正文

范浩強(qiáng):游走在學(xué)業(yè)和科研間的清華創(chuàng)客

清華少年說(第3輯) 作者:邴浩


范浩強(qiáng):游走在學(xué)業(yè)和科研間的清華創(chuàng)客

文 唐玉軍 張麗麗

?范浩強(qiáng) 清華大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系2013級(jí)本科生

畢業(yè)季,對(duì)于很多人來說,都是一段全新生活的開始。

無論是本校讀研或是出國,無論是進(jìn)入成熟的企業(yè)工作還是選擇自主創(chuàng)業(yè),都意味著我們要和過去正式地告別。

對(duì)于計(jì)算機(jī)系2013級(jí)本科生范浩強(qiáng)來說,畢業(yè)則是一種“延續(xù)”。在大一的時(shí)候,他就已然明晰了自己的人生方向,憑借自己在人臉識(shí)別領(lǐng)域的技術(shù),走出一片創(chuàng)業(yè)的廣闊天地。

畢業(yè)后,創(chuàng)業(yè)這條路,他既然選擇了開始,就沒理由隨便結(jié)束。

陽光、自信的范浩強(qiáng)

迷途知返,初識(shí)代碼

范浩強(qiáng)從小就是父母口中“別人家的孩子”。他三年級(jí)開始學(xué)習(xí)奧數(shù),但一次看似偶然的機(jī)會(huì),改變了他后面的人生軌跡。小學(xué)六年級(jí)畢業(yè)后的那個(gè)暑假,12歲的他通過網(wǎng)絡(luò)接觸到了“編程”(即信息學(xué),OI)。家里的“高端”計(jì)算機(jī)就成為了他人生的第一個(gè)“導(dǎo)師”。

“信息學(xué)更強(qiáng)調(diào)動(dòng)手能力,比奧數(shù)更有趣味與挑戰(zhàn)性”,為了從已有扎實(shí)基礎(chǔ)的奧數(shù)轉(zhuǎn)行到信息學(xué),他花費(fèi)了一定的力氣去說服父母,最終獲得了父母的支持和理解,自己也真正地開始在信息學(xué)這條大道上大步前行。

小學(xué)剛畢業(yè)的范浩強(qiáng)在“導(dǎo)師”的指引下,兩周內(nèi)速成C語言?!熬幊毯?jiǎn)直是超能力”,進(jìn)入初中后,范浩強(qiáng)通過自編程序解決了一些數(shù)學(xué)問題?!拔也⒉恢烙?jì)算機(jī)也有競(jìng)賽”,范浩強(qiáng)編寫了一個(gè)小程序之后,就被計(jì)算機(jī)老師“忽悠”著參加了他人生中的第一次比賽,自此走向了他的OI之路。

玩轉(zhuǎn)課堂,縱橫碼界

2011年7月21日,時(shí)年高一的范浩強(qiáng)作為中國隊(duì)的四名參賽選手之一,在泰國芭提雅以599分(滿分600)的成績奪得第23屆國際信息學(xué)奧林匹克競(jìng)賽(IOI)金牌第二名。在同學(xué)都還在奮戰(zhàn)高考的時(shí)候,高二的范浩強(qiáng)就被保送至自己心儀的大學(xué)——清華大學(xué)。還是高中生的他,就開始擔(dān)任學(xué)校信息學(xué)競(jìng)賽的教練,他的競(jìng)賽水平讓學(xué)校一些老師都“望塵莫及”。

大學(xué)舍友兼高中同學(xué)王戈銳評(píng)價(jià)他說:“競(jìng)賽水平很高,講得也很厲害,雖然有時(shí)候聽不懂?!狈逗茝?qiáng)講的很多名詞他們甚至都沒聽過?!拔覀儾畈欢喽际浅踔腥雽W(xué)接觸OI,剛學(xué)的時(shí)候就感覺他什么都會(huì),后來水平差距越來越大?!蓖醺赇J感慨道。

保送清華對(duì)于范浩強(qiáng)來說,不是一段旅程的終點(diǎn),而是新的起點(diǎn)。將近兩年的間歇期,為范浩強(qiáng)培養(yǎng)自己的計(jì)算機(jī)學(xué)術(shù)科研能力提供了最好的土壤。他在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域展現(xiàn)出的才能,讓他在高三時(shí)就獲得了亞洲微軟研究院(MSRA)的實(shí)習(xí)邀請(qǐng)。他隨后追隨當(dāng)時(shí)的信息學(xué)總教練唐文斌加入了Face++(現(xiàn)為曠視科技公司)的創(chuàng)立之中,還未邁入大學(xué)校門便開啟了自己的創(chuàng)業(yè)之路。

曠視科技公司

當(dāng)很多研究生還在糾結(jié)發(fā)什么paper,焦慮什么時(shí)候才能發(fā)出第一篇paper的時(shí)候,范浩強(qiáng)在大一軍訓(xùn)期間的晚上,就“加班”完成了自己的第一篇paper,并最終發(fā)表在計(jì)算機(jī)視覺頂級(jí)會(huì)議國際計(jì)算機(jī)視覺大會(huì)上。除此之外,大學(xué)四年范浩強(qiáng)的成績還始終位列計(jì)科30班第一名。

上機(jī)器學(xué)習(xí)那門課時(shí),他對(duì)課上老師講的算法有異議,堅(jiān)持在期末運(yùn)用自己的算法而非老師所教的作答,并第一個(gè)交卷,獲得近乎滿分的成績。大二的時(shí)候,范浩強(qiáng)作為頒獎(jiǎng)嘉賓出席計(jì)算機(jī)視覺另一頂級(jí)會(huì)議IEEE國際計(jì)算機(jī)視覺與模式識(shí)別會(huì)議(CVPR,此會(huì)議歷年的Best paper獲得者平均年齡超過45歲,這些站在舞臺(tái)上的人,或是已經(jīng)在業(yè)界享有盛譽(yù)的名人,或是在高校中完成多項(xiàng)重大科研項(xiàng)目的教授),為獲得最佳論文獎(jiǎng)得主的學(xué)者頒獎(jiǎng)。

范浩強(qiáng)擔(dān)任“CVPR會(huì)議”頒獎(jiǎng)?wù)?/p>

創(chuàng)業(yè)磨人,一場(chǎng)豪賭

如果大家最近去過三教注冊(cè)中心的話,就會(huì)發(fā)現(xiàn)如今注冊(cè)只需要一臺(tái)機(jī)器“刷個(gè)臉”就能完成以往人力注冊(cè)的工作,而這些擺放在三教門口的“刷臉機(jī)器”就是范浩強(qiáng)本人親自協(xié)助部署的。在計(jì)科30班同學(xué)的眼中,范浩強(qiáng)有天賦,肯努力,思維靈活,還很有個(gè)性,儼然“神”一般的存在,但范浩強(qiáng)偏不要這樣波瀾無驚地度過青春歲月。

到了大學(xué),課業(yè)的繁忙已非高中所能比,范浩強(qiáng)還是選擇繼續(xù)留在Face++的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)。他剛加入時(shí),公司不過十幾個(gè)人,后來規(guī)模才不斷擴(kuò)大。但凡有過創(chuàng)業(yè)經(jīng)歷的人,都會(huì)明白創(chuàng)業(yè)初期的艱難。

“我們公司一開始的問題是技術(shù)上不成熟,現(xiàn)在則是行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)和一些壁壘,每一年都特別危險(xiǎn)。即便現(xiàn)在公司狀態(tài)良好,但為了建立一個(gè)足夠大的產(chǎn)業(yè)鏈,危機(jī)必定會(huì)隨之越來越大。”范浩強(qiáng)記得,在Face++面臨最嚴(yán)重危機(jī)的那段時(shí)間,他們核心團(tuán)隊(duì)整夜整夜地睡不著覺。

公司裝修時(shí),范浩強(qiáng)戴著口罩編代碼

事實(shí)上,幾年以前,人臉識(shí)別并不是Face++的唯一項(xiàng)目,帶給公司最多收益的其實(shí)是游戲。面鋪得太廣,意味著團(tuán)隊(duì)的資金和精力都要分散。他們決定集中精力,只保留一個(gè)項(xiàng)目專注去做。商議之后,他們決議只保留人臉識(shí)別項(xiàng)目。

幾年之后,回想起當(dāng)年的“豪賭”,范浩強(qiáng)深感慶幸:還好選對(duì)了!“如果我們當(dāng)年堅(jiān)持做游戲,抑或是公司內(nèi)部曾考慮過的自動(dòng)駕駛,那很有可能公司現(xiàn)在就已經(jīng)倒閉了。很慶幸,我們做的是人臉識(shí)別,剛好這個(gè)東西在我們做的時(shí)候沒有人做,沒有什么競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,并且我們堅(jiān)持了下來。現(xiàn)在想來,我們當(dāng)時(shí)將最火的游戲項(xiàng)目給完全砍掉,投入人臉識(shí)別,其實(shí)是一場(chǎng)豪賭。很幸運(yùn),我們選對(duì)了方向,我們賭贏了?!眲?chuàng)業(yè)磨人,天時(shí)、地利、人和缺一不可,能審時(shí)度勢(shì),抓住機(jī)遇,敢于舍棄,就已經(jīng)贏了一半了。

公司發(fā)展至今,已經(jīng)有了正式員工幾百余人。從當(dāng)初的十幾個(gè)人到現(xiàn)在的幾百人,他們站著開會(huì)的規(guī)矩一直沒變。為了避免空耗時(shí)間,他們開會(huì)追求速戰(zhàn)速?zèng)Q,不說廢話,不說模棱兩可的話,每個(gè)人都是會(huì)議的主體,沒有人會(huì)游離于會(huì)議之外。一般半個(gè)小時(shí)會(huì)議就能結(jié)束,然后大家可以繼續(xù)工作。當(dāng)然也有意見不合的時(shí)候,怎么辦?“吵”!有理有據(jù),為爭(zhēng)辯出更好的方案而吵。

范浩強(qiáng)在公司

眼前為詩,樂得純粹

雖然生活被工作和學(xué)業(yè)填滿,范浩強(qiáng)還是會(huì)忙里偷閑,去做一些自己喜歡的事情。比如,這個(gè)會(huì)把微積分當(dāng)成故事書來看的人,每周二不論多忙也要組織公司的同事一起去打羽毛球,而且即使待在學(xué)校的時(shí)間越來越少,他也要抽空繞著學(xué)校走幾圈。

而且尤其有個(gè)性的是,其他人在課余時(shí)間通常都對(duì)游戲感興趣,范浩強(qiáng)卻對(duì)鍵盤情有獨(dú)鐘,這種興趣也為他開啟了獨(dú)特的創(chuàng)造性的視角。比如,有段時(shí)間為了提高打字速度,他先是瘋狂練習(xí)提高拼音打字速度,后來覺得還是不夠快又去學(xué)了五筆打字。學(xué)來學(xué)去仍是不滿意,范浩強(qiáng)索性就把鍵盤的格局換了——每個(gè)鍵對(duì)應(yīng)的字母和原來不一樣了。最后直接換了一個(gè)“非人類”的鍵盤,一個(gè)和我們平常的鍵盤結(jié)構(gòu)截然不同的小鍵盤,一般人根本沒法用,范浩強(qiáng)還曾經(jīng)在班會(huì)上向班級(jí)同學(xué)推銷自己發(fā)明的鍵盤。

出于對(duì)“計(jì)算機(jī)”純粹的熱愛,他一頭扎進(jìn)編程的汪洋大海里,卻沒有被迎面而來的浪花擊暈,反而越戰(zhàn)越勇、越戰(zhàn)越猛,最后完全沉醉在計(jì)算機(jī)的世界里。從喜歡到熱愛,大概就是走向卓越的必經(jīng)之路吧。

colemak鍵盤布局

范式鍵盤

胡耀文:“大滿貫”是怎樣煉成的

供稿 物理系

?胡耀文 清華大學(xué)物理系2014級(jí)本科生

胡耀文,男,物理系物理42班,前3年平均學(xué)分績94,物理專業(yè)第一,年級(jí)第二。大三學(xué)年平均學(xué)分績97.7,年級(jí)第一。所修的所有(16門)物理專業(yè)課均在94分以上,物理系必修“四大力學(xué)”全部滿分??蒲袡M跨凝聚態(tài)物理、量子計(jì)算、量子光子學(xué)三個(gè)完全不同的領(lǐng)域,已正式發(fā)表SCI期刊論文7篇。曾赴哈佛大學(xué)進(jìn)行暑期研修。入選“星火計(jì)劃”“清華學(xué)堂人才培養(yǎng)計(jì)劃”。榮獲國家獎(jiǎng)學(xué)金、旋極獎(jiǎng)學(xué)金、高通獎(jiǎng)學(xué)金、三星獎(jiǎng)學(xué)金等榮譽(yù)。曾以外請(qǐng)教師身份在北京市中關(guān)村中學(xué)(中國科學(xué)院大學(xué)附屬中學(xué))開設(shè)物理選修課并結(jié)課。

物理系本科生胡耀文

2017年1月26日,胡耀文湊齊了大學(xué)里最想集齊的四顆龍珠,在分析力學(xué)、量子力學(xué)(一)、電動(dòng)力學(xué)、統(tǒng)計(jì)力學(xué)(一)這4門物理系最難的必修課“四大力學(xué)”達(dá)成了全部滿分的“大滿貫”。

除了在學(xué)習(xí)成績上,胡耀文在科研上也做出了優(yōu)秀的成績。入選“星火計(jì)劃”“清華學(xué)堂人才培養(yǎng)計(jì)劃”的他,科研方向橫跨凝聚態(tài)物理、量子計(jì)算、光子學(xué)三個(gè)完全不同的領(lǐng)域。完成9篇論文,其中7篇已在SCI期刊正式發(fā)表。

“在清華,我實(shí)現(xiàn)了自己的一次蛻變。我做了許多選擇,得到很多的同時(shí)也失去了很多。但我樂在其中,不曾后悔?!闭劶按髮W(xué)生活,胡耀文在意的不是自己最后的成果和別人的評(píng)價(jià),而是自己在學(xué)習(xí)與科研過程中真正的收獲。

胡耀文參與“星火計(jì)劃”赴英國進(jìn)行產(chǎn)業(yè)調(diào)研,在牛津大學(xué)留影

學(xué)問與生活

在清華園里,如果說有一些院系是聽起來就讓人心生敬畏的,那么物理系一定是其中之一。物理這門學(xué)科是很多人中學(xué)時(shí)代的夢(mèng)魘,到了大學(xué),僅僅是大學(xué)物理就讓不少學(xué)生頭疼不已,“量子力學(xué)量力學(xué)”之類的傳言更是嚇退了一批人。

物理系的胡耀文平時(shí)被周圍同學(xué)稱為“耀神”。只是很少有人知道,他們所謂的“神”在學(xué)科競(jìng)賽高手如云的物理系里,起跑線還落了競(jìng)賽生們一截:他是通過北京高考進(jìn)入清華的。

和大多數(shù)人一樣,胡耀文進(jìn)入清華后也經(jīng)歷過迷茫,對(duì)自己充滿懷疑,“入學(xué)的時(shí)候覺得微積分很難,周圍的同學(xué)很厲害,都開始懷疑自己是不是適合學(xué)物理了”。然而,他并沒有因?yàn)槊悦>屯O伦约旱哪_步。“少想一點(diǎn),把自己沉浸到學(xué)習(xí)知識(shí)的喜悅中,努力去弄明白每一個(gè)知識(shí)點(diǎn),踏實(shí)地學(xué)好眼下的每一門專業(yè)課程。”這是胡耀文釋放壓力和調(diào)整心態(tài)的辦法。

物理系最出名的課莫過于“四大力學(xué)”——量子力學(xué)、電動(dòng)力學(xué)、統(tǒng)計(jì)力學(xué)、分析力學(xué)。這4門課是本科物理的核心課程,構(gòu)成了物理學(xué)理論體系最為基礎(chǔ)的框架。也正因此,“四大力學(xué)”的每門課程都整合了大量數(shù)學(xué)和物理的基礎(chǔ)知識(shí),因其極大的難度而成為物理系學(xué)生們的噩夢(mèng)。有時(shí)一道題就要推演好幾頁,甚至有的系友在畢業(yè)十幾年后,談到過去的課程,依舊不能忘記被“四大力學(xué)”折磨的恐懼,尤其是其中他們?cè)?jīng)經(jīng)歷的在電動(dòng)力學(xué)考試時(shí)自帶干糧一直考到教學(xué)樓關(guān)門的痛苦。

如此困難和重要的課程,胡耀文取得了“四大力學(xué)”全部滿分的成績。

“四大力學(xué)”的難關(guān)都能攻克,胡耀文在其他課程上更是如魚得水。他所有物理專業(yè)課均在94分以上,物理專業(yè)課的平均學(xué)分績達(dá)到了98分。在綜合成績上,他在大三學(xué)年取得了年級(jí)第一,3年平均學(xué)分績?cè)谖锢韺I(yè)排名第一,在年級(jí)排名第二。

而在生活中,胡耀文也不是一個(gè)不通世故的“書呆子”。他樂于助人,在擔(dān)任學(xué)習(xí)委員期間,就曾為同學(xué)們撰寫總結(jié)文檔,并舉辦復(fù)習(xí)會(huì)為同學(xué)們講解知識(shí)點(diǎn)。

他還曾以外請(qǐng)教師的身份去自己的母校北京市中關(guān)村中學(xué)(中國科學(xué)院大學(xué)附屬中學(xué)),為中學(xué)生開設(shè)物理選修課。后來他也給同學(xué)們做過科普課程,比如引力波剛被發(fā)現(xiàn)時(shí),他就受邀給中學(xué)生們講解相關(guān)知識(shí)。

胡耀文和他的“滑稽”抱枕

在談及這些經(jīng)歷時(shí),他表示自己非常喜歡把自己對(duì)知識(shí)的理解與別人分享?!拔磥砦液芟氘?dāng)一名大學(xué)教授,做科研的同時(shí),也可以把自己的理解傳給自己的學(xué)生,這種樂趣和滿足感對(duì)于我來說也是無價(jià)的?!?/p>

“板凳要坐十年冷,文章不寫半句空”

很多物理學(xué)大師都在多個(gè)領(lǐng)域做出了卓越貢獻(xiàn)。提出相對(duì)論的愛因斯坦是因?yàn)閷?duì)光電效應(yīng)的解釋而獲得諾貝爾獎(jiǎng),固體物理、量子力學(xué)中也都有以他的名字命名的模型;蘇聯(lián)物理學(xué)家朗道在量子力學(xué)、凝聚態(tài)物理、核物理等多門學(xué)科獲得了被稱作“朗道十誡”的成就;費(fèi)米更是被人譽(yù)為“最后一位理論與實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家”。這些物理學(xué)大師都是博采眾長,兼容并蓄的。對(duì)胡耀文而言,他的理想自然也不僅僅只是做一個(gè)會(huì)讀書和考試的學(xué)生,他也希望成為一名優(yōu)秀的科學(xué)家。

“我不打算把自己的科研局限在某一個(gè)領(lǐng)域中,也不想把自己局限在理論或?qū)嶒?yàn)研究中?!焙恼f,他希望盡可能多地去嘗試。“物理學(xué)的領(lǐng)域雖然很多跨度很大而且內(nèi)容各不相同,但本質(zhì)上必定有相通之處,從多領(lǐng)域角度看問題必定能夠帶來不一樣的視角。”

最開始,他嘗試了凝聚態(tài)理論計(jì)算方向,做了關(guān)于核殼納米結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和光電磁催化性質(zhì)的相關(guān)研究。他發(fā)現(xiàn)固然自己在這個(gè)領(lǐng)域做得還不錯(cuò),但隨著年級(jí)的提升,上過的課越來越多,尤其是學(xué)了量子力學(xué)之后,胡耀文發(fā)現(xiàn)自己愈發(fā)地沉迷于“量子的東西”,于是轉(zhuǎn)到量子信息方向,做一些關(guān)于量子計(jì)算的研究。隨著研究做得越來越深入,他逐漸感受到這個(gè)方向確實(shí)和自己的品位十分契合。

在這個(gè)領(lǐng)域,他從理論上提出了如何將目前量子計(jì)算中最常用的transmon量子比特與金剛石色心中的自旋耦合到一起實(shí)現(xiàn)混合量子系統(tǒng),并首次提出可以用這種transmon量子比特作為媒介,實(shí)現(xiàn)長程自旋量子態(tài)間的激發(fā)虛交換。這個(gè)混合量子系統(tǒng)使得我們能夠結(jié)合自旋系統(tǒng)和超導(dǎo)量子比特兩大系統(tǒng)的最大優(yōu)勢(shì):長相干時(shí)間和強(qiáng)耦合。這也是他本科階段最喜歡的成果。

大三的暑研期間,胡耀文在哈佛大學(xué)又嘗試了一個(gè)全新的領(lǐng)域——量子光子學(xué)。從完全沒接觸過這個(gè)領(lǐng)域到完成極高質(zhì)量的工作,他只用了不到3個(gè)月的時(shí)間。他在哈佛大學(xué)所從事的工作,有2/3已經(jīng)整理成了一篇一作論文并準(zhǔn)備投稿,剩余的1/3由于實(shí)驗(yàn)測(cè)量可以很快完成,將等后續(xù)的實(shí)驗(yàn)測(cè)量驗(yàn)證后,與實(shí)驗(yàn)成果一同發(fā)表。

哈佛大學(xué)終身教授Marko Loncar對(duì)他有著極高的評(píng)價(jià),“Yaowen is the best intern I have ever worked with out of total 60 interns that I have ever had in my life during 11 years.I am sure that he will go very far and have bright scientific future ahead of him”(在我11年里帶過的60位參與交流的學(xué)生中,耀文是其中最優(yōu)秀的。我確信他能在科研之路上走得很遠(yuǎn),有一個(gè)光明的未來)。

胡耀文(左)和Marko Loncar教授

科研之路鮮有坦途。韓儒林先生曾言:“板凳要坐十年冷,文章不寫半句空?!眱?yōu)秀的成果背后離不開嚴(yán)謹(jǐn)、踏實(shí)的刻苦努力。在本科短短幾年內(nèi)橫跨物理學(xué)多個(gè)領(lǐng)域絕非易事,胡耀文幾乎投入了自己除了課內(nèi)學(xué)習(xí)之外的全部精力到科研之中。

在哈佛的近3個(gè)月里,胡耀文除了搬家的一天沒有去學(xué)校,每一天都在學(xué)校度過。他常常每天晚上10點(diǎn)多才結(jié)束一天的工作,離開學(xué)校;半夜2點(diǎn)給導(dǎo)師發(fā)郵件更是他的常態(tài)?;氐阶√帲€要思考一些白天沒有完成的問題,“印象最深的是我想給組里的人想一個(gè)關(guān)于兩個(gè)cavity的modulation的物理圖像來輔助理解,最后我是有一天晚上躺在床上睡著之前才想出來的”。

目前,他在所鉆研的三個(gè)領(lǐng)域內(nèi)均有第一作者的論文已發(fā)表或即將發(fā)表??傆?jì)完成論文數(shù)已達(dá)到9篇,其中正式發(fā)表SCI論文7篇,另有2篇在投。

談到在清華的這些年的收獲,他說他覺得最大的收獲不是學(xué)業(yè)和科研上的碩果,而是在清華的搖籃中,他找到了自己真正想做什么。他迷茫過、動(dòng)搖過,但最后他找到了自己擅長并且愿意為之投入一生的方向。他最終意識(shí)到自己是真正喜歡物理的。

“人生很短,我想要為這個(gè)世界留下些什么。而這個(gè)選擇會(huì)讓我覺得,我這一輩子,做了一些有用的事情。同時(shí)這種有意義不應(yīng)僅是局限在個(gè)人層面的,因?yàn)閷W(xué)者也自應(yīng)有學(xué)者對(duì)于社會(huì)與國家的責(zé)任和擔(dān)當(dāng)。我希望自己在學(xué)成之后回國,能夠?qū)⒆约核鶎W(xué)回歸于應(yīng)用,做一些可以改變?nèi)藗兩?,造福人們生活的科研。?/p>

清華大學(xué)物理系

天格計(jì)劃:這群本科生要發(fā)衛(wèi)星,研究引力波天文學(xué)

文 吳思辛 周詩宇

引力波自第一次被探測(cè)到起,就成為了當(dāng)之無愧的新聞熱點(diǎn)。

2016年2月11日,激光干涉引力波天文臺(tái)(Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory,LIGO)合作組宣布首次探測(cè)到雙黑洞合并的引力波信號(hào)。引力波探測(cè)一下成為最前沿、最熱門的研究領(lǐng)域,而2017年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)也毫無疑問地被引力波探測(cè)領(lǐng)域的科學(xué)家摘得。

2017年10月16日,LIGO聯(lián)合VIRGO等全球數(shù)十家天文機(jī)構(gòu)舉辦新聞發(fā)布會(huì),宣布探測(cè)到雙中子星并合所產(chǎn)生的引力波。全球多個(gè)地面和空間天文設(shè)備探測(cè)到了電磁波對(duì)應(yīng)體,包括并合后1.7秒美國宇航局費(fèi)米空間望遠(yuǎn)鏡探測(cè)到的伽馬射線暴。該消息再次引發(fā)關(guān)注。

雙中子星并合示意圖

“這次結(jié)果可以說是天文學(xué)的一次革命。”工物系及天體物理中心的馮驊教授評(píng)論道。

或許你還不知道,在清華園,一群主要由本科生組成的團(tuán)隊(duì)也在干著同樣的事情——探測(cè)雙中子星并合所產(chǎn)生的伽馬射線暴!

“天格計(jì)劃”,旨在發(fā)射10到24顆微小衛(wèi)星,實(shí)現(xiàn)空間分布式引力波暴電磁對(duì)應(yīng)體探測(cè)網(wǎng)。形象地說,這一組小衛(wèi)星內(nèi)加載的探測(cè)器將組成一張?zhí)綔y(cè)網(wǎng),試圖捕捉宇宙深處傳來的“伽馬射線暴”信號(hào)。

為引力波量身定做的“天格”

人類仰望星空的歷史已有數(shù)千年,每一次對(duì)宇宙的新的發(fā)現(xiàn)都會(huì)激起人們巨大的好奇心。而每一次對(duì)于宇宙的探測(cè)手段的進(jìn)步,都會(huì)帶來全新的發(fā)現(xiàn)。

“以前我們觀測(cè)宇宙只能靠電磁波,所謂的多波段宇宙學(xué),從射電、X射線到伽馬射線,都只是電磁波的不同波段。但現(xiàn)在我們多了一維手段,這個(gè)手段是引力波。”馮驊教授這樣解釋引力波探測(cè)的重要性。

引力波能告訴我們很多電磁波不能獲得的東西,尤其是針對(duì)黑洞、中子星等致密星體?!斑@些信息對(duì)我們了解宇宙和天體的物理過程是有很大的幫助的?!?/p>

然而,只有將引力波探測(cè)和電磁波探測(cè)結(jié)合起來,才能把引力波探測(cè)變成引力波天文學(xué)。

“作為天體物理研究來說,我們不光是要探測(cè)到比如說兩個(gè)致密星體的并合,我們更想知道的是這整個(gè)物理過程如何發(fā)展的。比如說恒星是如何形成的,如何演化的,如何變成黑洞和中子星的,黑洞和中子星又是如何并合,如何被探測(cè)到的。”馮驊進(jìn)一步解釋道,“而引力波和電磁波的共同探測(cè)能夠幫助我們更清晰地了解這個(gè)過程?!?/p>

電磁波探測(cè)的探測(cè)對(duì)象就是引力波的電磁對(duì)應(yīng)體(即既能產(chǎn)生可觀測(cè)的引力波,又能產(chǎn)生可觀測(cè)的電磁信號(hào)的天體),電磁對(duì)應(yīng)體的探測(cè)包括伽馬射線暴。從20世紀(jì)90年代起,已經(jīng)有很多專門的探測(cè)器用來探測(cè)伽馬射線暴,不過這些項(xiàng)目都是單純地為了探測(cè)伽馬射線暴。

“‘天格計(jì)劃’是專門針對(duì)探測(cè)引力波電磁對(duì)應(yīng)體做優(yōu)化的?!瘪T驊說起“天格”的定位,“探測(cè)引力波的電磁對(duì)應(yīng)體是一個(gè)發(fā)生概率比較小的事件,相比于其他的伽馬射線暴探測(cè),‘天格’能夠做到全天區(qū)的探測(cè)”。

引力波天文學(xué)的大門已經(jīng)打開,“天格計(jì)劃”希望踩在這扇門前的第一個(gè)臺(tái)階上。

Swift衛(wèi)星探測(cè)伽馬射線暴示意圖

最優(yōu)秀的學(xué)生做最酷的基礎(chǔ)研究

“天格”其實(shí)起源于一次飯后的閑聊。

“當(dāng)時(shí)我和導(dǎo)師曾鳴老師聊完畢設(shè)以及博士的選題,然后去清芬園吃飯,正好碰到馮老師也在那兒?!爆F(xiàn)任“天格”團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人溫家星回憶道:“那時(shí)大家很喜歡聊一聊引力波方面的新聞,正好馮老師是做天體物理的,就請(qǐng)馮老師給我們講了講?!?/p>

恰好曾鳴老師的方向是輻射探測(cè),在探測(cè)器方面有著豐富的經(jīng)驗(yàn)。雙方于是一拍即合想到了使用現(xiàn)有的探測(cè)器去探測(cè)引力波電磁對(duì)應(yīng)體。

成立團(tuán)隊(duì)時(shí)的另一層考慮是學(xué)生的培養(yǎng)?!皬恼麄€(gè)大環(huán)境來說,最優(yōu)秀的學(xué)生更容易被那些熱門專業(yè)吸引走,覺得人工智能很熱門,金融很熱門?!爆F(xiàn)團(tuán)隊(duì)主要指導(dǎo)教師馮驊說:“但從國家的需要來說,基礎(chǔ)研究也需要最優(yōu)秀的學(xué)生,而且基礎(chǔ)研究工作也和計(jì)算機(jī)科學(xué)、人工智能一樣有趣,只不過很多學(xué)生不了解?!?/p>

“天格計(jì)劃”去年10月成立學(xué)生團(tuán)隊(duì),在成立初期就表達(dá)了對(duì)各種學(xué)科背景的歡迎。經(jīng)過一年的發(fā)展,現(xiàn)在已經(jīng)有50多名學(xué)生參與,其中有10多個(gè)來自其他學(xué)校,還有很多其他院校表示愿意參與。

“我們常見的科創(chuàng)項(xiàng)目都是3~5人為一個(gè)團(tuán)隊(duì),在本科階段,有幾十人甚至上百人去完成一件科創(chuàng)項(xiàng)目,其實(shí)是很罕見的?!睖丶倚钦f。談起團(tuán)隊(duì)的規(guī)模,溫家星覺得這既是一件難事也是一個(gè)很好的鍛煉機(jī)會(huì),他笑談道:“我發(fā)現(xiàn)把任務(wù)分給他們就是一個(gè)很艱巨的任務(wù)了?!?/p>

“團(tuán)隊(duì)成立初期,模仿研究生組會(huì),希望能夠隨時(shí)更新大家的進(jìn)度。但是最開始的組會(huì),組長習(xí)慣性在群里提醒所有人準(zhǔn)備報(bào)告?!?/p>

“但實(shí)際上,你提醒了所有人,就是沒有提醒一個(gè)人?!睖丶倚钦f,“最后沒有一個(gè)人準(zhǔn)備,講的時(shí)候很多人都聽不懂?!倍髞?,就慢慢演變成提醒到個(gè)人,誰負(fù)責(zé)準(zhǔn)備PPT,誰負(fù)責(zé)會(huì)議記錄,誰負(fù)責(zé)下周的匯報(bào),等等。

經(jīng)過一年的茁壯成長,“天格計(jì)劃”團(tuán)隊(duì)已先后斬獲“挑戰(zhàn)杯”特獎(jiǎng)、開起了發(fā)布會(huì),等等。

“我們現(xiàn)在已經(jīng)是學(xué)校的一個(gè)代表性項(xiàng)目了。”馮驊笑道。

“天格計(jì)劃”部分團(tuán)隊(duì)成員

“上天”需要的是理工結(jié)合

“天格”目前分為3個(gè)組,分別是科學(xué)組、衛(wèi)星組和載荷組,涵蓋了來自工物系、物理系、航院、電子、機(jī)械、外文等院系的同學(xué)??茖W(xué)組設(shè)定科學(xué)目標(biāo),載荷組設(shè)計(jì)探測(cè)器滿足科學(xué)目標(biāo),同時(shí)還要滿足衛(wèi)星方面提供的要求,最終將探測(cè)器搭載在微小衛(wèi)星上發(fā)射上天。

在這個(gè)過程中,少不了不同組之間的妥協(xié)和談判:

科學(xué)組:“你們一定要做到探測(cè)5keV的伽馬射線,這在科學(xué)上很重要。”

載荷組:“5keV好難啊,我們?cè)趺锤愣几悴欢??!?/p>

科學(xué)組:“這個(gè)事真的太重要了,這個(gè)是我們很重要的科學(xué)目標(biāo)。”

載荷組:“好吧?!?/p>

……

科學(xué)組:“你們要不要做到1keV?”

載荷組:“這個(gè)是真的做不到?!?/p>

溫家星覺得這是一個(gè)非常好的交流過程,“在這個(gè)過程中,科學(xué)目標(biāo)和工程技術(shù)實(shí)現(xiàn)真正結(jié)合在了一起?!?/p>

而在實(shí)際的項(xiàng)目中,這樣的理工結(jié)合、學(xué)科交叉比比皆是。

準(zhǔn)備“挑戰(zhàn)杯”階段,“天格”團(tuán)隊(duì)依據(jù)現(xiàn)有計(jì)劃設(shè)計(jì)了一個(gè)10cm×10cm×30cm的探測(cè)器,但是在隨后與衛(wèi)星發(fā)射公司討論后,衛(wèi)星方面提出了新的要求,把探測(cè)器做到10cm×10cm×5cm?!皩⑻綔y(cè)器縮小到原來的1/6,意味著我們幾乎要把所有的核心部件換一遍。”溫家星說。

當(dāng)時(shí)是在暑假,一切都熱火朝天地進(jìn)行著。但是對(duì)于更新后的探測(cè)器,噪聲總是很大,大到會(huì)把物理信號(hào)給淹沒?!爱?dāng)時(shí)我們也想盡了各種辦法,”溫家星說,“我們做了各種檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)確實(shí)是噪聲太大?!本驮谒麄円换I莫展時(shí),有人突然想到,會(huì)不會(huì)是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室溫度太高。于是他們就將儀器放在了冰箱里進(jìn)行測(cè)試,發(fā)現(xiàn)結(jié)果確實(shí)好了很多。

地面測(cè)試系統(tǒng)

衛(wèi)星的1:1模型

按照“天格計(jì)劃”團(tuán)隊(duì)的計(jì)劃,2017年年底前做完探測(cè)器的設(shè)計(jì),次年年初完成第一個(gè)衛(wèi)星的模型,之后發(fā)射第一顆衛(wèi)星,做衛(wèi)星飛行的工程驗(yàn)證。再之后開始布網(wǎng),最少10顆,最多24顆。運(yùn)行之后就可以采集數(shù)據(jù)探測(cè)引力波的電磁對(duì)應(yīng)體了。

“我覺得我們團(tuán)隊(duì)至少要運(yùn)行5年以上,我們會(huì)需要不斷有新同學(xué)來參與。”溫家星說:“在第一顆衛(wèi)星定型之后,我應(yīng)該會(huì)淡出,讓下面的同學(xué)去鍛煉。”

“天文學(xué)的門打開了,你們已經(jīng)踩在了這道門的第一塊磚上,”在LIGO的發(fā)布會(huì)后,馮驊老師這樣對(duì)團(tuán)隊(duì)的成員說道:“這不僅僅是一個(gè)科創(chuàng)活動(dòng)或者一個(gè)SRT,它完全可以作為一個(gè)研究生課題,甚至可以是一個(gè)人未來整個(gè)職業(yè)生涯的奮斗目標(biāo)?!?/p>

“基礎(chǔ)研究需要管理,需要最好的電子、材料、機(jī)械,甚至需要藝術(shù)專業(yè)的學(xué)生,”馮老師說,“我們永遠(yuǎn)歡迎所有感興趣的人加入?!?/p>

鐘玲:誰言寒門無貴子?從“自強(qiáng)計(jì)劃”到特獎(jiǎng)得主

文 劉嘉寧 王泰華

?鐘玲 清華大學(xué)化學(xué)工程系2014級(jí)本科生

引言:“自強(qiáng)計(jì)劃”,旨在進(jìn)一步擴(kuò)大清華大學(xué)自主選拔政策在邊遠(yuǎn)、貧困、民族等地區(qū)的覆蓋面。通過“自強(qiáng)計(jì)劃”,許多寒門學(xué)子獲得了進(jìn)入清華的機(jī)會(huì),但他們能否融入清華一直是大家關(guān)心的話題。2017年,通過“自強(qiáng)計(jì)劃”入學(xué)的化學(xué)工程系2014級(jí)本科生鐘玲,歷史性地獲得了清華大學(xué)本科生最高榮譽(yù)——本科生特等獎(jiǎng)學(xué)金。從一個(gè)云南山村從未用過電腦的彝族姑娘,到清華本科生最高榮譽(yù)——特等獎(jiǎng)學(xué)金得主,鐘玲是如何做到的?

2017年清華大學(xué)本科生特獎(jiǎng)答辯現(xiàn)場(chǎng)

“我們這些寒門學(xué)子并不是能力不夠,只是我們接觸的教育資源不夠好,我們能力足夠,只要我們自強(qiáng)不息,終究會(huì)天道酬勤?!痹?017年清華大學(xué)本科生特等獎(jiǎng)學(xué)金答辯現(xiàn)場(chǎng),鐘玲如是說道。

她從偏遠(yuǎn)山村走來,因?yàn)椤白詮?qiáng)計(jì)劃”,獲得了進(jìn)入清華的機(jī)會(huì),通過3年的不懈努力,最終成為了清華大學(xué)本科生最高榮譽(yù)——特等獎(jiǎng)學(xué)金得主。

彩云之南求學(xué)忙,行健不息當(dāng)“自強(qiáng)”

20年前的貴州威寧縣,似乎并沒有背負(fù)太多歲月的痕跡,然而在恒久的不變之中,半歲的鐘玲卻迎來了人生中的第一個(gè)轉(zhuǎn)變。這一年,鐘玲的父親離她遠(yuǎn)去。

與年幼的鐘玲相比,媽媽承擔(dān)的打擊與悲痛則更為巨大。談到母親,鐘玲充滿感激:“她沒有倒下。她一個(gè)人帶著我,沒有正式工作,就是在外面打工?!?/p>

一直以來,媽媽便是鐘玲的依靠,求學(xué)、生活、家庭,所有的一切,媽媽都給予了自己的全部?!八娴暮軔畚遥裁炊寄転槲覡奚?。”

古有孟母三遷,為了孩子與新的開始,在鐘玲近一歲的時(shí)候,媽媽帶著她,從貴州威寧來到了云南宣威。

小學(xué)時(shí),鐘玲家的條件比較差,但依舊有許多好心人向她伸出援手。如果說這段時(shí)期媽媽是她的精神支柱,那么默默無聞的“鄰居”則給予了她無數(shù)的物質(zhì)上的關(guān)懷與呵護(hù)。

鄰居一家,也有一個(gè)像她這么大的孩子。他們看到鐘玲可憐,便象征性地收一點(diǎn)錢留鐘玲在家吃飯,也經(jīng)常帶她去玩、給她買新衣服。

“真的特別感謝他們,他們還會(huì)帶我到游樂園去,我之前從來沒有去過游樂園。他們對(duì)我就像對(duì)親生孩子那樣?!辩娏峄貞浀?。

所謂“可憐天下父母心”,母親在承擔(dān)著經(jīng)濟(jì)壓力的同時(shí),也努力為自己的孩子塑造一個(gè)優(yōu)秀的人格與成長環(huán)境。

在鐘玲的描述中,“表哥表姐基本就沒有能順利讀完高中的,很多半途輟學(xué)去打工了。但是我媽覺得她還是不希望我這樣子”。

雖然只有初中學(xué)歷的媽媽并不能給予太多學(xué)習(xí)上的指導(dǎo),但是她卻知道知識(shí)改變命運(yùn)的道理。在鐘玲的印象里,媽媽對(duì)她的要求總是比較嚴(yán)格,放學(xué)之后會(huì)要求她學(xué)習(xí),不許她出去玩,“單純很嚴(yán)厲地逼著學(xué)習(xí)”“出去玩會(huì)被罵”。

堅(jiān)毅的品格,不屈的意志,鐘玲在成長的同時(shí)也在骨子里刻下了頑強(qiáng)的斗志。好在母女兩個(gè)的此后磨難有所改善,在中學(xué)時(shí)期,鐘玲的班主任兼副校長幫媽媽申請(qǐng)到了一份宿舍管理員的工作,這才使得母女二人的會(huì)面多起來。

鐘玲

談到高中,鐘玲表示,在平靜的高考背后是“無數(shù)的掙扎”。

由于高考政策的不同,在云南省,英語聽力會(huì)提前考兩次,取較高的分?jǐn)?shù)計(jì)入高考總分,其中第一次考試時(shí)間在高三上學(xué)期。

鐘玲記得,為此高二下學(xué)期時(shí)便十分努力,每天早上6點(diǎn)起來,進(jìn)行半小時(shí)聽力,晚上回家睡覺前,再進(jìn)行半個(gè)小時(shí)聽力練習(xí)。

堅(jiān)持一個(gè)學(xué)期后,第一次聽力考試結(jié)束,鐘玲卻只是收獲了中等的分?jǐn)?shù)。當(dāng)時(shí)的鐘玲很難過,瞬間覺得自己付出半年好像什么也沒有得到:“那時(shí)候心里壓力特別大,開始天天跟老師哭,老師經(jīng)常找我談話,談著談著就哭?!?/p>

在最徘徊無措的時(shí)候,鐘玲迎來了人生中的第二個(gè)轉(zhuǎn)折。

由于學(xué)校的推薦,鐘玲第一次踏出云南,來到清華大學(xué)參加“自強(qiáng)計(jì)劃”的招生考試。

“當(dāng)年‘自強(qiáng)計(jì)劃’到我們那兒是第一年,我不知道啊,我就以為是自主招生嘛,我說怎么考得上?”她曾經(jīng)的目標(biāo)也只是,“考不到北京那么遠(yuǎn),能考復(fù)旦就不錯(cuò)了”。

與初次來到清華的同學(xué)的激動(dòng)與興奮不同,鐘玲對(duì)清華的第一印象只有“大”和“冷”。

第一次出遠(yuǎn)門,第一次坐飛機(jī),第一次站到清華園前。當(dāng)時(shí),鐘玲考試的地點(diǎn)在三教,那一天,屋外很冷,從南方來的鐘玲穿得很厚,但是三教屋里卻顯得有些燥熱難耐。面試結(jié)束后,鐘玲并沒有抱很大希望,和老師一起回到了高中。

幾個(gè)月后的一天,班主任突然找鐘玲去辦公室,并且告訴鐘玲,“自強(qiáng)計(jì)劃”過了,可以獲得40分降分。

聽到這個(gè)消息的鐘玲卻顯得十分淡定?!拔耶?dāng)時(shí)確實(shí)感覺有些意外,開心還是有一點(diǎn)的,但總體還是很淡定?!?/p>

獲得“自強(qiáng)計(jì)劃”的名額之后,鐘玲開始變得“有信心”。當(dāng)年9月,鐘玲再次回到清華,而這一次,她的身份是一名清華本科生。

淺灘臥龍終得水,苦寒盡處立清華

高考的順風(fēng)順?biāo)]有令鐘玲高興太長時(shí)間,她覺得:“其實(shí)來清華,還是有一點(diǎn)點(diǎn)害怕?!?/p>

“一個(gè)原因是我之前來過清華,你自己還是有一點(diǎn)點(diǎn)那種跟大城市的差距感。”鐘玲這樣描述初入清華時(shí)的狀態(tài)。

“比如說上網(wǎng)這樣簡(jiǎn)單的事情,只是電腦連網(wǎng)線這樣的事情,我就問了好幾個(gè)人。別人看起來很白癡的問題,我卻什么都不會(huì),完全是那種‘鄉(xiāng)下人進(jìn)城’的感覺,還是比較痛苦的?!?/p>

在生活中,也曾有無數(shù)人給予她很多的幫助。

剛來的時(shí)候鐘玲并不會(huì)騎車,開學(xué)之后,同學(xué)們騎著車去參加各種活動(dòng),鐘玲卻只能留在原地,感嘆:“同學(xué)們都去了,我該去哪兒?我該干嗎?”有了這樣的經(jīng)歷,鐘玲后來買了輛車,自己在宿舍樓下練了兩個(gè)晚上。

陌生人的鼓勵(lì),讓鐘玲十分感動(dòng)?!熬毩?xí)的過程中,起碼有10個(gè)人過來指導(dǎo)我,說你應(yīng)該怎么怎么練。還有人說我當(dāng)年也在這棟樓下練好的,你要加油?!?/p>

最令她印象深刻的是一個(gè)傍晚,“我完全不認(rèn)識(shí)的人,他本來在那里晚飯后散步,遇到我了,就說‘我給你扶著,你騎一騎’。還給我糖,說鼓勵(lì)鼓勵(lì)我,他當(dāng)年也是這么學(xué)的?!?/p>

鐘玲在圖書館老館自習(xí)

因?yàn)閬碜云h(yuǎn)地區(qū),鐘玲覺得自己大一時(shí)很不合群:“因?yàn)橐粊硎裁炊疾欢?,就一門心思專注在學(xué)習(xí)上面,感覺我快掛科了,所以她們組織活動(dòng)我也不去,就一個(gè)人獨(dú)來獨(dú)往,這樣子很容易被孤立的?!?/p>

“當(dāng)時(shí)我就是很自卑,很害怕這個(gè)環(huán)境,我想縮著,只想順利在清華畢業(yè)?!辩娏徇@樣描述自己最初的狀態(tài)。

在朋友的幫助下,一個(gè)學(xué)期后,鐘玲逐漸地融入集體的環(huán)境,比如,會(huì)和舍友出去聚會(huì)?!拔蚁胛也灰恍闹幌胫鴮W(xué)習(xí)了,還是要多跟她們聊嘛,慢慢地我發(fā)現(xiàn),其實(shí)和別人交流也不是那么難的事情?!?/p>

在鐘玲的印象中,最大的改變是在期末考試,“考試周的時(shí)候,大家在圖書館約一張桌子一起自習(xí),是那個(gè)時(shí)候開始走出來的”。

生活上的小事磕磕絆絆,然而更令她難以適應(yīng)的還是高強(qiáng)度的學(xué)業(yè)。

微積分的第一節(jié)課,面對(duì)類似“無限小”這樣基礎(chǔ)的概念時(shí),鐘玲這樣回憶:“聽不懂,老師在她的平板上寫板書,我就跟著抄,抄得都快顧不上了。反正也聽不懂,就全抄下來,自己慢慢看,看不懂的就去問唄?!?/p>

準(zhǔn)備習(xí)題課時(shí),鐘玲提到,自己將小部分會(huì)做的題做完后,不斷地去找老師、助教答疑,每次答疑都會(huì)去。

鐘玲在圖書館中翻閱各種資料

大一的鐘玲看到別人“不光學(xué)習(xí)好,社工也做得風(fēng)生水起”,自己卻連學(xué)習(xí)都很吃力,顯得有些急躁。

每當(dāng)遇到問題,鐘玲便會(huì)去找老師答疑,而老師們也不僅會(huì)回答學(xué)習(xí)上的問題,也會(huì)給她一些心態(tài)方面的指導(dǎo)。

當(dāng)年的有機(jī)化學(xué)老師趙亮告訴鐘玲,對(duì)于她自己來講,大一最重要的事情就是把成績提高,社工活動(dòng)等都先放一下。很多類似這樣的鼓勵(lì),使得鐘玲在初入清華園的不斷掙扎中,“浮躁的心慢慢靜了下來”。

她的努力并沒有白白付出,在最后的微積分考試中,她拿到了96分。接下來的3年里,在這種一如既往的堅(jiān)持下,她的系內(nèi)學(xué)分績排名保持在前三位。

紙上得來終覺淺,絕知“科研”要躬行

大一下學(xué)期,鐘玲萌生了走科研這條路的想法,并進(jìn)入課題組將其付諸實(shí)踐。

鐘玲做的工作是各種微觀納米材料的合成。在這個(gè)過程中,需要對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察分析,還需要測(cè)試它的性能。

類似的流程,鐘玲重復(fù)了無數(shù)次。在這個(gè)階段中,鐘玲在與師兄學(xué)習(xí)的同時(shí),也在逐步積累著做研究的經(jīng)驗(yàn)。

在探索的過程中,鐘玲也面對(duì)了許多困難與失敗,比如,“一開始做合成,整個(gè)裝置搭好以后,反應(yīng)著反應(yīng)著,就沒氣了(煅燒材料時(shí)通氣),這時(shí)候還是高溫,我挺害怕的,畢竟是高溫、高壓。趕緊把加熱停了,一處一處查到底是哪兒漏氣了啊?!?/p>

“然后第一次去五金店買零件,是買閥和管子,管子我也不知道多少的合適,就自己先拿一小節(jié),跑回實(shí)驗(yàn)室試試,合適了再回去重新買長一點(diǎn)的?!?/p>

在不斷摸索中,她體會(huì)到,“這些東西感覺挺小,但其實(shí)都挺折騰我們的??蒲芯褪切栴}特別多,但是不解決真的做不下去啊”。

在研究與學(xué)習(xí)期間,鐘玲四次出國進(jìn)行交流學(xué)習(xí),其中有兩次與學(xué)術(shù)相關(guān)。

鐘玲解決實(shí)驗(yàn)中的問題

大一時(shí)去牛津,在牛津大學(xué)與學(xué)生進(jìn)行交流學(xué)習(xí),深度體驗(yàn)英國的文化;第二次依舊是去英國,在倫敦大學(xué)瑪麗皇后學(xué)院進(jìn)行相關(guān)的研究——材料合成。

鐘玲認(rèn)為,這兩段海外經(jīng)歷,給了自己很大的激勵(lì),同時(shí)也讓自己明白還有很大的進(jìn)步空間。

大一在英國倫敦大學(xué)瑪麗皇后學(xué)院時(shí),從事的更多是材料合成的工作,但大三在美國的研修期間,重心偏到了電化學(xué)反應(yīng),進(jìn)行相關(guān)反應(yīng)機(jī)理的研究。

通過研修時(shí)嚴(yán)玉山老師的指導(dǎo),鐘玲也更多地了解到了本質(zhì)和機(jī)理層次的東西,也意識(shí)到如何踏踏實(shí)實(shí)做好每一份工作。

鐘玲從嚴(yán)玉山老師身上感受到了那份對(duì)科研的熱忱,“他真的很喜歡科研,他想實(shí)現(xiàn)他的理想,他覺得科研就是要解決社會(huì)中真實(shí)存在的問題。他真的熱愛這個(gè)東西,愿意為了這個(gè)去投入,他的這份熱情很讓我感動(dòng)”。

學(xué)術(shù)以外,她也更多地體會(huì)到生活的含義。

鐘玲大一在英國時(shí),與同學(xué)合租,飯菜“都是室友做,她做飯我給她打下手”;而后來到了美國,鐘玲在媽媽的“線上指導(dǎo)”下開始從零做起:“吃過的東西,你會(huì)對(duì)它有種感覺,才大概知道怎么做。比如說從小吃的那些爸媽燒的菜,肯定還是見過嘛,還是大概知道怎么做的,照著菜譜做我反而做不出來?!?/p>

鐘玲(右下一)與美國特拉華大學(xué)嚴(yán)玉山老師課題組成員合影

鐘玲(右)在英國牛津大學(xué)交流學(xué)習(xí)

馬上要告別清華本科,她又要再次站在抉擇的岔路口,一如當(dāng)年那樣自強(qiáng)地踏上這條通往清華的征程,只是這一次,她已足夠強(qiáng)大。

喬明達(dá):機(jī)器學(xué)習(xí)理論,推動(dòng)世界改變

供稿 交叉信息研究院

?喬明達(dá) 清華大學(xué)交叉信息研究院2014級(jí)本科生

“Mingda is absolutely phenomenal,I believe he will be one of the top 5 CS PhD applicants worldwide this year.”Ariel Procaccia[卡內(nèi)基梅隆大學(xué)(CMU)計(jì)算機(jī)系副教授,斯隆獎(jiǎng)得主].

喬明達(dá)在清華學(xué)堂閱讀

“上周我收到美國卡內(nèi)基梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)系的Ariel Procaccia教授給我寫的郵件,他在郵件里非常激動(dòng)地說,他覺得非常榮幸能夠跟姚班大三的學(xué)生喬明達(dá)一起工作,說喬明達(dá)的表現(xiàn)是absolutely phenomenal(上次聽到這個(gè)詞還是喬布斯在蘋果發(fā)布會(huì)上說的)。”在姚班2017年開學(xué)典禮上,清華大學(xué)交叉信息研究院唐平中助理教授激動(dòng)地演講著。但對(duì)于姚班的同學(xué)來講,“喬明達(dá)”這個(gè)名字早已是耳熟能詳了,有這樣的贊譽(yù)也都并不意外。

參加競(jìng)賽,成績斐然

2013年7月10日,時(shí)年高二、來自南京的喬明達(dá)作為中國隊(duì)的4名參賽選手之一,在澳大利亞布里斯班以557分(滿分600)的成績奪得了第25屆國際信息學(xué)奧林匹克競(jìng)賽(IOI2013)金牌第二名,而站在最高領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)的是比他大一歲,去年的特等獎(jiǎng)學(xué)金獲得者陳立杰。

高二的喬明達(dá)(左二)參加IOI2013獲得金牌第二名

喬明達(dá)與競(jìng)賽的淵源可以追溯到小學(xué)五年級(jí)。當(dāng)時(shí)的他看到身邊的同學(xué)用編程來制作動(dòng)畫,出于好奇就參加了信息學(xué)的興趣班。在老師的教導(dǎo)下,喬明達(dá)開始展現(xiàn)出自己的編程天賦。1年后,他便在全省小學(xué)生編程競(jìng)賽中獲得了第一名,從此走上了自己的信息學(xué)競(jìng)賽之路。

在大學(xué)里,喬明達(dá)依然堅(jiān)持著自己對(duì)競(jìng)賽的熱愛,在各項(xiàng)競(jìng)賽中代表清華大學(xué)取得了驕人的成績。因?yàn)閷W(xué)校沒有專門組織信息學(xué)競(jìng)賽培訓(xùn),這些成績的背后都是參賽隊(duì)伍的自力更生。2015年,他與兩位同學(xué)組隊(duì)參加ACM國際大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽(ACM-ICPC)的世界總決賽,從全球各地100余支隊(duì)伍中脫穎而出,贏得了清華在該賽事上近6年的唯一一塊金牌。比賽結(jié)束后,喬明達(dá)才意識(shí)到自己已經(jīng)餓得幾乎站不起來了,組委會(huì)發(fā)放的餐食根本無暇享用。一場(chǎng)ACM競(jìng)賽時(shí)長5小時(shí),全程頭腦風(fēng)暴,強(qiáng)度堪比鐵人三項(xiàng),是對(duì)智力和耐力的雙重考驗(yàn)。每周動(dòng)輒20小時(shí)的訓(xùn)練對(duì)于課業(yè)壓力較重的他來說也是家常便飯?,F(xiàn)在回憶起此前的競(jìng)賽歷程,喬明達(dá)認(rèn)為學(xué)科競(jìng)賽培養(yǎng)了他攻克難題的興趣,而組隊(duì)參加ACM競(jìng)賽的經(jīng)歷也使他能更高效地與他人合作,在團(tuán)隊(duì)中盡可能發(fā)揮出自己的作用。“這對(duì)我后來的學(xué)習(xí)和科研起到了很大的幫助?!眴堂鬟_(dá)這樣說道。

喬明達(dá)(前排左二)站在ACM-ICPC世界總決賽的領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)上

立志科研,夯實(shí)基礎(chǔ)

喬明達(dá)在大一上學(xué)期與科研結(jié)緣。一門算法課程中,他接觸到了當(dāng)前研究中一系列尚未解決的開放性問題。這些問題的復(fù)雜程度讓他意識(shí)到學(xué)科競(jìng)賽與科學(xué)研究之間的差距。尚顯稚嫩的他暗自下定決心,在大學(xué)4年里鍛煉自己的研究能力,成為一名優(yōu)秀的研究者。

要想做出優(yōu)秀的科研,扎實(shí)的學(xué)科基礎(chǔ)必不可少,于是喬明達(dá)從大一起便認(rèn)真對(duì)待每一門課程的學(xué)習(xí)。在“姚班”開設(shè)的9門核心課程中,喬明達(dá)取得了7門第一名與1門第二名的優(yōu)異成績,綜合成績更是連續(xù)3年以95分的成績名列年級(jí)第一。

喬明達(dá)有一個(gè)學(xué)習(xí)方法的秘訣。每次課后,他都會(huì)嘗試著把筆記和講義的內(nèi)容再給自己講一遍,遇到障礙便立刻請(qǐng)教老師和同學(xué)。老師傳授的知識(shí)就這么在喬明達(dá)的腦海里重鑄。他的同班同學(xué)周天茗回憶道:“學(xué)普通物理的時(shí)候,有次喬明達(dá)來我寢室問我一個(gè)關(guān)于量子信息的問題,我的解釋有些混亂,他便刨根問底找了我三四次,直到我們找到了一個(gè)合乎邏輯的解釋才肯‘罷休’?!?/p>

喬明達(dá)(后排右一)參加清華大學(xué)赴牛津大學(xué)優(yōu)秀新生海外訪學(xué)團(tuán)

初探科研,小有成果

喬明達(dá)在大二時(shí)便在交叉信息研究院李建助理教授的指導(dǎo)下開始了理論方向的研究。導(dǎo)師向他介紹了機(jī)器學(xué)習(xí)理論領(lǐng)域中1954年提出至今未能解決的一個(gè)經(jīng)典問題。起初,研究進(jìn)展得并不順利?!拔乙婚_始太拘泥于過去的方法,始終做不出想要的結(jié)果,讓我有些氣餒?!焙迷诖饲皩W(xué)科競(jìng)賽的經(jīng)歷,使喬明達(dá)能夠以同樣堅(jiān)韌的意志和踏實(shí)的態(tài)度面對(duì)科研。在學(xué)長和導(dǎo)師不斷的指導(dǎo)與鼓勵(lì)下,他鼓起勇氣一次又一次地向難題發(fā)起挑戰(zhàn)。

經(jīng)過一年的不懈探索,喬明達(dá)最終成功地發(fā)現(xiàn)了攻克這一開放性問題的創(chuàng)新技術(shù),在問題的解決上取得了突破,在這個(gè)項(xiàng)目上完成的兩篇學(xué)術(shù)論文也在2017年發(fā)表于機(jī)器學(xué)習(xí)理論國際會(huì)議——機(jī)器學(xué)習(xí)理論會(huì)議(Annual Conference on Learning Theory,COLT 2017)。喬明達(dá)的導(dǎo)師李建助理教授評(píng)價(jià)他“在這些工作中均做出了關(guān)鍵而且重要的貢獻(xiàn)”,“在關(guān)鍵的步驟中做出了原創(chuàng)的突破”。姚班三字班同學(xué)王若松談起他們之前的合作,說道:“我們一起做科研時(shí),喬明達(dá)展現(xiàn)了扎實(shí)的理論基礎(chǔ),利用各種前沿技術(shù)解決了我們遇到的各種難題。另外,在每次討論后他都會(huì)花大量的時(shí)間進(jìn)行進(jìn)一步的思考與推導(dǎo)。他刻苦鉆研的精神總能為我們的課題帶來新的進(jìn)展。”

喬明達(dá)在2017年先后前往卡內(nèi)基梅隆大學(xué)與斯坦福大學(xué)訪學(xué),參與更多的前沿研究。在短短半年的研修中,他在合作者的協(xié)助下完成了三個(gè)研究項(xiàng)目。在喬明達(dá)看來,這半年多997(注:朝九晚九,每周七天)的生活過得十分開心,“因?yàn)槟懿煌5叵氤鲂聳|西”。據(jù)實(shí)驗(yàn)室的學(xué)長透露,總是能看到喬明達(dá)晚上蹦蹦跳跳就離開了實(shí)驗(yàn)室,“一看就是搞了一些好東西”。

連軸轉(zhuǎn)的研究生活

在計(jì)算經(jīng)濟(jì)學(xué)方向,喬明達(dá)與Ariel Procaccia教授協(xié)作設(shè)計(jì)了一個(gè)幾乎最優(yōu)的投票機(jī)制,并計(jì)劃于近期實(shí)現(xiàn)該算法的應(yīng)用版本,這一成果也將部署在非營利性網(wǎng)站RoboVote上,幫助用戶進(jìn)行最優(yōu)決策。“自己的理論工作將在不遠(yuǎn)的將來真真切切地為人們提供便利,這讓我感到前所未有的自豪。”說到這里,喬明達(dá)的臉上洋溢著幸福的微笑。

另一方面,喬明達(dá)先后與機(jī)器學(xué)習(xí)理論領(lǐng)域的學(xué)者Avrim Blum教授和Gregory Valiant教授合作,為實(shí)際應(yīng)用中的機(jī)器學(xué)習(xí)場(chǎng)景提出了新的理論模型。他在此期間先后完成的兩篇論文,近期分別被機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域國際會(huì)議——神經(jīng)信息處理系統(tǒng)大會(huì)(Annual Conference on Neural Information Processing Systems,NIPS2017)以及理論計(jì)算機(jī)科學(xué)創(chuàng)新會(huì)議(Innovations in Theoretical Computer Science,ITCS2018)錄用。

喬明達(dá)在研修期間的出色表現(xiàn)贏得了導(dǎo)師的贊賞??▋?nèi)基梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)系的Ariel Procaccia教授稱贊他在研究中的表現(xiàn)“絕對(duì)是現(xiàn)象級(jí)的”(“absolutely phenomenal”),并相信他是“世界范圍內(nèi)前五的計(jì)算機(jī)科學(xué)博士項(xiàng)目申請(qǐng)人之一”。2017年,喬明達(dá)已經(jīng)在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的國際會(huì)議上作為主要貢獻(xiàn)者(姓氏字典序的通訊作者)發(fā)表了5篇學(xué)術(shù)論文。

喬明達(dá)CMU訪學(xué)期間與導(dǎo)師Ariel Procaccia教授的合影

改變世界,任重道遠(yuǎn)

2017年8月23日下午,中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)交叉信息研究院院長姚期智院士在他的綜藝首秀中表示:“中國要想在2030年實(shí)現(xiàn)世界主要人工智能創(chuàng)新中心的戰(zhàn)略目標(biāo),首先需要解決人工智能發(fā)展缺少理論的問題?!倍鴨堂鬟_(dá)正是姚班研究人工智能理論的翹楚。

回首這3年在清華的經(jīng)歷,喬明達(dá)總結(jié)道:“這段經(jīng)歷讓我發(fā)現(xiàn),人工智能等方向上仍然存在著大量亟待解決的理論難題。這讓我更加堅(jiān)定了自己的理想:用自己的研究,增進(jìn)人類對(duì)人工智能等重要領(lǐng)域的理解,并在未來推動(dòng)世界的改變?!?/p>

從一名優(yōu)秀的信息學(xué)競(jìng)賽選手到一位稚嫩的理論計(jì)算機(jī)科學(xué)研究者,喬明達(dá)在這一路上立足于自己扎實(shí)的競(jìng)賽基礎(chǔ),取得了優(yōu)異成就。也得益于自己從競(jìng)賽經(jīng)歷中獲得的寶貴品格,喬明達(dá)能夠在遇到挫折時(shí)不屈不撓,砥礪前行。相信他可以實(shí)現(xiàn)自己的夢(mèng)想,成為一名優(yōu)秀的科研工作者,為推動(dòng)中國人工智能浪潮,為實(shí)現(xiàn)中國《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》貢獻(xiàn)力量!

徐凱:青春作賦,皓首窮經(jīng)

文 徐凱

?徐凱 清華大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)系2014級(jí)本科生

我叫徐凱,是一名以純數(shù)學(xué)為志業(yè)的本科生。

特等獎(jiǎng)學(xué)金候選人徐凱

在清華,我將大部分的精力投入數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí),曾經(jīng)取得過2016年丘成桐大學(xué)生數(shù)學(xué)競(jìng)賽代數(shù)、幾何與全能三項(xiàng)金獎(jiǎng)。清華的3年是我學(xué)術(shù)生涯的第一步,將整個(gè)生命投入數(shù)學(xué)是我的夙愿。我想,數(shù)學(xué)可以給我?guī)砦易钕蛲纳睿鲋畯浉?,鉆之彌堅(jiān);苦心孤詣,兀兀窮年,在求索中用青春譜就數(shù)學(xué)的詩篇。

望盡天涯路

我自幼便為數(shù)學(xué)之中那些隱藏在紛雜現(xiàn)象背后微妙而深邃的結(jié)構(gòu)深深吸引,也十分仰慕那些名垂青史的偉大數(shù)學(xué)家們,為他們的光輝成就所折服。楊振寧先生稱贊Dirac的物理工作是秋水文章,偉大的數(shù)學(xué)也是這樣的。最令我景仰的是幾何學(xué)家Alexander Grothendieck與丘成桐,他們開拓了人類認(rèn)知的疆域,讓我們有幸一睹造物的真容。在我看來,他們的事業(yè)正是張橫渠所說的“為天地立心”,是第一等的大事,是光焰萬丈、千秋不朽的豐功。

中學(xué)期間,我便讀過Grothendieck與丘先生的自傳,并深深沉迷其中,覺得這比秦皇漢武的功勛更加傳奇:帝王將相們是依靠掌握的權(quán)力來成就世俗的功業(yè),而他們孤身一人在思想的疆域中跋涉,憑借一己之力與無數(shù)令人生畏的困難搏斗,篳路藍(lán)縷,以啟山林。每每看到他們的名字,我都會(huì)生出一種崇高的敬畏:高山仰止,景行行止,雖不能至,然心向往之。自然不敢奢求位次圣賢之列,我只是希望有朝一日得以為數(shù)學(xué)的大廈添磚加瓦,為他們的偉大事業(yè)做出自己的貢獻(xiàn),也就可以不負(fù)初心了。

衣帶漸寬終不悔

心懷對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的渴望,我來到了清華大學(xué)。

2014年新生報(bào)到,徐凱與數(shù)學(xué)系系旗合影

到來之后我感到如魚得水,將絕大部分時(shí)間都用在了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)上,如饑似渴地通過各種途徑學(xué)習(xí),從數(shù)學(xué)中獲得了前所未有的快樂。從二年級(jí)開始,我每學(xué)期都會(huì)選修3門以上的研究生課程。本科專業(yè)課我總共取得9門滿分,研究生課中超過一半成績位列第一。有時(shí)我想學(xué)的東西恰巧沒有開課,我就自己讀書。自學(xué)總是艱苦的,也會(huì)繞很多彎路。一年級(jí)時(shí)我想要自學(xué)Galois理論,遇到了非常大的困難,常常在理科樓的天井下獨(dú)自讀一下午毫無進(jìn)展。期間我放棄了三次,但每當(dāng)想到老師說的“Galois理論是你會(huì)學(xué)到的第一樣不平凡的數(shù)學(xué)”時(shí),就總禁不住誘惑,再次翻開總也讀不懂的書。

在這之后我讀到日本數(shù)學(xué)家小平邦彥的自傳,說他讀Galois理論時(shí)同樣讀不懂就一遍一遍抄書,才意識(shí)到這可能確實(shí)是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的常態(tài)吧:讀書立志,當(dāng)以困勉之功。夫夷以近,則游者眾,險(xiǎn)以遠(yuǎn),則至者少。然世之奇?zhèn)ス骞种^,常在于險(xiǎn)遠(yuǎn),而人之所罕至也。我既然醉心于峰巔的風(fēng)景,就應(yīng)當(dāng)習(xí)慣旅途的風(fēng)霜寂寞與山路的險(xiǎn)巇艱難。青燈有味似兒時(shí),一個(gè)個(gè)在圖書館埋首讀書的夜晚,無論順?biāo)煲只蚱D辛,都成了我在清華最珍貴的回憶。

山路固然孤獨(dú),但倘若有志同道合的同行者,攀援而上便成為一件令人享受的事情。每當(dāng)想學(xué)習(xí)一樣知識(shí)時(shí),我總是喜歡找同學(xué)或者學(xué)長交流,倘若別人也感興趣,就組織討論班共同學(xué)習(xí)。

從一年級(jí)開始,我便組織主講過數(shù)論、代數(shù)、幾何等多個(gè)方向的討論班,同學(xué)組織的討論班我也會(huì)積極地參與。2017年暑假,參加丘賽的同學(xué)們希望與我交流一下經(jīng)驗(yàn),我便專程回到北京。在這期間我提升了自己的交流能力,也收獲了珍貴的友誼。

徐凱與同學(xué)們一起討論題目

路漫漫其修遠(yuǎn)兮

2016年6月,我抱著試一試的心態(tài)和學(xué)長們一起參加了丘成桐大學(xué)生數(shù)學(xué)競(jìng)賽,出乎意料地取得了不錯(cuò)的成績,拿到了代數(shù)、幾何與全能的三枚金牌與分析的銀牌,我所在的二年級(jí)隊(duì)伍也拿到了團(tuán)體銀牌。這是對(duì)我兩年學(xué)習(xí)成果的肯定,我感到非常榮幸。

徐凱在丘成桐大學(xué)生數(shù)學(xué)競(jìng)賽的頒獎(jiǎng)典禮上發(fā)言

三年級(jí)上學(xué)期,我有幸獲得機(jī)會(huì)到哈佛大學(xué)數(shù)學(xué)中心訪問,在這里我接觸到世界頂級(jí)的數(shù)學(xué)家與前沿的工作。我向一位教授請(qǐng)教:“想學(xué)您的工作我需要哪些預(yù)備知識(shí)?”他回答說:“我的工作需要的知識(shí)很多?!边@位教授給我列出了十幾本書讓我去讀,而這些都是我未曾讀過的。我并沒有感到沮喪或者氣餒,因?yàn)槲仪宄F(xiàn)代數(shù)學(xué)已經(jīng)凝聚了無數(shù)天才畢生的心血,如同一座入云的高樓,想要做出自己的貢獻(xiàn),首先要謙卑而敬畏地一級(jí)一級(jí)登上前人們的臺(tái)階。在波士頓,我不但聽了哈佛與麻省理工的研究生課,也參加了丘成桐教授、Taubes教授的討論班,還與幾個(gè)哈佛的研究生一起讀了一些代數(shù)、幾何的書。我學(xué)到了很多,也看到了更多我還不懂的美妙的知識(shí),幾何與物理之間深刻的聯(lián)系讓我著迷??ɡ?丘流形這一完美的幾何對(duì)象中竟然隱藏著我們宇宙的秘密,量子場(chǎng)論背后的數(shù)學(xué)依然是美人如花隔云端。鏡對(duì)稱、弦理論,它們?nèi)绱嗣匀耍駢?mèng)中池畔的落英與芳草,引我走向不知名處的桃源。胡適之說,怕什么真理無窮,進(jìn)一寸有一寸的歡喜。路漫漫其修遠(yuǎn)兮,吾將上下而求索。在追尋真理的道路上遠(yuǎn)行,是我能想到的最詩意、最浪漫的生活。

從我接觸現(xiàn)代數(shù)學(xué)至今剛好有3年,3年來我如同剛剛看到世界的嬰兒一般欣喜。數(shù)學(xué)家Langlands寫道,最美妙的時(shí)光是在只有數(shù)學(xué)相伴時(shí),沒有野心,無須偽裝,忘懷天地。我深深地感激自古而今那些偉大的數(shù)學(xué)家們,也感激數(shù)學(xué)本身向我展現(xiàn)出她動(dòng)人心魄的美。

丘先生曾說,兒時(shí)父親跟他聊到盛唐,講姚宋縱得顯榮生前垂名身后,對(duì)中華民族的影響終究不若李杜一般深遠(yuǎn)。偉大的數(shù)學(xué)工作猶勝最壯麗的詩篇,我愿將自己生命的細(xì)流匯入數(shù)學(xué)之中,讓數(shù)學(xué)事業(yè)成為不廢江河,萬古流傳。

徐凱在哈佛大學(xué)校內(nèi)

余天呈:喜愛健美的電子系學(xué)霸?余天呈的身份還有更多!

文 黃家鑫 魯梓煒

?余天呈 清華大學(xué)電子工程系2014級(jí)本科生

“He exceeded my expectation of even the very best students through this UGVR program.”(他超過了我對(duì)UGVR項(xiàng)目最好學(xué)生的預(yù)期)

在2017年本科生特等獎(jiǎng)學(xué)金答辯現(xiàn)場(chǎng),斯坦福大學(xué)的Weissman教授在為電子系特獎(jiǎng)候選人特地準(zhǔn)備的一段視頻中,對(duì)清華大學(xué)2014級(jí)本科生余天呈給予了極高的評(píng)價(jià)。

而上一次,讓W(xué)eissman教授做出如此高的評(píng)價(jià)的,還要屬3年前,用一張15門課程滿分的答辯PPT刷爆朋友圈的電子系特獎(jiǎng)得主韓衍雋。

“我希望自己能成為一名有人文精神的科學(xué)家。”語速很快的余天呈,對(duì)許多問題有著自己獨(dú)到的見解。香氣氤氳的咖啡廳里,卸下外套的余天呈一身短袖,露出緊實(shí)的肌肉。對(duì)于自己,對(duì)于未來,似乎已了然于心。

不愛健美的學(xué)霸不是好歌手

余天呈的高中同學(xué)給他起了一個(gè)外號(hào)——“魚神”。高三的時(shí)候,余天呈在全國物理競(jìng)賽中取得了銀牌,因而獲得了清華大學(xué)的60分加分。

“競(jìng)賽回來之后,‘魚神’便開始自學(xué)微積分、線性代數(shù)等大學(xué)課程,最厲害的是,‘魚神’在高三的時(shí)候就已經(jīng)刷過一遍GRE單詞了?!庇嗵斐实母咧型瑢W(xué)王贏緒這樣描述道。

“世界一流大學(xué)培養(yǎng)人才,不應(yīng)該僅僅期望你成為優(yōu)秀的人,也應(yīng)該希望你成為一個(gè)幸福的人?!边M(jìn)入清華,余天呈選擇了學(xué)業(yè)壓力很大的電子系;不過在余天呈看來,幸福感比許多外在的指標(biāo)都更重要。

追求幸福,余天呈也有自己的獨(dú)門秘籍,那就是健美和合唱。

別看余天呈已經(jīng)是個(gè)“健美達(dá)人”,大一的時(shí)候,他的體育課差點(diǎn)不及格。“我的跳遠(yuǎn)始終是0分,不過我也不刻意追求體育課的分?jǐn)?shù),我覺得興趣最重要。”

在興趣的驅(qū)使下,余天呈愛上了健美這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)。但在光鮮的外表之下,健美作為一項(xiàng)競(jìng)技運(yùn)動(dòng)也有著其殘酷的一面。

余天呈在健身房進(jìn)行力量訓(xùn)練

大三下學(xué)期的時(shí)候,余天呈以個(gè)人名義報(bào)名了馬杯健美項(xiàng)目。這是他第一次參加大型比賽,在他的記憶中,“備賽的過程相當(dāng)反人類”。

賽前兩周半,余天呈開始脫油,每天晚上堅(jiān)持跑5000米;賽前一周脫鹽只能喝蒸餾水,吃飯也不加鹽;賽前三天脫水,不僅盡可能不喝水,還要大量地排水。短短兩周,余天呈瘦了十多斤。

“這就是特別痛苦的一件事,比如你剛跑完5000米,特別渴,但是你不能喝水,感覺當(dāng)時(shí)自己時(shí)刻處在虛脫的邊緣?!庇嗵斐收f道。

而在平時(shí)的訓(xùn)練過程中,余天呈也經(jīng)歷過一些傷病。“既然是競(jìng)技運(yùn)動(dòng),沒有受傷就太荒謬了。”最嚴(yán)重的一次,深蹲過后,余天呈就覺得脖子不太舒服:“當(dāng)時(shí)感覺整個(gè)背都挺不直了,去校醫(yī)院檢查之后,在床上躺了兩周。”

野蠻其體魄,文明其精神。喜愛健美的余天呈在藝術(shù)方面也有著自己的一片天地。

雖然一開始是被學(xué)長忽悠去報(bào)名的,在合唱方面零經(jīng)驗(yàn)的他,還是憑借著自己曾經(jīng)學(xué)習(xí)過電子琴的功底通過了合唱團(tuán)的大一招新,成功進(jìn)入二隊(duì)。

“我還挺幸運(yùn)的,當(dāng)時(shí)因?yàn)槟莻€(gè)時(shí)候一隊(duì)比較缺人,所以我在二隊(duì)待了一個(gè)學(xué)期之后,大一寒假的時(shí)候就進(jìn)一隊(duì)了?!?/p>

余天呈在蒙民偉樓練習(xí)合唱

幸運(yùn)不止于此,大二中秋節(jié)時(shí),余天呈和他的隊(duì)友們還在國家大劇院為全球華人獻(xiàn)唱。“那是我第一次參加如此高規(guī)格的音樂會(huì),包括總指導(dǎo)呂嘉老師在內(nèi),幾乎所有的位置都由華人世界最頂尖的藝術(shù)家擔(dān)任,極大地開闊了我的眼界?!?/p>

余天呈所在的學(xué)生藝術(shù)團(tuán)合唱隊(duì),與清華校友合唱團(tuán)、教師合唱團(tuán)一起,完成了整場(chǎng)的合唱表演。

這份幸運(yùn)背后,是長時(shí)間的練習(xí)——從大一的暑期訓(xùn)練開始,余天呈足足準(zhǔn)備了差不多3個(gè)月。

從最開始的男低音轉(zhuǎn)換到男高音,從最開始每天都覺得進(jìn)步斐然到對(duì)自己有個(gè)清晰的認(rèn)知。這一切都讓他對(duì)最初加入的時(shí)光無比懷念。

“當(dāng)時(shí)蒙樓還沒有翻新,105那個(gè)教室還非常老舊,但是我就覺得怎么這么棒,這么快樂。我現(xiàn)在都特別懷念我大一寒訓(xùn)的時(shí)候,當(dāng)時(shí)我們排練一系列特別美的壯族情歌。白天差不多訓(xùn)9~10個(gè)小時(shí),晚上回寢室學(xué)數(shù)學(xué),我覺得那真是我最幸福的一段時(shí)光?!?/p>

專場(chǎng)音樂會(huì)后

“剛剛還很和善,現(xiàn)在就在互懟”

余天呈是一個(gè)喜歡閱讀的人。不僅僅閱讀科學(xué)書籍,人文歷史方面也是他的最愛。幸運(yùn)的是,在“百團(tuán)大戰(zhàn)”時(shí),他加入了致知協(xié)會(huì),找到了組織。

“當(dāng)時(shí)就是‘百團(tuán)大戰(zhàn)’的時(shí)候,覺得會(huì)長特別帥,于是就多聊了幾句,去參加了一次他們舉辦的活動(dòng),沒想到就被嚇到了?!?/p>

在余天呈參加的那次活動(dòng)中,同學(xué)們討論“金錢不能買什么”。最開始,所有同學(xué)還是互相寒暄,其樂融融;沒想到當(dāng)開始針對(duì)一些議題進(jìn)行討論時(shí),剛剛還很和善的人,突然就開始互懟。

“太可怕了。這幫人唇槍舌劍,讓我感覺學(xué)到了很多東西。后來的活動(dòng)我基本上都參加了?!?/p>

這次經(jīng)歷讓余天呈喜歡上了這個(gè)閱讀且爭(zhēng)鳴的協(xié)會(huì)。到了大二,余天呈便慢慢從一個(gè)參與者變成了一個(gè)組織者,成為了致知協(xié)會(huì)的會(huì)長。

作為會(huì)長,余天呈也參與組織了“愛讀夜”活動(dòng)。每次活動(dòng)前的精心準(zhǔn)備,讓顯得嚴(yán)肅的內(nèi)容變得能夠在3分鐘之內(nèi)讓人產(chǎn)生興趣。

在“愛讀夜”中做分享

從《第三種黑猩猩》《丈量大地》,到《羅馬之后的地中海世界》,“愛讀夜”逐漸成熟,余天呈也在交流討論中獲得了思想的提升。

余天呈強(qiáng)烈推薦了《羅馬人的故事》,“這本書是一個(gè)絮絮叨叨的日本老太太寫的,我覺得特別適合推薦給清華工科男來讀,因?yàn)樗鼘?duì)于理解工程的意義和由來大有裨益”。

在余天呈的心目中,宏偉的工程應(yīng)該像羅馬的大型浴場(chǎng)及下水道一樣,用工程服務(wù)于民眾。

“什么樣的工程是好的工程,是能夠經(jīng)歷得起歷史考驗(yàn)的工程?首先,它應(yīng)該有一個(gè)好的出發(fā)點(diǎn)?!?/p>

“夢(mèng)到科研靈感?我得先高興一會(huì)兒?!?/p>

如何把人的價(jià)值都發(fā)揮出來?余天呈認(rèn)為,如果能夠開拓人類知識(shí)的邊界,那從事科研自然是最好的答案之一。

從大二上學(xué)期進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室做課題,在跟隨沈淵老師期間,余天呈慢慢找到了自己的方向。

沈老師的主要方向是室內(nèi)定位,在一開始,剛進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的余天呈也只是在打打雜,讀讀文獻(xiàn),大概花了3個(gè)月時(shí)間才開始自己實(shí)驗(yàn)自己的想法。

但是科研的道路并不是一帆風(fēng)順的,最開始,他們準(zhǔn)備投一篇有關(guān)算法的文章,但不曾想,有人捷足先登。當(dāng)時(shí)正在美國交換的余天呈看到老師發(fā)來的內(nèi)容極其相似卻已經(jīng)發(fā)表的文章時(shí),“內(nèi)心特別崩潰”。

既然已經(jīng)有人做了,難道就算了?余天呈并沒有放棄,回國后,他又與導(dǎo)師一起著手這類算法的理論分析,并于2017年5月完成初稿。

科研不能僅僅把眼界局限于國內(nèi),出國交換亦不可少。大三上學(xué)期,余天呈開啟了他的第一次出國交換之旅,來到了威斯康星麥迪遜大學(xué)。

沒想到,交換之路卻充滿坎坷?!氨緛磉x好了導(dǎo)師,卻被放了鴿子,之后再找的導(dǎo)師又休假旅游了。到了美國之后,我才找到一個(gè)‘英語很難理解’的希臘導(dǎo)師?!?/p>

大三暑假,余天呈來到斯坦福大學(xué),師從電子系風(fēng)云人物韓衍雋、焦劍濤學(xué)長的導(dǎo)師——Weissman教授。

余天呈與兩位學(xué)長合作研究,解決了困擾高維統(tǒng)計(jì)領(lǐng)域數(shù)十年的open problem:高維譜估計(jì)和熵率估計(jì)。收獲了Weissman教授的極高評(píng)價(jià):“超過了我對(duì)所有最優(yōu)秀的UGVR項(xiàng)目的學(xué)生的預(yù)期?!?/p>

在美國生活照

如同凱庫勒在夢(mèng)中想到苯環(huán)的結(jié)構(gòu),余天呈也有過這種從夢(mèng)中獲得靈感的經(jīng)驗(yàn),不過在他看來,這也并不奇怪。

“這其實(shí)不是什么神奇的事情,就是你大腦反復(fù)地思考同一件事情很長時(shí)間時(shí),你的潛意識(shí)里就會(huì)開始思考這件事情?!?/p>

有趣的是,余天呈在夢(mèng)醒后,首先要做的不是把它記下來,而是……“先高興一會(huì)兒”。

“反正我覺得科研中好不容易有高興的時(shí)候,我得先高興一會(huì)兒,萬一一會(huì)兒驗(yàn)證后得出這想法是錯(cuò)的,我連這會(huì)兒都高興不了?!?/p>

談到對(duì)未來的選擇,余天呈坦言:“最后決定讀博,暑研師兄和導(dǎo)師對(duì)自己影響最大。”

“Weissman教授曾經(jīng)對(duì)我說,他只負(fù)責(zé)把全世界最優(yōu)秀的年輕人招進(jìn)來,剩下的就讓他們自由自在地向前人和今人學(xué)習(xí)各個(gè)領(lǐng)域的知識(shí),開拓人類知識(shí)的疆界;焦劍濤師兄也經(jīng)常對(duì)我說,二十幾歲是人生中梯度最大的階段,在博士生涯中歷練自我才最為有益?!?/p>

余天呈相信,二十幾歲的時(shí)候,是人生中提升最大的一個(gè)階段;而在這個(gè)階段,他的選擇是,在科研之路上繼續(xù)前行。

陰亞楠:做實(shí)驗(yàn),也要做姑娘

文 陰亞楠

?陰亞楠 清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院2012級(jí)博士生

尊敬的各位老師、同學(xué),大家晚上好!

我是來自核能與新能源技術(shù)研究院的陰亞楠,師從王建龍教授,很高興今天能站在這里和大家分享我的科研經(jīng)歷和感悟。

(一)

我來自產(chǎn)煤大省山西,煤礦為家鄉(xiāng)帶來財(cái)富的同時(shí)也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染。

而在“霧霾”這個(gè)詞真正出現(xiàn)在公眾面前之前,我的家鄉(xiāng)早已深受霧霾的困擾。

不過之后來到北京,本以為從此解脫的我卻發(fā)現(xiàn)自己從一個(gè)霧霾重地跳進(jìn)了另一個(gè)霧霾重地……

在中國,空氣污染成了每個(gè)人都不得不說的事兒。

但是作為一個(gè)環(huán)境人,除了抱怨之外,能夠解決這個(gè)問題才是我最大的夢(mèng)想!

霧霾是什么?

它的組成其實(shí)很簡(jiǎn)單,就是一些空氣中對(duì)人體有害的小尺度顆粒物。

而它最大的來源之一就是化石燃料的燃燒。

霧霾的一個(gè)重要來源——工廠污染物排放

因此,要想根治霧霾,就要從其產(chǎn)生的地方著手。

于是,我思考:什么東西燒起來最干凈呢?

我想到了氫氣,因?yàn)闅錃馊紵划a(chǎn)生水,而且熱值高,能量密度大,是一種理想的清潔能源。

太棒了,當(dāng)時(shí)真想為自己鼓鼓掌!

那么,氫氣又該從哪里來呢?

傳統(tǒng)的制氫方法能耗很高且不環(huán)保,所以如果可以結(jié)合環(huán)境,從廢物、廢水中制得氫氣,豈不是可以一舉解決水、氣、固三大環(huán)境問題?

氫氣來源

當(dāng)時(shí)感覺自己簡(jiǎn)直是個(gè)天才,很快就能用這個(gè)想法改變世界!

但很快,現(xiàn)實(shí)就給了我迎頭痛擊……

(二)

利用廢物產(chǎn)氫早已是國內(nèi)外研究的熱點(diǎn),我也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是第一個(gè)想到它的人……

這條路難以回頭,在導(dǎo)師的鼓勵(lì)下我的博士課題就這么定了。

既然是研究熱點(diǎn),代表它至少具備兩個(gè)特質(zhì):其一,它很有意義;其二,它很有問題。而我要做的,就是解決問題。

問題是什么呢?

所謂有機(jī)廢物發(fā)酵產(chǎn)氫的過程,簡(jiǎn)單說就是有機(jī)物在一大群微生物的共同作用下通過一系列反應(yīng)最終生成氫氣。

這個(gè)看起來和諧的大家庭,辦事效率卻異常低……

系統(tǒng)中的能量,首先需要供養(yǎng)這些“員工”,再經(jīng)過每一個(gè)步驟的損耗,才能轉(zhuǎn)移到氫氣當(dāng)中。

而更要命的是,這個(gè)機(jī)構(gòu)中還存在一些“混圈的”涉嫌貪污——它們居然會(huì)吃掉氫氣!生成甲烷和有機(jī)酸等預(yù)想之外的有機(jī)物,造成能量的又一次虧失。

我不禁捂臉:“效率怎么就這么低……”

從有機(jī)廢物到甲烷和有機(jī)酸

不過思來想去,我覺得可以從兩個(gè)方面著手:

一、消除耗氫步驟;

二、把多步轉(zhuǎn)化變?yōu)橐徊睫D(zhuǎn)化,徹底消除能量梯級(jí)損耗的現(xiàn)象。

若干次凝望星空的我不禁想,在這個(gè)世界上是否存在這樣一種“乖巧的微生物”能完美地幫我解決這兩個(gè)小小的子問題呢?

從有機(jī)廢物到氫氣

即使存在,我要怎么找到它?

如果一個(gè)一個(gè)從現(xiàn)有的微生物中去試的話,那我可能畢不了業(yè)了……

與其找一個(gè)不靠譜的,不如造一個(gè)是否更靠譜一點(diǎn)?

某一次凝望星空的我突然從太空育種中得到了啟發(fā):“是否可以利用電離輻照對(duì)生物的變異作用,來選育超級(jí)產(chǎn)氫菌呢?”

電離輻射的變異作用

(三)

雖然通過控制菌種來源、輻射劑量等操作條件,已經(jīng)大大降低了微生物選育的不確定性。但是微生物的變異仍然存在千萬種可能。

這導(dǎo)致我工作的起步就徹底埋頭在了涂平板中,并霸占了實(shí)驗(yàn)室所有的恒溫?fù)u床。

那時(shí)候,白天涂平板,夜里常常會(huì)做夢(mèng):“那些高效產(chǎn)氫的小旗子就在那里,我與它之間隔著平板堆成的大山,平板首尾相連可以繞地球兩圈……”

科研真是個(gè)體力活。

這一涂就是近兩年!

白加黑,五加二!

終于涂出來300多株具有產(chǎn)氫能力的微生物!

又從其中篩選出來2株超級(jí)微生物!

實(shí)驗(yàn)室里的瓶瓶罐罐

經(jīng)鑒定這是兩株新的微生物,我們以核研院的英文簡(jiǎn)稱INET將它們命名。

這兩株微生物可用于多種有機(jī)廢物的高效產(chǎn)氫。

近兩年的工作投入,終于讓我看到了曙光。

得到了心儀的“菌寶寶”,就要去實(shí)現(xiàn)廢物產(chǎn)氫了。而用于產(chǎn)氫的廢物,我選擇了污水處理廠的副產(chǎn)物——剩余污泥。它富含有機(jī)質(zhì),卻因?yàn)榱看蠖译y處理,成了水處理中最頭疼的問題。

為了讓微生物更好地利用剩余污泥產(chǎn)氫,需要采取一定的手段破解剩余污泥。

剩余污泥本身非常臭,然而,處理以后的剩余污泥竟然更臭……

長期待在臭臭的環(huán)境中,我自己也變成了一個(gè)行走的“屎……寶寶”,一出門就會(huì)引起一陣騷動(dòng)。

當(dāng)時(shí)我負(fù)責(zé)課題組的財(cái)務(wù)報(bào)賬,記得有一次在實(shí)驗(yàn)間隙跑去財(cái)務(wù),財(cái)務(wù)老師隔著玻璃問我:“你有沒有聞到一陣臭味?”

在人群當(dāng)中尷尬

晚上坐班車回學(xué)校,我身邊的同學(xué)也會(huì)比較痛苦。為了幫助營造和諧的乘車環(huán)境,我干脆住在了實(shí)驗(yàn)室里。

有人問我:“一個(gè)女孩子,每天和臭烘烘的污泥打交道,你不覺得很痛苦嗎?”

其實(shí)回頭想一想,做實(shí)驗(yàn)的痛苦最多也就是手忙腳亂。與之相比,真正痛苦的是在漂亮的結(jié)果出現(xiàn)之前,內(nèi)心的懷疑。

我的實(shí)驗(yàn)?zāi)艹晒??我的?shí)驗(yàn)有意義嗎?

遇到兩大終極問題的時(shí)候,我就去看文獻(xiàn)。

看文獻(xiàn),可以得到兩個(gè)結(jié)果:如果他能行,我也一定行;如果他們都不行,沒準(zhǔn)我能行。

“那么我將有望成為實(shí)現(xiàn)某項(xiàng)技術(shù)第一人,從此名垂青史,走上人生巔峰。”

其實(shí)大多都是第一種情況,但是不可否認(rèn)的是,對(duì)于陷于自我懷疑的人,有時(shí)候也需要一個(gè)白日夢(mèng)的激勵(lì)呀……(苦笑)

(四)

隨著廢物高效產(chǎn)氫難題的攻破,文章和專利開始陸續(xù)到手。

正當(dāng)我感到自己迎來了科研路上第一個(gè)春天時(shí),我到丹麥科技大學(xué)進(jìn)行了為期一年的聯(lián)合培養(yǎng),來到了在新能源研究領(lǐng)域很有聲望的一個(gè)課題組。

這時(shí)候我面臨兩個(gè)選擇。

繼續(xù)之前的產(chǎn)氫研究,把我的“菌寶寶”直接用于新課題組現(xiàn)成的反應(yīng)器中,高效且高產(chǎn),著作等身不是夢(mèng)。

抑或是利用這個(gè)機(jī)會(huì)開拓新的研究領(lǐng)域。

“帶著剛到新能源大組的一劑雞血,我決定開展一個(gè)新的課題,而且要跑在最前沿,好好地表現(xiàn)一下THUer的實(shí)力!”

我想氫氣已經(jīng)可以自力更生不產(chǎn)生CO2了,怎么才能發(fā)揚(yáng)助人為樂的精神,幫助減少一下其他來源的CO2呢?

可否不只是單純的減少,而是把無價(jià)值的CO2變成有價(jià)值的東西呢?

結(jié)合廢物產(chǎn)氫的思路,我想到了利用CO2來合成新型燃油。

從氫氣到新型燃油

“哇哈哈!這個(gè)idea必須穩(wěn)啊!”

正著搜反著搜,可供參考的文獻(xiàn)不足10篇……

(五)

從微生物特性到反應(yīng)條件,包括這個(gè)反應(yīng)是否真的可以實(shí)現(xiàn)都是未知數(shù)。

面對(duì)未知的生物實(shí)驗(yàn),我看著反應(yīng)瓶在那里搖啊搖,卻對(duì)里面正在發(fā)生的事情一無所知。

為了抓住反應(yīng)過程中的每一個(gè)細(xì)節(jié),我把取樣周期從一天一次縮到最短為一個(gè)小時(shí)一次。

在這一個(gè)小時(shí)中,45分鐘進(jìn)行樣品分析,小跑在生物和化學(xué)兩棟實(shí)驗(yàn)樓之間。

15分鐘用來休息,設(shè)個(gè)定時(shí),靠在椅子上打個(gè)盹。周而復(fù)始。

就這樣,我的一天被切割成了24塊,而完成一批反應(yīng)需要持續(xù)15天。

所以,我又住進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室里。

丹麥?zhǔn)且粋€(gè)極度提倡環(huán)保的國家,奉行上班時(shí)間低溫供暖,下班時(shí)間不供暖。

我永遠(yuǎn)忘不了北歐冬天的夜晚,沒有暖氣的實(shí)驗(yàn)室,那是真的冷!

我把我所有的厚衣服都裹在身上,再套上白大褂。

同事們常常調(diào)侃:“你是來演北極熊的嗎?”

經(jīng)過半年多的不斷摸索,從冬天熬到了夏天,終于打通了合成實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵步驟。

目前,初步研究成果已發(fā)表在本領(lǐng)域的一區(qū)頂刊,我們拿到了第一作者和第一完成單位。

最重要的是,使清華大學(xué)和DTU在這一研究領(lǐng)域均占據(jù)了一席之地!

我想,這就是最完美的結(jié)局了吧。

(六)

一晃就要畢業(yè)了,距離解決環(huán)境問題還有很長很長的路要走。

我常常會(huì)想,做科研需要的是什么?

是天才式的智慧?

是魔鬼般的刻苦?

其實(shí)大可不必把科研說得那么神秘。

科研其實(shí)就是學(xué)校里的每一個(gè)人都在做的,在自我肯定與否定中螺旋上升,只是勤思考,不放棄每一刻閃現(xiàn)的靈感,每一個(gè)平凡的人都能做到的小事。

大家都在自己的領(lǐng)域努力著,去實(shí)現(xiàn)一個(gè)想法,解決一個(gè)問題,探索一個(gè)未知。在這條路上,我們距離“不平凡的創(chuàng)造”,可能需要的就是多一點(diǎn)點(diǎn)的執(zhí)著、勇氣,還有一點(diǎn)傻傻的自信吧。

以上,就是我,一個(gè)從“中二少女”到“菌保姆”的進(jìn)階之路了。

最后,要感謝師長的指導(dǎo)、同門的幫助。

感謝生命中遇到的每一個(gè)人、每一件事。

李國洋:3年12篇一作SCI,“追求文章數(shù)量不是我的目標(biāo)”

文 袁文幻 王婷婷

?李國洋 清華大學(xué)航天航空學(xué)院2014級(jí)博士生

李國洋,航院直博四年級(jí)。在清華7年多的時(shí)間里,從不知期刊Proof是何物,到發(fā)表19篇SCI論文,其中6篇發(fā)表在固體力學(xué)頂尖期刊JMPS上。導(dǎo)師曹艷平教授評(píng)價(jià)他:“從一個(gè)羞澀的男孩成長為了一個(gè)男子漢,從一個(gè)青澀的學(xué)子成長為了一個(gè)基本具備獨(dú)立工作能力的年輕學(xué)者。”

20多年前的一個(gè)夏天,讀幼兒園的李國洋放學(xué)回家,老師碰見來接的爺爺,半打趣地說道:“你們家可要好好存錢?。 毖韵轮馐抢顕笫菈K讀書的料。

李國洋在實(shí)驗(yàn)操作

李國洋出生在重慶的一個(gè)小山村,從村幼兒園到清華,他稱這段求學(xué)是一路的跋涉。在路上,他努力把控情緒,保持專注和提升效率;他要強(qiáng),始終堅(jiān)信自己沒那么普通。

時(shí)刻有一篇文章處于審稿狀態(tài)

“終于接收了!”導(dǎo)師曹艷平重重拍了拍李國洋的肩膀,興奮地告訴他,文章已被頂級(jí)期刊JMPS(Journal of the Mechanics and Physics of Solids)錄用。懸了很久的心終于放下,那天下午他和導(dǎo)師在北醫(yī)三院做實(shí)驗(yàn),因?yàn)榧?dòng),他拿著超聲探頭的手一直在抖。

李國洋主要研究彈性成像,簡(jiǎn)言之就是用力學(xué)定量臨床研究。他解釋道,臨床診斷用的觸診都要憑借經(jīng)驗(yàn),而他想做的是利用超聲成像技術(shù),讓診斷定量化。

靈感是他本科時(shí)前往北京友誼醫(yī)院調(diào)研時(shí)產(chǎn)生的,本科畢設(shè)課題也與此相關(guān)。工作做到一半時(shí),實(shí)際上他已經(jīng)達(dá)到老師規(guī)定的畢業(yè)要求。畢設(shè)答辯時(shí),所有老師的第一句話都是“國洋工作做得特別好,工作量特別大”。

到了博士階段,他繼續(xù)之前的工作,也十分渴望發(fā)表?!傲W(xué)沒有做彈性成像的,至少是吃了第一口蛋糕。”他的導(dǎo)師曹艷平鼓勵(lì)道。那時(shí)他的手稿已經(jīng)積累了100多頁,每一次點(diǎn)開都需要勇氣。文章被拆成兩部分投稿,其中一篇被接受,另一篇?jiǎng)t命運(yùn)未決。出于科研的嚴(yán)謹(jǐn),導(dǎo)師告訴他如果另一篇被拒,前一篇即使發(fā)了也要撤回來。

最后,兩篇文章都被固體力學(xué)頂尖期刊JMPS接收。要知道,航院固體力學(xué)博士畢業(yè)的要求是發(fā)表兩篇SCI或者一篇JMPS,李國洋實(shí)驗(yàn)室的記錄就是博士期間發(fā)表兩篇JMPS,他創(chuàng)造歷史了。

工作被認(rèn)可讓李國洋產(chǎn)生了更大的興趣與信心。博士四年級(jí)的他踐行著“時(shí)刻有一篇文章處于審稿狀態(tài)”的要求,而這個(gè)要求是李國洋剛讀博時(shí)對(duì)自己定下的。

他坦言,這可能會(huì)引起其他人的質(zhì)疑:“是不是在水文章?”“我并不是刻意追求文章數(shù)量,”他解釋道,“博士時(shí)間太寶貴了。”

第一篇文章的發(fā)表讓他在興奮之余也產(chǎn)生了很多思考。“花了兩年半的時(shí)間其實(shí)并不短,博士一共也就5年,同組的優(yōu)秀師兄畢業(yè)時(shí)成果很多,我覺得自己工作方式松散,要提高效率。因?yàn)閷徃迦艘庖姺答伒臅r(shí)間相隔很長,等意見其實(shí)有四五個(gè)月的時(shí)間,不可能干等著?!?/p>

經(jīng)驗(yàn)是在一篇篇文章中積累的。李國洋還記得最折磨的一次審稿,去年年底他和醫(yī)學(xué)院一起合作血管導(dǎo)波彈性成像方法,文章發(fā)表在UMB(Ultrasound in Medicine and Biology)上。文章審稿經(jīng)歷了4輪,從第一輪大修變成第二輪有條件的接收,第三輪又變成大修。主編的措辭一次比一次嚴(yán)厲:“不要指望主編幫你們修改,這是在延誤我們的工作?!痹趦?nèi)蒙古老家過年的導(dǎo)師和其他合作作者的電話紛沓而來:“你做了什么把主編惹成這樣?”李國洋坐在電腦前感到無辜,原來他只改了主編提的一段,其他文段沒有改?!斑@也是提醒我改稿不能隨意,差點(diǎn)讓努力快一年的結(jié)果白費(fèi)了?!?/p>

李國洋在實(shí)驗(yàn)桌前

就連拍結(jié)婚照時(shí)李國洋也搬著電腦在改稿,“那是個(gè)很重要的邀請(qǐng)綜述”。Pose擺得不滿意,攝影師著急提醒道:“你搞這個(gè)東西也沒有那么著急吧,拍婚紗照就這一次?!崩顕笮睦锏胗浿撐?,攝影師只好吐槽:“你別笑了,笑起來太丑?!?/p>

“我們一起支持并保護(hù)這個(gè)難得的青年才俊”

因?yàn)楦改笍男【筒辉谏磉叄瑢?duì)李國洋性格影響最大的一個(gè)是爺爺,另一個(gè)則是老師,“‘老師’這兩個(gè)字,在我心中的分量,絕不是隨便說說的”。

求學(xué)路上,老師的賞識(shí)不斷激勵(lì)他前進(jìn)。他說與導(dǎo)師曹艷平很有緣,曹艷平是他本科班主任,已經(jīng)一起度過7年多的時(shí)間。曹艷平于他亦父亦友,是學(xué)術(shù)上的引路人,也是學(xué)術(shù)知己。

“畢業(yè)的時(shí)候想問他帶我累不累?!崩顕蟛缓靡馑嫉匦α讼隆Kf自己很有科研激情,有了想法就想馬上試,希望立刻看到結(jié)果?!袄蠋煆牟粔簩W(xué)生稿子,覺得夠發(fā)表水平的時(shí)候,他一定會(huì)竭盡全力支持?!?/p>

和導(dǎo)師聊天是他學(xué)術(shù)中最享受的時(shí)刻。他半靠在導(dǎo)師辦公室的沙發(fā)上,手里拿個(gè)本子。導(dǎo)師歪在椅子上,仰著腦袋,瞇著眼睛。彼此都不看對(duì)方,只剩下學(xué)術(shù)靈感在空氣中交匯、碰撞。

這樣的交流一般發(fā)生在完成一項(xiàng)工作后,從早晨8點(diǎn)半持續(xù)到中午。李國洋天馬行空地和導(dǎo)師說著自己的想法,導(dǎo)師給出意見與分析。每當(dāng)一個(gè)好想法蹦出時(shí),他會(huì)迅速記在本子上,因?yàn)榧?dòng)而字跡潦草,只有自己看得懂,另一旁導(dǎo)師仍在滔滔不絕地說著。有時(shí)好的科研想法觸碰到雙方的敏感神經(jīng),李國洋“噌”地一下從沙發(fā)上蹦起來:“那我去試試?!睂?dǎo)師連連點(diǎn)頭:“好好好,你趕緊去試?!?/p>

每當(dāng)沒有科研靈感或者科研任務(wù)被清空時(shí),他都會(huì)拿出這個(gè)本子細(xì)細(xì)翻看。在手頭有特別多事情時(shí),也會(huì)拿出本子,把事情排個(gè)優(yōu)先級(jí)。看著上面密密麻麻的筆記,他感慨:“想了100,但只做了1?!?/p>

有一次,導(dǎo)師把一個(gè)在重要力學(xué)會(huì)議上作報(bào)告的機(jī)會(huì)讓給李國洋。趕赴西安的高鐵上,兩人一字一句地斟酌,包括如何放PPT,如何表述。晚上導(dǎo)師外出吃飯,歸來已是夜里12點(diǎn),導(dǎo)師又讓他演練了一遍。第二天休會(huì)時(shí),李國洋見縫插針地和導(dǎo)師又排了兩遍,“因?yàn)榉磸?fù)和他演練過,即使下面坐著一眾大佬,我也很自信”,那次他拿到了優(yōu)秀報(bào)告。

“曹老師身上有一種人格魅力,有更理想的東西在里面,”他把導(dǎo)師稱為引路人,“人要看到一個(gè)山頂,才會(huì)去跋涉?!倍鴮?dǎo)師在他身旁時(shí)時(shí)鞭策:“等有一天,你老了、退休了,還是用工作來評(píng)價(jià)你,不是拿某個(gè)獎(jiǎng)來評(píng)價(jià)你?!?/p>

“我正全力以赴希望把他培養(yǎng)成有獨(dú)立工作能力和國際視野的青年科學(xué)家?!辈芷G平在李國洋婚禮上發(fā)言。他希望李國洋出去游學(xué)幾年,提升國際交流等能力,他叮囑李國洋的妻子:“希望我們一起支持并保護(hù)這個(gè)難得的青年才俊?!?/p>

導(dǎo)師在調(diào)試機(jī)器,電腦屏上是放大的講稿

導(dǎo)師因故未能去重慶參加婚禮,改錄祝福視頻,錄之前他還把講稿讓組里的學(xué)生參謀。

“我可以很自豪地和岳父說我們過得很好”

“妾發(fā)初覆額,折花門前劇。郎騎竹馬來,繞床弄青梅”,李國洋用這首詩形容他與妻子羅慧琳20年的愛情。2017年5月1日,兩人在重慶舉行婚禮。

李國洋和妻子在水木清華前

婚禮上,他們的小學(xué)老師交回一封信,象征四年級(jí)時(shí)那封被沒收的情書。對(duì)這對(duì)新人來說,一切故事都是從那封情書開始的。

那天,李國洋小心翼翼地塞給羅慧琳表弟一包大白兔奶糖,“賄賂”他幫著轉(zhuǎn)交情書。表弟才念幼兒園,吃了糖早就忘了兜里的信。羅慧琳外婆在洗衣服時(shí)掏出來,不識(shí)字的她以為是家長通知書,遞給了外公。

外公讀完大為光火,拔腿就去找班主任。但這份單純的情愫并沒有被扼殺,班主任找他倆談話,“老師都是過來人,你們之間相互欣賞可以理解,但是這個(gè)年紀(jì)還是要好好學(xué)習(xí)?!?/p>

“在她眼里,我一直腦子比較好使?!崩顕笮χf。他和羅慧琳坐前后桌,經(jīng)常輔導(dǎo)她功課。而在妻子眼里,李國洋陽光、聰明。李國洋高考后的那個(gè)生日,她提議,既然那封情書不在了,那從現(xiàn)在開始,我們每年生日都給彼此寫一封信吧。如今,信積了一打,伴隨著他們7年的異地時(shí)光。

每年假期,他們都會(huì)出去旅游,途中二人會(huì)細(xì)心留下門票和機(jī)票,約定等老了以后再按門票重新走一遍。在這段感情里,雙方感受并經(jīng)歷著一種真真切切、平平淡淡的愛。

實(shí)驗(yàn)室里的師弟開玩笑說,李國洋結(jié)婚后,從總裁變成吉祥物,因?yàn)槊刻於荚谛?。幸福的背后是兩條不同的軌跡向同一處匯合。

羅慧琳放棄了重慶的公務(wù)員工作?!凹词鼓銕讉€(gè)月找不到工作,我們還是一起過吧!”羅慧琳欣然同意。

即使北京的生活要比家里差很多,“但只要我們能在一起就很開心了”,李國洋一家一家地找房子,終于找到一間合適的。由于不想依靠父母,他給自己定了個(gè)“硬性任務(wù)”——連續(xù)拿國獎(jiǎng),“希望她過得好一點(diǎn)”。

晚上10點(diǎn),羅慧琳等著李國洋回家,給他炒了碗肉絲,煮了份面?!耙?yàn)樗霾颂貏e好吃,我長胖了快20斤。”他盤算著以后的生活,要帶妻子一起出國,通過自己的努力把生活過得有規(guī)律。“我特別不想讓她家人覺得她過來以后生活很辛苦,”接著他舒展眉頭說,“我回家可以很自豪地告訴岳父,我們過得挺好的?!?/p>

一路走來,他們始終沒有放開彼此的手

彭翃杰:年輪斗轉(zhuǎn),“數(shù)”說科研大神的清華歲月

文 李京澤

?彭翃杰 清華大學(xué)化學(xué)工程系2013級(jí)博士生

彭翃杰,男,化學(xué)工程系2013級(jí)博士生。發(fā)表一作SCI論文17篇,總影響因子超過185,ESI高被引論文6篇,ESI熱點(diǎn)論文1篇,H因子21,總引用超過1600次。連續(xù)3年獲得研究生國家獎(jiǎng)學(xué)金,2015年獲得美國材料研究學(xué)會(huì)研究生獎(jiǎng)。

2017年5月26日,學(xué)術(shù)新秀頒獎(jiǎng)典禮現(xiàn)場(chǎng),彭翃杰以“學(xué)術(shù)?年輪”為題開始他的講述,提到個(gè)人成果時(shí),只說:“博士期間我發(fā)了些文章,獲了些獎(jiǎng)。”

因?yàn)樗M麑W(xué)術(shù)年輪轉(zhuǎn)出的是故事、是感受,雖談不上驚心動(dòng)魄,但其中不乏堅(jiān)持、執(zhí)著和專注,甚至還有浪漫。

彭翃杰在清華大學(xué)學(xué)術(shù)新秀分享會(huì)現(xiàn)場(chǎng)

曾經(jīng)的“學(xué)渣”,如今的科研達(dá)人

彭翃杰本科就讀于清華大學(xué)化工系,2009年告別高中來到大學(xué),他進(jìn)入了一個(gè)新天地。“當(dāng)時(shí)心態(tài)不對(duì),太小瞧大學(xué)校園,覺得自己隨便學(xué)學(xué)就可以了,結(jié)果第一學(xué)期年級(jí)排到八十多名,整個(gè)年級(jí)同專業(yè)也不過九十多人?!?/p>

他深深意識(shí)到,在清華“將就”顯然是要付出代價(jià)的。經(jīng)過適應(yīng)和調(diào)整,他的成績也呈現(xiàn)階梯式上升:大一下學(xué)期年級(jí)二十幾名,大二年級(jí)前十,大三期末年級(jí)第二。

成績雖越來越好,彭翃杰卻并不滿足,他心中一直有個(gè)困惑:“我學(xué)這么多知識(shí)到底能干啥?”

2011年9月,化工系張強(qiáng)老師從海外回清華任教,彭翃杰進(jìn)入他的研究組。當(dāng)時(shí)張老師帶著五六個(gè)同學(xué)在一間小辦公室開會(huì),大家暢所欲言,充滿了學(xué)術(shù)熱情。這讓彭翃杰找到了困惑已久的答案:“學(xué)到的東西是有用的,我有自己的價(jià)值?!?/p>

彭翃杰在做實(shí)驗(yàn)

懷著滿腔熱情和興趣,彭翃杰進(jìn)入了目前為止學(xué)術(shù)生涯中最拼的一段時(shí)間:大四和研一。從早上七八點(diǎn)到凌晨一兩點(diǎn),除了中間短暫的吃飯時(shí)間,彭翃杰都在實(shí)驗(yàn)室中度過。盡管不懈努力總有些不錯(cuò)的收獲,但是對(duì)于當(dāng)初這段恨不得多出兩雙手來拼命做實(shí)驗(yàn)的時(shí)光,彭翃杰感慨很深:“老是追著人家的步子跑,真的很累?!?/p>

直到研二,一件事徹底改變了他的博士生涯,甚至可以說是人生軌跡。

由于長期久坐,缺少鍛煉,彭翃杰不慎得了腰間盤突出。原來還是班里、實(shí)驗(yàn)室籃球隊(duì)、足球隊(duì)成員的他不得不告別自己心愛的體育運(yùn)動(dòng)。想到脊椎面臨的不可逆變化,他變得焦躁不安,心情一度跌落谷底,而體重則一路攀高,由原來的130斤出頭到了150斤。

2013年9月至2017年3月彭翃杰的體重變化曲線圖

回想起那段浮躁的歲月,彭翃杰總結(jié)說:“當(dāng)時(shí)還是思考得太少,徒有熱情但缺乏規(guī)劃和管理,才導(dǎo)致我一度很迷茫?!?/p>

博士以來彭翃杰從事的一直是鋰硫電池正極材料的研究,主要解決其容量小、效率低、壽命短的問題。針對(duì)于此,他已有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí):鋰硫電池就像一個(gè)木桶,組成它的木板有它的正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解質(zhì)。制約它性能的是最短的那塊木板,補(bǔ)了一個(gè)短板,另一個(gè)就有可能變成下一個(gè)短板。

如今的他能理性地分析短板,找準(zhǔn)切入點(diǎn),而不輕易開始一個(gè)研究。正如他的生活一樣可以打理得有條不紊:定期運(yùn)動(dòng),規(guī)律作息。

科研的時(shí)間在縮短但效率卻在提高。

一篇論文六次被拒,四年與審稿人艱難博弈

研一上半學(xué)期,彭翃杰偶然看到了一篇關(guān)于鋰硫電池電解液的文章,當(dāng)時(shí)他覺得其中的想法很好,但對(duì)其解釋存疑。該文章中設(shè)計(jì)了100次充放電來檢驗(yàn)電解液的性能,彭翃杰則做了1000次乃至7000次充放電來檢驗(yàn),驗(yàn)證的性能好得超過了當(dāng)時(shí)他們的認(rèn)識(shí),使得他們備受鼓舞,決定整理成文章投稿。

2013年圣誕節(jié)前,文章投出去才一天就送審了,然而不到一個(gè)月,意見下來,三個(gè)拒稿。這讓滿懷期待的彭翃杰很失落,同時(shí)也很不服氣:“我很想要做好讓人看看,跟別人較勁也和自己較勁?!?/p>


上一章目錄下一章

Copyright ? 讀書網(wǎng) www.autoforsalebyowners.com 2005-2020, All Rights Reserved.
鄂ICP備15019699號(hào) 鄂公網(wǎng)安備 42010302001612號(hào)