——小記復(fù)旦大學(xué)物理系黃吉平教授
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一個(gè)有底氣很“拽”的青年科學(xué)家
——小記復(fù)旦大學(xué)物理系黃吉平教授
黃吉平,1977年生,江蘇姜堰人,蘇州大學(xué)物理教育專(zhuān)業(yè)本科畢業(yè),蘇州大學(xué)物理系碩士畢業(yè),香港中文大學(xué)物理系博士畢業(yè),復(fù)旦大學(xué)物理系教授
近一年前就知道黃吉平,那是參加2012級(jí)部分啟明星的一次交叉學(xué)科討論會(huì),發(fā)起人正是復(fù)旦大學(xué)物理系的黃吉平教授。也是在那次才知道黃吉平剛?cè)脒x謝希德講席青年特聘教授,而且迄今他還是復(fù)旦一項(xiàng)記錄的保持者(詳看下文)。當(dāng)然那天讓我印象深刻的還有黃吉平報(bào)告的主題:物理學(xué)與其他學(xué)科的交叉:機(jī)遇和挑戰(zhàn)。他談到用物理學(xué)研究的方法研究金融和經(jīng)濟(jì)問(wèn)題的可能性,介紹了他的課題組2008年在熱學(xué)超構(gòu)材料領(lǐng)域提出的 “熱隱身”的概念及其進(jìn)展……那天他還向每位參會(huì)啟明星贈(zèng)送了一本復(fù)旦大學(xué)出版社出版的他的科普文集《奇妙的科研世界》,這本文集記錄了黃吉平這些年的研究心得,更多的是以他的切身體會(huì)與青年學(xué)生作科研方法上的傳授和傾心交流。這些讓我當(dāng)時(shí)就有想采訪他的沖動(dòng),因?yàn)橐晕业呐袛啵@一定是一個(gè)有故事的人。前不久,借著給黃吉平頒發(fā)上海市科普作協(xié)會(huì)員證書(shū)的機(jī)會(huì)有機(jī)會(huì)和他面敘,聽(tīng)他的成長(zhǎng)故事。
黃吉平,1977年生人,江蘇姜堰人,出生、生長(zhǎng)在農(nóng)村。小學(xué)和初中都是在當(dāng)?shù)鼐徒霓r(nóng)村學(xué)校就讀,高中考入省重點(diǎn)中的重點(diǎn)姜堰中學(xué)。姜堰中學(xué)的出名在于其半軍事化管理的一套方法,如學(xué)生早晨6點(diǎn)就要去操場(chǎng)跑步,之后吃早飯晨讀,寄宿生每個(gè)月只能回一次家(周六晚離校,周日晚到校),每個(gè)學(xué)生都要參加打掃廁所等勞動(dòng)。黃吉平覺(jué)得姜堰中學(xué)這段經(jīng)歷對(duì)他日后的成長(zhǎng)非常重要。當(dāng)年高考,黃吉平班里45個(gè)同學(xué)除了一個(gè)上了大專(zhuān)其他都是本科。
最終黃吉平入讀的是蘇州大學(xué)物理系物理教育專(zhuān)業(yè),用黃的話說(shuō)進(jìn)這個(gè)專(zhuān)業(yè)其實(shí)是被調(diào)劑的結(jié)果,“報(bào)專(zhuān)業(yè)那會(huì)財(cái)經(jīng)火的不得了,我也是跟風(fēng)的,第一志愿是蘇州大學(xué)會(huì)計(jì)專(zhuān)業(yè),第二志愿是稅收,并填了愿意服從專(zhuān)業(yè)調(diào)劑。最終我被調(diào)劑到物理教育專(zhuān)業(yè)。其實(shí)當(dāng)時(shí)還是視野不夠,我一個(gè)農(nóng)村孩子沒(méi)有能力了解上海的情況,只了解江蘇的情況,所以就填了蘇州大學(xué)、揚(yáng)州大學(xué)”。
由于知道自己日后的職業(yè)是中學(xué)物理老師,老是做同樣一件事的職業(yè)是讓他難以忍受的,所以入學(xué)后一段時(shí)間小黃很沮喪?!氨究扑哪晡覍W(xué)物理沒(méi)有花多少時(shí)間,更多時(shí)間花在文學(xué)、哲學(xué)上,參加了物理系的文學(xué)社。我入學(xué)時(shí)的分?jǐn)?shù)是班級(jí)里69個(gè)同學(xué)的第二名,大四畢業(yè)前我的總成績(jī)?cè)诎嗉?jí)是第18名。主要是因?yàn)榕d趣還不在這里”。由于不愿做中學(xué)老師,所以從大四的第一天起小黃就決定了要報(bào)考研究生,把自己怕當(dāng)中學(xué)老師的壓力變?yōu)榭佳械膭?dòng)力。最終黃同學(xué)以考生中排名第一的成績(jī)考入本校物理系研究生。
也就是從讀研開(kāi)始,黃同學(xué)突然有一種開(kāi)竅的感覺(jué),用他自己的話說(shuō)是找到了做研究的感覺(jué)。讀研第一年他就常泡圖書(shū)館看《物理通報(bào)》一類(lèi)的專(zhuān)業(yè)刊物,看后覺(jué)得這種文章他也能學(xué)著寫(xiě),很快他就投了二篇文章給《物理通報(bào)》。沒(méi)想到第一篇很快被錄用發(fā)表,這是一篇針對(duì)物理教科書(shū)上演示簡(jiǎn)諧振動(dòng)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)提出改進(jìn)建議的論文?!啊段锢硗▓?bào)》在同行中還是蠻被認(rèn)可的;成為新進(jìn)研究生中第一個(gè)發(fā)文章的這件事讓我有一種很‘拽’的感覺(jué),以致于一段時(shí)間里這種虛榮心成了我持續(xù)做研究的動(dòng)力”。
訪談中,黃吉平多次提到對(duì)他日后走上科研之途至關(guān)重要的導(dǎo)師——李振亞教授,說(shuō)李老師對(duì)研究生指導(dǎo)的方法很值得自己仿效:“首先是外松內(nèi)緊,讓你覺(jué)得很寬松什么話都可以和他說(shuō)。在科研上,李老師對(duì)細(xì)節(jié)抓得很緊,他會(huì)讓師兄給我們點(diǎn)撥。剛進(jìn)組不久,師兄給了我他已發(fā)表的一篇文章,讓我把他研究的一種光學(xué)材料的線性響應(yīng)發(fā)展到非線性響應(yīng)。師兄啟發(fā)我可以通過(guò)改變溫度來(lái)思考,還把參數(shù)、公式都提供給我。我在此基礎(chǔ)上發(fā)展了一下獲得數(shù)據(jù)后拿給李老師看,得到他和師兄的認(rèn)同。”
接下來(lái),李老師讓他把這一工作寫(xiě)成一篇英文論文,稿子成文經(jīng)李老師修改后他讓黃獨(dú)自完成從打印到郵寄整個(gè)投稿過(guò)程。這篇文章是投給Solid State Communications雜志。三個(gè)月后收到編輯部修稿通知,回復(fù)后就發(fā)表了。“這篇論文發(fā)表后我成了那一屆物理系十幾個(gè)研究生中第一個(gè)在SCI期刊上發(fā)文章的,所以又感覺(jué)很‘拽’了”。
受到鼓舞的黃吉平想趁熱打鐵。當(dāng)時(shí)有篇在線性響應(yīng)基礎(chǔ)上成立的論文,黃吉平看后就想可否通過(guò)改變其變量看能否得出一些有意義的結(jié)果,“這個(gè)想法和李老師談時(shí)受到他的批評(píng),批評(píng)我這個(gè)構(gòu)想沒(méi)有意義。當(dāng)時(shí)自信心爆棚的我還急于給老師辯解自己的想法。正是通過(guò)這樣一些過(guò)程我慢慢悟出了做研究是怎么回事。”
在李老師的啟發(fā)下,黃吉平嘗試寫(xiě)一篇有關(guān)研究材料對(duì)光的吸收的文章,這篇文章從點(diǎn)子到撰寫(xiě)到投稿都是黃獨(dú)自承擔(dān),李老師在關(guān)鍵的結(jié)論部分做了修改。文章是投給中科院理論物理研究所的《理論物理通訊》(SCI收錄期刊),很快就被錄用發(fā)表。很快黃吉平又投了一篇到《理論物理通訊》,再獲發(fā)表。這樣研究生期間,黃同學(xué)已經(jīng)發(fā)表了三篇SCI論文。
黃吉平(中)和他的學(xué)生
訪談中講到這一部分,黃吉平說(shuō)在李老師指導(dǎo)下完成的這三篇文章也形成了他日后指導(dǎo)研究生的套路:“第一篇文章的點(diǎn)子是作為導(dǎo)師的我給的;之后他們以自己的點(diǎn)子寫(xiě)的文章我?guī)退麄冃薷暮筮x擇投到影響因子較低的雜志上。我的理論是你(學(xué)生)要在大海里游泳前要先在游泳池里學(xué)習(xí)。影響因子較低的雜志和權(quán)威刊物發(fā)文章的流程是一樣的,都要從投稿到與雜志社聯(lián)系、修改等。如果一個(gè)學(xué)生一上來(lái)直接想把文章發(fā)到PRL這樣的權(quán)威刊物,很可能一上來(lái)就‘淹死’。這是我自己指導(dǎo)研究生的方法。迄今我指導(dǎo)的28個(gè)研究生中有26個(gè)已經(jīng)拿到學(xué)位(我們要求畢業(yè)都要發(fā)表SCI文章),絕大多數(shù)都是走的這個(gè)套路。”談到這里,黃吉平說(shuō)這些經(jīng)歷讓他對(duì)《理論物理通訊》這本雜志很有感情,到今天還會(huì)往那里投稿。
回顧自己跟著李振亞老師做科研的那段時(shí)光,黃吉平說(shuō)最大的收獲是知道了自己的興趣點(diǎn)在哪里 (有些人一輩子不知道自己的興趣點(diǎn)在哪里),“我發(fā)現(xiàn)自己其實(shí)是喜歡做研究的,尤其喜歡做一些有創(chuàng)新的研究(至于具體研究什么并不太重要),也是這種對(duì)研究、對(duì)創(chuàng)新的偏好導(dǎo)致了我對(duì)交叉學(xué)科的興趣,我喜歡研究,而且研究?jī)?nèi)容不限,可以是物理,也可以是歷史,譬如我就很喜歡看蔡?hào)|藩撰編的《歷朝通俗演義》這樣的書(shū)”。
1999年初,香港中文大學(xué)余建華老師應(yīng)邀到蘇州大學(xué)做有關(guān)“電流變液”的學(xué)術(shù)報(bào)告。坐在下面聽(tīng)講的黃吉平當(dāng)時(shí)的第一感覺(jué)是,自己的博士導(dǎo)師非余老師莫屬。經(jīng)一系列筆試面試激烈競(jìng)爭(zhēng),黃如愿為香港中文大學(xué)錄取攻讀博士學(xué)位。入讀不久,余老師讓他參與電流變液里各向異性介電性質(zhì)方面的研究,不久黃就有文章發(fā)表在Physical Review E上。這種檔次的文章在蘇州他是沒(méi)有可能發(fā)的,而且還是剛?cè)雽W(xué)不久,這樣就又讓黃找到了那種很“拽”的感覺(jué)。在香港中文大學(xué)二年半期間,黃吉平先后在Physical Review E這樣檔次的刊物上發(fā)了7-8篇文章,以致于到后來(lái)余老師說(shuō)他有的idea都已經(jīng)給到他了,以后要靠他自己了。
博士畢業(yè)之際,德國(guó)馬普學(xué)會(huì)高分子所給了黃offer,這樣黃吉平就到了馬普所跟著德國(guó)老板做鐵磁流體的博士后研究。博士后期間聽(tīng)說(shuō)可以申報(bào)著名的洪堡基金,于是馬上報(bào)名,通過(guò)層層選拔,黃有幸成為洪堡學(xué)者。對(duì)洪堡基金記得我們啟明星報(bào)道中已經(jīng)不止一次提到其獨(dú)特的運(yùn)作機(jī)制和作用,黃吉平作為經(jīng)歷者的感受是:洪堡基金的厲害在于它不給具體題目,而且一旦入選,你具體做什么、怎么做,它都不管的,唯一的要求是你發(fā)文章時(shí)注明一下是受到洪堡基金的支持。在德國(guó)二年期間(一年博士后和一年洪堡學(xué)者),黃吉平共計(jì)在Physical Review E等雜志上發(fā)表20多篇文章,主要涉及的方向是軟物質(zhì)。
博士后一畢業(yè)(2004年),時(shí)年 27歲的黃吉平就考慮回國(guó)就業(yè),他聯(lián)系了復(fù)旦大學(xué)等大學(xué),所提的唯一要求是給他正教授的職位??紤]到各方面因素,復(fù)旦是他的首選。一開(kāi)始復(fù)旦人事分管領(lǐng)導(dǎo)以其沒(méi)有教學(xué)經(jīng)驗(yàn)為由拒絕了他。后來(lái)黃直接聯(lián)系了曾經(jīng)聽(tīng)過(guò)其報(bào)告的陶瑞寶院士。陶對(duì)黃吉平的理論軟物質(zhì)研究背景很感興趣,因?yàn)樗乐荇斝l(wèi)副校長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)室也想在這方面有發(fā)展。陶就把黃的材料轉(zhuǎn)給做軟物質(zhì)實(shí)驗(yàn)研究的周魯衛(wèi)副校長(zhǎng)。后來(lái)黃吉平聽(tīng)說(shuō)復(fù)旦物理系為要不要聘他正教授一事舉行過(guò)1次討論會(huì),會(huì)上爭(zhēng)論激烈,反對(duì)者說(shuō)當(dāng)年謝希德院士從MIT回國(guó)的時(shí)候也是從講師評(píng)起的,直接評(píng)為正教授不妥。而同意的占較多數(shù)。最后經(jīng)過(guò)綜合考慮,學(xué)校層面的答辯會(huì)專(zhuān)家投票通過(guò)了對(duì)黃的教授聘任(當(dāng)時(shí)物理系尚無(wú)權(quán)破格聘請(qǐng)正教授),但先聘為研究員,上兩學(xué)期課獲得教學(xué)經(jīng)驗(yàn)后,自動(dòng)轉(zhuǎn)為教授。黃吉平還清晰地記得,谷超豪院士等都在答辯專(zhuān)家之列。但黃吉平當(dāng)時(shí)或許并不清楚,他的受聘實(shí)際上是書(shū)寫(xiě)了復(fù)旦一項(xiàng)紀(jì)錄:28歲獲聘正教授。迄今尚無(wú)人破了這一紀(jì)錄?;仡欉@一過(guò)程,黃吉平說(shuō)他當(dāng)時(shí)拿出的論文質(zhì)量和數(shù)量是許多評(píng)委接納他的主要因素。
2006年年終考評(píng),黃吉平以在1區(qū)發(fā)表1篇文章,2區(qū)8篇,3區(qū)1篇的成績(jī)讓兩年前投票支持他入聘正教授的所有人都感到當(dāng)年做出的這個(gè)決定是對(duì)的。黃發(fā)在1區(qū)的Physics Reports的文章是大陸研究機(jī)構(gòu)為第一單位20年來(lái)所發(fā)的第六篇文章。2015年,作為唯一作者,黃吉平再度在Physics Reports上發(fā)了一篇論文。
2006年后,隨著在復(fù)旦的科研教學(xué)逐步安頓下來(lái),黃吉平又開(kāi)始不安份起來(lái)。探究性研究的本能、興趣讓他關(guān)注起物理以外的世界,其中一個(gè)方向就是把人放到實(shí)驗(yàn)室里研究金融物理。2009年黃吉平在美國(guó)科學(xué)院院報(bào)(PANS)上發(fā)了一篇實(shí)驗(yàn)金融物理方面的文章,由此開(kāi)創(chuàng)了實(shí)驗(yàn)金融物理學(xué)這個(gè)學(xué)科(國(guó)際上學(xué)者這樣評(píng)價(jià))。一炮打響后2011年黃又在PANS上發(fā)了一篇與實(shí)驗(yàn)金融物理學(xué)有關(guān)的文章。
到了 2013年,他轉(zhuǎn)而進(jìn)入到熱傳導(dǎo)領(lǐng)域。其實(shí),黃吉平和他的兩位研究生早在 2008年就在《應(yīng)用物理快報(bào)》(Applied Physics Letters)發(fā)過(guò)一篇熱隱身方面的文章,以后黃吉平小組在熱隱身材料等相關(guān)方面做過(guò)更多探索。2012年起熱隱身成為熱門(mén),Science、Nature等都做了專(zhuān)門(mén)介紹,承認(rèn)中國(guó)黃吉平是這個(gè)方向的開(kāi)創(chuàng)者之一。
談起“熱隱身”要回到上面提到的2008年黃吉平及其研究生的那篇文章,他們也是受了“光學(xué)隱身衣”概念的啟發(fā),在文章中率先提出了“熱隱身衣”(thermal cloak)這個(gè)新概念。該熱隱身衣的原理就是設(shè)計(jì)特定的熱導(dǎo)率分布,使得熱流可以繞過(guò)物體而行,也就是說(shuō),如果這個(gè)物體穿上這樣的隱身衣,外界的熱對(duì)該物體沒(méi)有任何影響。無(wú)疑,這樣的“衣服”非常有用:穿上它就不怕寒暑交替,它可以確保你身體所處的環(huán)境四季如春,因?yàn)橥饨绲臏囟茸兓瑢?duì)你的身體沒(méi)有影響;如果運(yùn)載火箭船穿上它,也就不再“懼怕”大氣層摩擦產(chǎn)生的熱對(duì)火箭的損傷。
以上這段文字摘自黃吉平所著的《奇妙的科研世界》那本書(shū),黃吉平有一個(gè)非常好的習(xí)慣,就是他很重視寫(xiě)科普文章,至少他每發(fā)一篇科研論文都會(huì)隨后跟進(jìn)一篇面向?qū)W生和非專(zhuān)業(yè)讀者的科普文章?!镀婷畹目蒲惺澜纭肥珍浟怂@幾年所撰寫(xiě)的科普文章、給學(xué)生所作的科普?qǐng)?bào)告等。僅就這一點(diǎn),黃吉平就很值得國(guó)內(nèi)很多中青年科學(xué)家學(xué)習(xí)。
回到上面,2008年黃吉平等提出“熱隱身”這個(gè)全新的物理概念后,到2012年起,很多實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這個(gè)熱隱身的理論預(yù)言。2015年,黃吉平發(fā)在Physical Review Letters雜志上的一篇文章也是熱隱身方面的研究工作,2016年在該雜志再度發(fā)文章,又有新發(fā)展。
一路走到今天,黃吉平說(shuō)除了要感激以上提到的老師,還專(zhuān)門(mén)提到復(fù)旦物理系國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在實(shí)驗(yàn)還沒(méi)有看到苗頭時(shí)就給了他50萬(wàn)研究經(jīng)費(fèi)做支撐,同樣市科委 2012年的啟明星項(xiàng)目和2015年的“探索類(lèi)項(xiàng)目”也給予了他支持,正是這些雪中送炭般的支持讓他這些年一直比較順利。
采訪已近三小時(shí),但是我們還沒(méi)有聽(tīng)夠黃吉平的故事,他對(duì)創(chuàng)新和交叉科學(xué)的理解,對(duì)研究生培養(yǎng)的成效,他對(duì)科學(xué)寫(xiě)作和做科學(xué)普及的興趣以及對(duì)歷史、科學(xué)文化讀物的喜好,都還有很多故事,還有很多觀點(diǎn)值得傾聽(tīng)……臨近結(jié)束時(shí),我們聽(tīng)說(shuō)他下個(gè)月就要去蘇州工業(yè)園區(qū)管委會(huì)人才辦公室掛職一段時(shí)間,于是相約黃教授蘇州再見(jiàn),因?yàn)槲覀兒芟肜^續(xù)聆聽(tīng)黃那些“很拽”的故事。
[江世亮、顧姚星采寫(xiě)于2016.7.17]