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专访徐一鸿:从物理大家到科普大师

赛先生  · 公众号  · 科学  · 2016-11-07 07:03

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摄于2012年6月清华大学的陈-赛蒙斯楼专家公寓 (Chern-Simons Hall)

2000年,在理论物理所我们搞了一个“生物学年”,整整一年的关于生物物理的学术活动。那一年每两个星期就会有一个新的专题。生物学家和物理学家在一起讨论。我在那个活动上了解到了RNA折叠这个题目,并且在生物学家的引荐下我开始参与这个领域,并且开始参加这个领域的学术会议。

您刚才说您的基础还是粒子物理。我其实很难想象您在粒子物理中掌握的什么知识和技术能够被用到RNA折叠中去。

徐一鸿: 这是个很有意思的问题。其实我觉得 不应该把我自己归类为粒子物理学家,我更加适合归类于“量子场论学家”。 量子场论是粒子物理的一个工具和语言,量子场论其实可以用来描述很多东西。

我对于RNA折叠感兴趣的方面,并不在于它的生物细节,而在于它的各种拓扑性质。RNA是一个长链,heteropolymer,我们对它折叠过程中的亏格 (genus) 和黎曼曲面等性质感兴趣。所以, 我的整个学术生涯都在强调物理普适性“universality of physics”,很多概念都可以跨领域地应用

假如您现在刚刚拿到自己的博士学位,而且你有一个完全自由的博士后奖学金 (postdoc fellowship) ,那么您会选择在哪个领域研究呢?

徐一鸿: 我认为现在一个巨大的谜团就是人脑。所以我可能会选择神经科学的某些问题来研究。

另外我还想告诉年轻人,这也是我经常告诉我学生的,当你选择领域的时候应该考虑两个因素。 一个是本质的兴趣 (intrinsic interest) ,另一个是方法的兴趣 (methodology interest) 有些方向有本质的兴趣,比如中微子质量之类的,而另一类方向是方法和技术非常漂亮。在选择方向的时候两者都要兼顾到。

您写了多本在欧 美台湾非常受欢迎的教材,涉及不同领域但都有相关性,包括量子场论(书名: " Quantum Field Theory in a Nutshell ")、 广义相对论(书名: " Einstein Gravity in a Nutshell "),和群论(书名: " Group Theory in a Nutshell for Physicists );您还写了一些科普书籍。 我上中学的时候就拜读过您写的《可怕的对称》。此外您还写了一本关于中国饮食文化、文 字和历史的书《吞云》。请问您是很享受写书的过程吗?

徐一鸿: 是的,我是喜欢写书的过程。写教材其实迫使我能够坐下来冷静地思考问题。其实教学的过程也有这个作用。写书还有一个好处,那就是当我们教课的时候,往往会因为学生的准备不足而感到沮丧;而当你写教材的时候,在你脑中可以创造出一群理想学生的形象。所以你写书的过程,实际上是对这群学生解释物理的过程,这个过程很值得享受的!

实际上,我最初打算写教材的时候,温伯格 (Weinberg) 正好想让我去德克萨斯大学 (University of Texas) 工作。他听说我想写教材,就建议我先写科普书籍。他自己就是先写了科普书《最初三分钟》,然后才写的那些著名教材。我后来发现写科普书确实有助于自己对教材的写作。

我那本关于饮食的书《吞云》,是打算用饮食向欧美人介绍中国的文化与历史。比如,我写到了辣椒。虽然辣椒现在在中国南方很流行,但实际上辣椒是从美洲引入中国的。另一个例子是茶。茶在西方世界有两种叫法,一种叫“tea”,另一种叫“chai”。其实,当葡萄牙人最早从中国进口茶叶的时候,是按照中文发音把茶翻译成了“chai”。但是后来中国开始了禁海,后起的西方国家只能从台湾或者福建沿海进口茶,而按照闽南语对茶的发音就被译成了“tea”。我觉得这些历史都很有意思。顺便一提,《赛先生》的读者可能会有兴趣知道,金庸先生非常欣赏这本书。


《可怕的对称》封面(左)和《吞云》封面(右)


徐一鸿新书“ Group Theory in a Nutshell for Physicists ”(普林斯顿大学出版社, 2016年3月29日出版)

不止一次跟我说过,学生需要学会对自己的导师说“不”。我完全同意这个说法。但我想问问,当 的学生和 在科研中有了不同意见,你们怎么处理呢?

徐一鸿: 我们当然会平等地讨论和辩论,看看最后到底谁对。

中国的传统文化中“尊师”非常重要,这似乎隐含了老师永远是对的。但其实人都会犯错误,导师也不例外。还有很多导师在年轻的时候可能非常有创造力,但是年纪大了对新生事物的容忍度反而非常小。有很多这样的例子。

比如德布罗意 (de Broglie) 年轻时候的博士论文是非常有创造力的,甚至是离经叛道的,但是他晚年却完全打压法国的新生的研究方向。德布罗意甚至都不允许法国人教量子力学。海森堡 (Heisenberg) 也是这么一个例子,他晚年也在完全打压当时新的研究方向,只希望德国人研究他喜欢的方向,比如“非线性旋量理论” (nonlinear spinor theory)







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