找到一个熟人,人家动手能力非常强。我问:你来帮我做个实验行不行?他问我什么实验,我就纸上谈兵说了一通。三个礼拜后他打电话给我,说做好了。我跟他说的是国外做过的实验,他没有那些设备,完全是用土办法,用一个鱼缸作生长池,拿铅笔芯削得尖尖的做针尖电极,就做出图形来了,而且非常棒,正是我要的东西。我再告诉他如何改变电压、温度,浓度、边界等,条件改变之后再看出现什么结果。这样合作的例子很多,我经常找各式各样的人共同做一个题目,借鉴他们的实验数据或者他们的想法,我这边主要是计算。在现在这个社会里,一个人只靠自己做肯定是不行了,一定要把自己所长和别人所长结合起来,这样才能成功,这也是很多老师没有意识到的。

记者:除了天赋之外,您觉得做好研究工作需要注意什么?

黄老师:第一,注重物理图像。像王竹溪先生讲的,基本概念要搞清楚。虽然现在科学研究越来越依赖计算和实验,但对所研究的问题在物理上要有清晰的认识,不要被复杂的推导糊弄了,不要被实验过程所迷惑,要看在物理条件下,结论是否合理,哪些是假象。其实编程也好,做实验也好,如果物理图像清晰,那么可能的结果在大范围里心里已经有数了。如果得出的结果既符合预期,又有预料之外的东西,那可能就是新的发现了。

第二,重视合作。刚才也说了,虽然我的项目大多是独立的,但我非常重视也非常善于与他人合作,互相取长补短,这样写出来的文章水平也会比较高,工作的价值也更容易得到大家认可。北大其它院系、中科院、清华大学等都有我很多朋友与合作伙伴。有一次我还跟中日友好医院一个人合作做血液动力学,研究红血球的运动,他的实验数据一大堆,有些现象解释不了,就找我去看看。我们讨论了很久,我在物理上进行了合理的分析,再加上丰富的实验数据,最后这个工作就出了很好的成果。大家包在一起做一个大题目当然有很多好处,但缺点就是分工太细、太偏了,就像零件一样,个人往往失去了对全局的把握,甚至不知道整个问题是什么。我不喜欢这种局部性的工作,我做的研究都能把一个问题从头到尾弄懂,变成一个物理模型,抽丝剥茧,这是非常有乐趣的过程。我和不同的人在一起,科研、思想就会很活跃,往往能事半功倍。所以我非常喜欢与不同专长的人交流,而不仅仅是遇到自己解决不了的问题再被动地寻找合作。

记者:我们都知道科研中的合作是非常重要的,但与不同领域的人沟通、协作,共同实现一个目标,这恐怕也不是一件容易的事情。您在这方面有什么经验?

黄老师:既是合作,就要有包容的态度,要有耐心。其实大多数人都能意识到自己知识与能力上的局限,愿意合作,取长补短。合作不要有太强的功利心,不能斤斤计较,不能有“架子”、“面子”,合作的意义才能真正体现出来。我和所有的合作者都很愉快,因为我就是为学问,钱的多少,成果署名次序我都不太在意,大家自然也就会把学术研究放在第一位。要形成一个不计功利,不急于求成的环境,这才是做学问,学问才做得好。比如侯仁之先生,他完全是出于自己对北京人文地理的热爱,他的很多重要工作,很多涉及城市规划的庞大项目,个人都没得到任何报酬。北大一些人有个缺点,太傲,不愿和人家平等合作、讨论,所以人家也不来找你。

我做的一个比较大的事情是后来参加了北大非线性中心的组织筹建,这是全校各理科院系共同组成的一个跨学科的学术机构,我是非线性中心的副主任。中心有数学系、物理系、无线电系、力学系、地球物理系等各个专业里拔尖的学者,共二十多个人。我们一起探讨新命题,每周都有学术研讨会。有一次请了北大教务长羌笛来参加我们的学术报告,听了以后他说:“在北大坚持多学科学术活动的就你们这一摊,你们的工作非常好。”

那段时期大部分的组织工作都是我在做,管钱,管物,管人。赵凯华是主任,主要负责学术上的事情。那十年干下来,在学术上给学校做了很大的贡献,特别是对一些青年教师的帮助很大。来参加中心学术活动的人,都从中汲取了新知识、新思想,使自己本专业的研究受到了启发。这个中心形成了强大的凝聚力,大家有一股学术热情,提出了很多好的想法,探讨了很多前沿性的课题。那时候我们跟中科院力学所、数学所、生物所的关系都很好,他们有什么东西也到我们这来报告,因为我们提出的意见往往很有价值,当然他们的报告也开阔了我们的思路。除了学术研究、交流,中心还在全国范围内培训了一大批非线性人才,我们当时编的讲义被人家看成是宝贝。我们退休以后,非线性中心的工作没能继续下去,这是一件非常遗憾的事情。

记者:良好的科研气氛是非常重要的。如果研究人员心情不愉快,缺乏激情,就很难表现出真正的创造力。

黄老师:学术研讨会到处都有,但怎么开展,效果大不一样。当时我们非线性中心的学术报告会,是整个中关村地区——包括附近大学和科学院各研究所,一个非常有吸引力的、可以自由争论科学问题的地方。一个人报告有问题,另外的人就上去把他扒拉一下,说这个地方不对,应该这样。学术气氛是很融洽的,相互之间没有成见,没有学术以外的纠纷和矛盾。中心十年工作中,很多外地的单位,包括复旦大学、南京大学、中科大都经常来人交流、学习。学术上我们没有门户之见,觉得谁水平高,就赶快请他过来讲。来做报告的人也不要任何报酬,因为交流过程中,他自己也会觉得在业务上很有收获,有很多人是主动提出来做报告、讨论问题的。

个人再聪明,也需要团队的支持,现在科研早已不是单打独斗的时代了。杨振宁李政道如果没有费米指导的话,他们也做不出后来的成果。苏联的朗道学派,切伦科夫的学派,都是很强的一拨人,相互竞争、探讨,新的东西就出来了。北大物理系现在还可以,有一些不错的团队,但我们的凝聚态物理不行,就是因为各做各的事情,开放性不好。有一次我在美国听伦茨伯格报告的时候,他说的话使我感触很深。他也是费米沙龙出来的,在康奈尔大学的时候,费米沙龙里头有杨振宁、李政道、他、泰勒等,他说里头最可爱的是泰勒——后来被称为氢弹之父的那个,泰勒经常在沙龙里提stupid question,不怕被别人取笑。从费米沙龙出来的,每个人都是自己领域的佼佼者。我们现在也需要这样,还没到大师的程度,更应该营造良好的学术氛围,大家一起讨论,渐渐地大师才会成长起来。

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