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为什么科学研究，品味很重要？

晰数塔互联网快讯
2023-06-15 22:22

本文来自微信公众号：西湖大学WestlakeUniversity（ID：westlakeuni），题图来自：视觉中国

5月，西湖大学学术会堂，三位学者——陈方正、蔡荣根、潘建伟——先后解读了他们眼中的“杨振宁和他的世界”，带领大家共同打开这位享誉世界的物理学大师壮阔而厚重的人生传奇。

这场讲座由西湖大学与中国文化书院联合举办，是西湖大学成立5周年系列活动的开篇，同时也是湖心讲堂特别呈现·中国文化书院“汤一介当代学人讲座”第二讲。

今天的推文，是量子物理学家、中国科学院院士潘建伟作为评议嘉宾的发言实录。杨振宁特别强调，做科学研究，要有好的品味，这背后给我们的启发是什么？

以下为潘建伟演讲实录（发言内容仅代表主讲人观点）：

从整个人类的文明史上面来讲，我觉得杨先生应该是人类历史上最伟大的科学家或者说物理学家之一。大家知道，杨先生不仅在粒子物理学，在统计物理和凝聚态等领域都做出了里程碑式的贡献。

下面我从几个方面——杨先生在治学方面对我的影响、杨先生在为人方面对我的影响、他对祖国深厚感情方面对我的影响，给大家做一个分享。我觉得杨先生有一个让我感受特别深的事，你学问要做得好，非常重要是要找到适合自己的、同时也是正在快速发展的方向。所以正如他在回忆当中所讲的，他是在1938年被西南联大录取。他报考的时候其实他没有学过高中物理，他数学很好，当时他觉得化学很有意思，所以报考的是化学系。但他在准备入学考试的时候自修了物理，发现物理更有趣，更合他的口味，所以进入大学以后转到物理学。从这个角度给大家第一个我的感悟——要做好一件事情，最好要找到适合自己、自己感兴趣的方向，当然我后面会讲为什么要找正在快速发展的方向。其实这是贯穿了杨先生一生。

到了1945年的时候他去美国留学攻读博士学位，在费米的推荐下，他先跟爱德华·泰勒攻读博士学位。但是杨先生刚刚去的时候，他特别想做的是实验物理研究，因为他当时认为总得回到中国去，理论物理没什么用，中国需要的是实验物理。正因为这方面的原因，所以在1946年的时候费米就推荐杨先生到芝加哥大学的核物理研究所，阿里森的实验室做博士论文。非常有意思的是，杨先生后来发现自己实在不太擅长做实验，所以到1948年的时候，他终于算是接受了泰勒的建议了，专心从事理论物理研究。我愿意说的是，这是理论物理学的幸运。正因为这样，他选择适合自己做的事情，所以取得非常重要的成果。

杨先生1946年出国，1948年已经完成博士论文。1949年的时候，在芝加哥大学听到了奥本海默关于量子电动力学重整化的演讲，产生了去普林斯顿高等研究院工作的想法。但是等他到了普林斯顿后，并没有研究量子电动力学重整化的问题，因为当时主要问题都已被施温格、费曼、戴森等一些聪明人解决了。他认为要加入甚至开辟正蓬勃发展的方向才容易取得成果。正因为这样，赫尔曼·外尔提出的局域规范不变的思想，对杨先生产生了很大的影响。那么他到1954年的时候，利用局域规范不变性普遍性这个东西推广了麦克斯韦理论，把它发展到了非阿贝尔规范理论。

其实，他这种想法不仅在自己的工作和研究当中践行，他指导青年学生的时候也是这么践行。比如他后来建议张首晟，他说你就最好不要做粒子物理，可能很多聪明人已经把工作都做完了，你要把聪明的头脑用在做凝聚态的理论，所以后来张首晟先生在凝聚态方面也做了很好的工作。

前面的工作介绍得太抽象，太难懂，但是杨先生讲过这么一句话，其实你听很多科普，可能没有完全听懂，甚至完全不懂，但是不要紧，慢慢地，它会对于你的整个价值观发生影响。所以杨先生讲，他中学的时候在图书馆借阅科普书，这些书给他很大的营养，尽管内容不完全了解，但是对于后来的研究之路的发展非常有帮助。

他在西南联大的时候听过麦克斯韦方程的讲座，当时他才是大学一年级，还不可能完全了解。当时听了演讲之后，吸收到当时那种空气，对他后来的发展还是很有好处。在西南联大期间，他听了王竹溪先生的统计力学，陈省生先生的微分几何，吴大猷先生的量子力学和对称性原理，马世俊先生的量子场论等等。

为什么我对这一点印象比较深刻？我首次见到杨先生是1992年6月，当时我在中科大念本科，我毕业论文已经做完了，然后也准备读研究生。那天科大正好要为杨先生庆祝70岁的生日，我们有一个学术报告会。我去得特别早，坐在第二排，非常巧的是，杨先生正好坐在我前面，这是我第一次近距离见到杨先生。他当时做的报告是关于长程序方面的，当然我那时本科刚毕业还是不能完全听懂的，但是我对杨先生当时讲的一句话印象非常深刻——对于你们年轻人来说，听这样的报告不一定马上就能有所收获，但也许在将来某个时刻，你会发现你以前听到的事情会影响你的一生。

1992年6月，杨振宁在非线性科学与理论物理学术报告会

正好后来这个事情就确实发生应验到我身上。1992年之后，杨先生觉得原子物理里面发生的玻色-爱因斯坦凝聚非常重要。所以他当时支持给南开的葛墨林先生一笔钱，在他每年举办理论物理前沿研讨会上，他说组织一些人跟年轻的学生讲一讲玻色-爱因斯坦的凝聚态实验。当时我别的全都记不住了，但对于说如何把一团冷原子给抓住，怎样能够让这些比较低温的原子不要跑掉，就好比现在有一个杯子里面装了原子，让那些热的原子蒸发，最后温度就冷却下来了，给我留下非常深刻的印象。后来成为我主要的研究方向，我当时1992年听到杨先生长程序相变，在1995年他让葛墨林先生给我们讲了这些东西之后，后来基于冷原子的量子物理和量子信息的研究，就成为我从1992年以来，30年的一直研究的方向，当时对我的影响非常深刻。

后来我进入量子信息的领域，最开始从事的是光量子信息研究。用光子来做量子信息处理有很多好处，但是光子飞行得太快了，每秒钟30万公里很容易就飞掉了。你要进行信息处理需要能够将光子存储一会儿，以后需要用的时候再把它的状态提取出来。这里面正好需要用到冷原子里面的很多技术。所以后来慢慢地我就为了把光子存起来，就去做了冷原子，然后做冷原子之后我又做了超冷原子，做了超冷原子，就和之后杨先生在90年代提到的凝聚态里面的工作有很大关联了。所以时至今日，超冷原子量子模拟这个方向一直是我工作的重要内容之一，这是杨先生对我治学方面对我的影响。

另外一点也很重要，你治学的鉴赏力有没有明显的品味，在治学的过程当中，你的鉴赏力有没有一个明确的品味，或者说你喜欢吃什么菜，有的人喜欢吃酸菜，有的人喜欢吃浙江菜，对吧？所以杨先生讲，他说一个做学问的人，除了学习知识之外，还要有你的一个品味，这个词不太好翻译，有的翻译成品味、喜爱。一个人要有大的成就的话，就要有相当清楚的品味。所以他认为他在西南联大7年，对他一生最重要的影响，就是他对整个物理学的判断已经形成了他个人的品味。

他还举过一个例子。他当时在纽约州立大学石溪分校的时候，他有几个非常年轻的、非常聪明的学生，跟其中一位谈话之后，杨先生发现他什么都懂，他什么东西都能算，他非常聪明。当时杨先生问他几个量子力学的问题，他都能会回答，但是又问他哪个问题你觉得最妙，这个学生讲不出来。杨先生就觉得这个学生在后续的发展当中会“有点问题”。

这个例子对于我个人来讲印象非常深刻，因为我在大学的时候，我觉得其他所有课都是比较顺的。唯独就是量子力学，因为我一开始学就糊涂了，就觉得量子叠加、量子纠缠怎么这么奇妙。后来我做本科论文的时候，我决定我要把量子纠缠搞得更加清楚，但是还是没搞清楚。后来硕士的时候，我希望能够把量子纠缠理论做一个系统性梳理，后来做实验过程当中我也一直沿着这个方向做下去。

对于我个人来讲，对于杨先生来讲，对称性是一个非常美的东西，这是杨先生物理生涯的主旋律，对于数学和物理之美的遵循，贯穿了他的整个科学生涯。他曾经讲到，他有他自己的兴趣、品味、能力和历史背景。如果有人问他，他的总体研究方向是什么？他说他对物理学里面的对称性的作用是最感兴趣的。现在大家都承认他在对称性方面、在好几个方向都做出了奠基性的贡献，不仅包括宇称守恒、规范场理论，甚至他后来把它推广到凝聚态里面去工作，体现了他的这样一种品味。

我们常说，君子有三立，杨先生说立德，立功、立言。下面我给大家分享一下杨先生在立德和为人方面对我的影响。2004年我们中国首次实现了五光子纠缠，当时就入选了英国和美国物理学会评选的年度物理学的十大进展。所以到2005年3月，杨先生对这个工作比较感兴趣，他就让朱邦芬老师找我去给他介绍一下，所以后来到了3月份的某一天，我在清华在他的办公室给他大概讲了一个上午。我当时怕他比较累，我说我是不是讲短一点，他说没有问题。

讲完以后，他说我最近刚刚结婚了，你知不知道？我说我知道。然后他说你到我家里去吃个饭，后来我们就一直交谈了很长时间。1992年的时候我第一次见到杨先生，只是坐在杨先生后面，不敢说话。2005年这一次是我第一次和杨先生面对面交流。杨先生的大脑看起来跟我们年轻人一样，思路非常清晰，而且对新鲜事物充满好奇。后来临别的时候，杨先生还把我叫到他的办公室，鼓励我尽早全职回国工作。

后来，2009年，杨先生在接受一家香港媒体采访的时候说，现在超冷原子有望率先实现可扩展量子模拟的物理体系，是一个最红的领域，这个领域还要高速发展。50年代可以说理论走在前面，现在则是实验带着理论走。所以在杨先生的鼓励之下，通过多年的技术积累，我们从2016年开始，我们在超冷原子量子模拟方面，已经成为走在国际前列的研究团队之一。

潘建伟和导师塞林格

除了在研究学术上对我的指引之外，我还有一点感受特别深的，是杨先生他对我个人的关爱。我回国之后，开展光量子信息实验研究，其实就已经和我在奥地利留学时的老师，也就是去年获得诺贝尔物理学奖的塞林格，形成了一定程度的竞争，后来甚至和他之间产生了一些误会，对我们的国际合作带来了一些困扰。杨先生在2005年去日本的时候，了解到这一情况，就专门把他请到清华大学来访问，借此机会协调我和塞林格的关系，一起吃饭，后来拉我一直和塞林格保持非常好的合作关系。所以我觉得杨先生不仅关注我的学术成长，还关心学生，他是孔孟的遵循者。

2018年，在杨先生鼓励下，我们把墨子号卫星的载荷初样鉴定件捐给国家博物馆。杨先生在致辞的时候说，我们这一辈人总是盼望着中国天亮，现在看到中国的科技走到前沿之后，终于看到中国的未来有无限的可能。所以，杨先生给我们最大的教诲是对国家有着深厚的感情。

最后，我以这一篇杨先生自己写的《归根诗》来祝愿杨先生健康长寿：

昔负千寻质，高临九仞峰。深究对称意，胆识云霄冲。神州新天换，故园使命重。学子凌云志，我当指路松。千古三旋律，循循谈笑中。耄耋新事业，东篱归根翁。

本文来自微信公众号：西湖大学WestlakeUniversity（ID：westlakeuni）