專訪物理學(xué)家陳諧

Category: 申請(qǐng)求職 Date: 2019年9月8日上午9:45

北京時(shí)間2019年9月5日晚上，科學(xué)突破獎(jiǎng)（Breakthrough Prize）委員會(huì)宣布，將2020年物理學(xué)新視野獎(jiǎng)（New Horizons in Physics Prize）授予陳諧、Lukasz Fidkowski、Michael Levin 和 Max A. Metlitski，以表彰他們對(duì)于理解拓?fù)湮镔|(zhì)狀態(tài)及其關(guān)系的深刻貢獻(xiàn)。

物理學(xué)新視野獎(jiǎng)每年最多授予三項(xiàng)物理領(lǐng)域的研究，今年獲獎(jiǎng)的另外兩項(xiàng)研究是，從天文數(shù)據(jù)中提取基本物理的新技術(shù)，以及對(duì)量子場(chǎng)論的研究。此前獲得新視野獎(jiǎng)的華人科學(xué)家有物理學(xué)家傅亮、祁曉亮（2016年物理學(xué)新視野獎(jiǎng)）、尹希（2017年物理學(xué)新視野獎(jiǎng)），以及數(shù)學(xué)家惲之瑋、張偉（2018年數(shù)學(xué)新視野獎(jiǎng)）。今年，凝聚態(tài)物理學(xué)家陳諧和數(shù)學(xué)家朱歆文也加入其中。

陳諧的研究領(lǐng)域主要是量子多體系統(tǒng)中的相與相變過(guò)程，涉及強(qiáng)關(guān)聯(lián)系統(tǒng)中的拓?fù)湫颉⒍囿w系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、張量網(wǎng)絡(luò)表示以及其在量子信息方面的應(yīng)用。從2006年開(kāi)始讀研究生到現(xiàn)在，短短十幾年時(shí)間，她已經(jīng)在量子多體系統(tǒng)方向取得許多重要成果。

就在剛過(guò)去的夏天，「返樸」有幸采訪了陳諧教授。在對(duì)話過(guò)程中，陳諧坦言，自己沒(méi)有從小立志要當(dāng)科學(xué)家，開(kāi)始做研究的時(shí)候也曾郁悶、迷茫，是一步步的自我了解和探索，是身邊科學(xué)家的啟發(fā)和激勵(lì)，讓她發(fā)現(xiàn)了科學(xué)的美和研究的樂(lè)趣。

陳諧：凝聚態(tài)物理學(xué)家，美國(guó)加州理工學(xué)院副教授。研究領(lǐng)域主要是量子多體系統(tǒng)中的相與相變過(guò)程，涉及強(qiáng)關(guān)聯(lián)系統(tǒng)中的拓?fù)湫颉⒍囿w系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、張量網(wǎng)絡(luò)表示以及其在量子信息方面的應(yīng)用。

懵懂少年的自由探索

返樸：你從小就很喜歡或者擅長(zhǎng)數(shù)學(xué)物理嗎？

陳諧：我小時(shí)候其實(shí)是處于一種比較懵懂的狀態(tài)，搞不清楚自己喜歡什么，不知道自己將來(lái)要干什么。現(xiàn)在回想起來(lái)，我那個(gè)時(shí)候沒(méi)覺(jué)得會(huì)特別喜歡理工科，為什么呢？因?yàn)槲也幌矚g科幻小說(shuō)，我喜歡看那種有故事情節(jié)的。我也不是那種喜歡動(dòng)手的小孩，一遇到動(dòng)手的事情就往后縮。就像我上初中的時(shí)候，總覺(jué)得電腦這事我學(xué)不懂，看到電腦就怕。現(xiàn)在想想其實(shí)沒(méi)有什么可怵的。

返樸：那高中時(shí)候還發(fā)怵嗎？還是就逐漸喜歡上物理了？

陳諧：其實(shí)還是處于一種懵懂的狀態(tài)。我想首先得感謝我的家人，他們會(huì)為我選擇那種比較寬松、活動(dòng)比較多的學(xué)校。我的中學(xué)是南京外國(guó)語(yǔ)學(xué)校，是一所語(yǔ)言類的學(xué)校，從初中開(kāi)始就強(qiáng)化外語(yǔ)訓(xùn)練，包括小語(yǔ)種，到了高中以后很多學(xué)生都會(huì)保送上大學(xué)。

這個(gè)學(xué)校特別好的地方在于，老師的評(píng)價(jià)體系比較多元，他們不只是看重誰(shuí)成績(jī)好，也會(huì)重視語(yǔ)言、組織活動(dòng)、表演節(jié)目等各方面的能力。所以各方面有優(yōu)勢(shì)的同學(xué)都可以找到自己擅長(zhǎng)的東西。老師比較鼓勵(lì)大家發(fā)展自己的個(gè)性，發(fā)展自己的愛(ài)好。這種環(huán)境導(dǎo)致我一直比較懵懂，一直到上大學(xué)都沒(méi)有覺(jué)得必須要走哪條路。

現(xiàn)在想想，其實(shí)這是非常好的一件事情，因?yàn)槿送浅砷L(zhǎng)到一定階段才能發(fā)現(xiàn)自己真正喜歡什么，擅長(zhǎng)什么。但是有時(shí)候不得不從小就確定要選擇哪個(gè)方向，這時(shí)候很容易會(huì)把外界的標(biāo)準(zhǔn)、大人的期望放到小孩子身上。我能夠有機(jī)會(huì)認(rèn)識(shí)到，自己其實(shí)適合做物理，而且是做理論物理，其實(shí)是一件很難得的事情，所以我覺(jué)得我是一個(gè)特別幸運(yùn)的人。如果沒(méi)有這個(gè)空間去嘗試、去探索，那我就不知道要干嘛，可能就隨便干什么了。

返樸：大學(xué)是怎么選擇物理方向的？

陳諧：我是物理學(xué)術(shù)活動(dòng)保送的。高中的時(shí)候我去考了物理學(xué)術(shù)活動(dòng)，得了全國(guó)二等獎(jiǎng)。那時(shí)候清華大學(xué)去招生，二等獎(jiǎng)有些專業(yè)不能選，比如生物和計(jì)算機(jī)不能選，那兩個(gè)專業(yè)考分要求高。但是我很高興，因?yàn)?0月份物理學(xué)術(shù)活動(dòng)得二等獎(jiǎng)后就可以直接保送了，我高三一年可以玩去了。不過(guò)我沒(méi)有選擇物理系，而是進(jìn)了材料系。

返樸：你還參加其他學(xué)術(shù)活動(dòng)了嗎？還是那時(shí)候就覺(jué)得自己喜歡物理？

陳諧：其實(shí)高中時(shí)候我各門課的成績(jī)都還挺好，生物、化學(xué)、物理、數(shù)學(xué)學(xué)術(shù)活動(dòng)本來(lái)都參加了。到了高二突然覺(jué)得實(shí)在太累了，于是有一天自己決定除了物理，其他學(xué)術(shù)活動(dòng)都不搞了。那個(gè)時(shí)候大概已經(jīng)覺(jué)得自己更喜歡物理了。現(xiàn)在回想起來(lái)，我的家長(zhǎng)和老師都很尊重我的選擇，也沒(méi)有給我額外的壓力。

返樸：喜歡工科還是理科可能跟人的個(gè)性也有關(guān)系吧？

陳諧：對(duì)。我覺(jué)得每個(gè)人的思維很不一樣，各種各樣的人在科學(xué)里都能有所貢獻(xiàn)。工科更注重實(shí)踐，注重怎么去直接解決一個(gè)問(wèn)題，有很多東西是經(jīng)驗(yàn)性的。但是我比較喜歡邏輯類的東西，更想弄明白概念原理上是什么樣的。小時(shí)候我雖然不喜歡科幻小說(shuō)，但是非常喜歡偵探小說(shuō)，比如《福爾摩斯》，看得非常害怕但還是想看。

返樸：那到了物理系之后怎么樣呢？

陳諧：轉(zhuǎn)到物理系，一開(kāi)始覺(jué)得挺難的，怕自己學(xué)不好，后來(lái)上了課挺開(kāi)心，因?yàn)橛X(jué)得自己學(xué)懂了。因?yàn)槭谴笕D(zhuǎn)專業(yè)，有很多課沒(méi)有學(xué)，但是學(xué)分夠了也就畢業(yè)了。

返樸：你本科畢業(yè)設(shè)計(jì)做的是什么？

陳諧：本科做的是天文。其實(shí)那時(shí)候也是不知道要做什么，然后去問(wèn)輔導(dǎo)員，輔導(dǎo)員說(shuō)天體物理那邊挺好的，女生挺多的，于是就去天體物理那邊學(xué)了一些數(shù)據(jù)處理。

研究生階段：學(xué)會(huì)問(wèn)問(wèn)題，學(xué)會(huì)開(kāi)心做物理

返樸：你之后在MIT讀PhD時(shí)做的是量子信息，專業(yè)跨度還挺大的，你是怎么跳過(guò)去的？

陳諧：本科上量子力學(xué)的時(shí)候，老師提到一些量子信息的概念，當(dāng)時(shí)覺(jué)得挺感興趣，挺好玩的。正好在MIT我有一個(gè)師姐叫曾蓓，我們經(jīng)常去她家吃飯，她在量子信息組，我就跟她去她們組看了看。她們組的老板Isaac Chuang聽(tīng)說(shuō)我是做天體的，就問(wèn)道，薛定諤方程你知道嗎。我寫了出來(lái)，于是老板就收留了我。

返樸：?jiǎn)枂?wèn)題其實(shí)是站在已知的基礎(chǔ)上，去觸碰未知，是很難的一件事情。你在研究生階段是怎么培養(yǎng)自己?jiǎn)枂?wèn)題的能力的？有沒(méi)有自信心很受打擊的時(shí)刻？

陳諧：在學(xué)生的時(shí)候，一開(kāi)始我們知道的東西都很少，最經(jīng)常發(fā)生的情況是，你做了一個(gè)東西，以為是一個(gè)重大發(fā)現(xiàn)，結(jié)果卻發(fā)現(xiàn)別人已經(jīng)做過(guò)了。這時(shí)候打擊非常大，但是對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，這其實(shí)是非常了不起的，因?yàn)槟强赡苁且粋€(gè)大教授費(fèi)了很大勁做出來(lái)的。但是你在自己當(dāng)時(shí)已知的基礎(chǔ)上，能夠獨(dú)立想到這個(gè)問(wèn)題，并把它解決掉，雖然這不是新結(jié)果，也不能發(fā)表，在已有的評(píng)價(jià)體系下是沒(méi)有用的東西，但是對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)巨大的進(jìn)步，這個(gè)時(shí)候非常需要鼓勵(lì)與支持。

如果自己做了很多東西出來(lái)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)都是別人做過(guò)的，這時(shí)候悲觀情緒很容易彌漫開(kāi)來(lái)。但是這時(shí)候，其實(shí)再走兩步，很快你就夠到新的東西了。在這些前沿的地方我們懂得真的很少，稍微再往前走一點(diǎn)點(diǎn)可能就看到曙光了。讀研究生有時(shí)候會(huì)變成一個(gè)很悲觀的過(guò)程，有發(fā)文章、畢業(yè)的壓力，有對(duì)前途的迷茫與擔(dān)憂，如果能夠多一些鼓勵(lì)與支持，可能有更多的同學(xué)能走下去。

返樸：讀研究生真的是一個(gè)很艱難的過(guò)程。不過(guò)在這個(gè)過(guò)程中你一定也做過(guò)一些很有成就感的事情，才能支撐自己走過(guò)來(lái)吧？

陳諧：肯定是。讀博士有時(shí)候會(huì)有很消極的階段，但也并不是都很糟糕。有時(shí)候做著做著就發(fā)現(xiàn)，自己還能做點(diǎn)東西。之前不知道自己能做這個(gè)，但是一些正面的反饋逐漸讓自己樹(shù)立了信心。

返樸：什么時(shí)候開(kāi)始逐漸有了信心？

陳諧：那是到了博士第三年，我開(kāi)始跟文小剛老師合作，自己覺(jué)得做的東西開(kāi)始比較上路了，自我感覺(jué)好一點(diǎn)了，大家后來(lái)也慢慢認(rèn)可這些工作，這肯定是一個(gè)正面的激勵(lì)。

返樸：你是什么時(shí)候開(kāi)始比較篤定，覺(jué)得我就是要做科研？

陳諧：我研究生去MIT的時(shí)候，最初還想著學(xué)兩年物理可能轉(zhuǎn)到金融或者咨詢領(lǐng)域掙錢去。后來(lái)我忽然想明白自己要做research，是因?yàn)楦彝瑢W(xué)去參加一個(gè)招聘會(huì)，做那些面試題，跟面試的人聊天后，我忽然發(fā)現(xiàn)這跟research的思路非常不一樣，而且文化也不一樣，因?yàn)檫@兩點(diǎn)，我開(kāi)始考慮也許學(xué)術(shù)圈更適合我，之前我從來(lái)沒(méi)有想過(guò)我一個(gè)女孩子要去做理論物理研究。但是慢慢做著做著就發(fā)現(xiàn)，自己做得挺開(kāi)心的。

獨(dú)立科研：在量子信息與凝聚態(tài)理論的交叉處

返樸：文老師是做凝聚態(tài)理論的，你是做量子信息的，你們是怎么開(kāi)始合作的？

陳諧：跟文老師合作也是機(jī)緣巧合。那時(shí)候我們一幫中國(guó)留學(xué)生經(jīng)常去師姐家里吃飯，在那里認(rèn)識(shí)了顧正澄，他跟文老師做博士后。聊天的時(shí)候知道，文老師對(duì)量子信息感興趣，他意識(shí)到凝聚態(tài)可以用到量子信息的一些概念。我們那時(shí)候研究的一些課題也開(kāi)始往凝聚態(tài)方向靠攏。于是就開(kāi)始跟文老師討論問(wèn)題。

返樸：從量子信息到凝聚態(tài)理論，這又是一個(gè)跨越，你是怎么進(jìn)入凝聚態(tài)領(lǐng)域的？

陳諧：量子信息領(lǐng)域有很多做數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)的人，大家會(huì)明確地給出定義，然后提出問(wèn)題，證明結(jié)論。當(dāng)然這樣的問(wèn)題往往是問(wèn)題聽(tīng)起來(lái)很簡(jiǎn)單，但是證明很難，數(shù)學(xué)就是有這種迷惑性。

凝聚態(tài)不一樣。凝聚態(tài)是一個(gè)相對(duì)來(lái)說(shuō)門檻比較高的領(lǐng)域，并不是說(shuō)它特別難，而是它歷史比較長(zhǎng)，有很多自己獨(dú)特的概念，大家會(huì)說(shuō)黑話，外人往往聽(tīng)不懂。它是一個(gè)物理學(xué)科，很多概念是唯象的，沒(méi)有嚴(yán)格的定義，或者不同人有不同的定義，這就給初學(xué)者帶來(lái)一些困難，特別是不容易明白到底什么是問(wèn)題，什么是有意義的問(wèn)題。這種時(shí)候最好的辦法就是去跟別人討論，看他們對(duì)事情的理解是怎么樣的，雖然經(jīng)常得到不一致的答案，但是把不同人的回答拼起來(lái)，也就能明白核心問(wèn)題到底在什么地方。

量子信息與凝聚態(tài)這兩個(gè)領(lǐng)域其實(shí)互相不太理解，我對(duì)這兩個(gè)方面都有所了解以后，就可以從這邊借鑒一些，從那邊也借鑒一些，或者把這邊的發(fā)現(xiàn)用一種那邊能理解的方式重新表述出來(lái)，這個(gè)過(guò)程中就會(huì)產(chǎn)生一些新的想法。

返樸：你會(huì)考慮量子信息這個(gè)領(lǐng)域有沒(méi)有前途這樣的問(wèn)題嗎？

陳諧：研究生的時(shí)候會(huì)很悲觀，但是現(xiàn)在我知道這是個(gè)偽問(wèn)題。其實(shí)很多現(xiàn)在“火”的東西，過(guò)幾年以后就都不“火”了，有可能是核心問(wèn)題被解決了，也有可能是核心問(wèn)題遇到瓶頸，一下解決不了，沒(méi)有什么東西會(huì)一直“火”下去。這個(gè)時(shí)候需要自己判斷，這個(gè)方向里是不是有東西值得鍥而不舍的鉆研，還是應(yīng)該放一放，去想想別的問(wèn)題，也許有了新的思路了以后再回來(lái)。現(xiàn)在和以前做的所有東西都會(huì)疊加在一起，形成我對(duì)整個(gè)領(lǐng)域的認(rèn)識(shí)，幫助我看得更清楚，知道下一步可以往哪兒走。

返樸：不斷去開(kāi)拓新的領(lǐng)域。

陳諧：對(duì)。我們學(xué)校有一位大神級(jí)的科學(xué)家，就是基塔耶夫（Alexei Kitaev）。他是物理、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)整個(gè)都貫通的，他很少發(fā)文章，但是他在任何一個(gè)領(lǐng)域發(fā)一篇文章，大家就會(huì)把它當(dāng)作教科書(shū)來(lái)學(xué)習(xí)。在牛頓那個(gè)時(shí)代，物理、數(shù)學(xué)都是通的，但是現(xiàn)在學(xué)科分化很精細(xì)了，還能出現(xiàn)這樣大神級(jí)的科學(xué)家，讓人感覺(jué)科學(xué)真是無(wú)窮無(wú)盡，有很多東西可以去學(xué)，可以去試。

純粹的科學(xué)家狀態(tài)

返樸：所以前輩科學(xué)家起到了一種引導(dǎo)和激勵(lì)的作用。

陳諧：是。在我成長(zhǎng)的過(guò)程中，會(huì)感受到身邊很多人的激勵(lì)和影響，會(huì)被他們的科學(xué)精神感動(dòng)。比如現(xiàn)在我的一位同事，他是一位非常資深的教授，在凝聚態(tài)實(shí)驗(yàn)方向做出過(guò)一系列里程碑式的工作。他原來(lái)有一個(gè)很大的實(shí)驗(yàn)組，到他60歲時(shí)，他說(shuō)我要退休了，這樣就可以不用教書(shū)，也沒(méi)有系里的行政任務(wù)了，他的目的就是一個(gè)人回到實(shí)驗(yàn)室去自己做實(shí)驗(yàn)，重新回到一個(gè)研究生的狀態(tài)，他就喜歡做實(shí)驗(yàn)，如今他照樣出很好的結(jié)果。像這樣沿著自己幾十年來(lái)一直想做的方向做，這真正是一個(gè)科學(xué)家的狀態(tài)。

返樸：非常純粹。

陳諧：還有一位同事是做理論研究的教授，是美國(guó)科學(xué)院院士，60多歲了，有一次我跟他一起去開(kāi)會(huì)，一個(gè)星期的會(huì)，從早到晚，大概45分鐘一個(gè)報(bào)告，他每個(gè)報(bào)告都坐在那里聽(tīng)，然后會(huì)拍一張照片，寫一句話總結(jié)報(bào)告的內(nèi)容，有時(shí)候還加入一些自己的評(píng)論，發(fā)到推特上。我覺(jué)得自己完全做不到，因?yàn)槊總€(gè)報(bào)告都聽(tīng)是很累的事情，而且這些報(bào)告涉及的方向非常廣，必須對(duì)每個(gè)領(lǐng)域都很了解，還得理解報(bào)告本身的內(nèi)容，才能寫出一個(gè)總結(jié)。

返樸：這真的是很難得。

陳諧：所以身邊這種例子讓我很感動(dòng)，看到一種特別純粹的做科學(xué)的狀態(tài)。我們有時(shí)候似乎會(huì)陷入一種誤區(qū)，把精力耗在人與人、組跟組之間的競(jìng)爭(zhēng)上，但科學(xué)的對(duì)手其實(shí)是自然，自然那么大的空間，好多東西我們都不知道，人家能做出來(lái)，我就去干點(diǎn)別的就好了。如果是這樣的狀態(tài)，大家就會(huì)形成一種互相啟發(fā)、互相幫助，共同面對(duì)大自然的狀態(tài)。當(dāng)然這是一種特別理想的狀態(tài)，但起碼我們可以去追求這種狀態(tài)。

返樸：有時(shí)候我們聽(tīng)那些很有名的科學(xué)家的故事會(huì)感到精神上受到激勵(lì)，但是更多時(shí)候其實(shí)是身邊一個(gè)個(gè)同學(xué)、老師，他們讓你感受到踏踏實(shí)實(shí)做科研是什么樣的。

陳諧：就是這樣的。所以每個(gè)人你做的事情，別人也會(huì)看得到。

女性科學(xué)家：我的聲音值得被聽(tīng)見(jiàn)

返樸：你覺(jué)得在實(shí)際生活和工作中，會(huì)存在一些社會(huì)文化因素，不利于女性從事科研嗎？作為女性，會(huì)遇到更多困難甚至歧視嗎？

陳諧：我們學(xué)校環(huán)境特別好，家里也很支持，所以我自己其實(shí)沒(méi)有直接感受到。但是我知道在我的生活圈之外，噪音是很多的，這些肯定會(huì)造成很多無(wú)形的障礙。比如我上學(xué)的時(shí)候是屬于那種成績(jī)好、特別聽(tīng)老師話的學(xué)生，但那時(shí)候經(jīng)常聽(tīng)人說(shuō)，女孩就這樣，小時(shí)候好，等上了高中就不行了。其實(shí)社會(huì)上也流行一些話，比如“做那么好干嘛，做得太好了反而找不到對(duì)象”“ 女孩子不要太強(qiáng)”之類。

返樸：我覺(jué)得社會(huì)觀念對(duì)女性的一個(gè)很大的影響是，很多女生會(huì)特別沒(méi)有信心。

陳諧：對(duì)。我遇到過(guò)不止一個(gè)女生跑來(lái)跟我說(shuō)，自己不知道怎么就被招進(jìn)Caltech來(lái)讀博士了，覺(jué)得自己是混進(jìn)來(lái)的，是別人看走眼把她招進(jìn)來(lái)的。其實(shí)她們完全不比其他同學(xué)差。

我記得在我博士快畢業(yè)的時(shí)候，MIT把對(duì)做學(xué)術(shù)感興趣的女生組織起來(lái)，做一個(gè)培訓(xùn)。其中一個(gè)報(bào)告是關(guān)于儀態(tài)的，大概是講要怎么站，怎么坐之類。有一句話我印象特別深，培訓(xùn)的那個(gè)人說(shuō)，要記住，you take space，你是占空間的。我原來(lái)總覺(jué)得自己最好不占空間，希望最好誰(shuí)也不要看到我。在擁擠的公交車上，我會(huì)把自己縮得很小；上課時(shí)候我不舉手，希望老師不要看到我；我也不要求什么，沒(méi)有特殊要求，總之我不是一個(gè)顯眼的人。但是她說(shuō)，你是占空間的，你在哪里，哪里就有你的一份空間。你個(gè)子可能小一點(diǎn)，但是你有你的責(zé)任和義務(wù)，有你說(shuō)話的份量。你在你的領(lǐng)域就是專家，你有你的觀點(diǎn)，你的聲音是值得被聽(tīng)見(jiàn)的。

來(lái)自返樸

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