分享

葛颢:我的交叉学科之路

 陆鼎夔 2017-06-27

编者按:

葛颢于2011年10月入职北京大学,现任北京国际数学研究中心副教授、北京大学生物动态光学成像中心特聘研究员。2011年秋,葛颢接受北京大学数学学院刊物《心桥》采访,畅谈自己与交叉学科结缘的求学工作经历,其中谈及钱敏先生等几位老师对自己的指导和勉励。今天恰逢钱敏先生90寿诞,葛颢亦以此文表达对钱敏先生的尊敬和感激之情。读者可一起体会我国几代数学家互勉共进,攀登科学高峰的心路历程。



说起来其实当时(编者注:葛颢读博士期间)我的经历是有点特殊的,原来并没有考虑得那么仔细。我先准备读硕,并没有想读博(从我的经历也可以看出“计划没有变化快”有多么正确了)。当时我的硕士生导师是蒋达权老师,蒋老师带了我一年,然后他按计划出国访问一年。那个时候正好钱敏先生有一些科研问题希望可以有学生来做,但是毕竟年纪大了(78岁),担心完整地带一个学生可能会吃不消;而我当时跟着蒋老师已经有一两篇发表的文章了,硕士毕业不成问题,于是钱先生答应带我到硕士毕业,并给了我一些问题做。当时春秋两季先生并不在北京,我们就保持电话联系。在钱先生开始带我的第一年(2005-2006学年),我一直在做和物理有关的随机过程数学理论。这一年也写出了两篇文章。

(钱敏先生在第十一届华罗庚数学奖颁奖仪式上作获奖发言)


转眼已经是2006年的夏天,在先生不断地鼓励下,我已经从硕士研究生转成了博士研究生。此时钱先生很郑重地问了我一个问题。他说我已经有四篇论文在手,博士毕业也已不成问题,是愿意转而参与交叉学科的研究呢,还是继续做与物理有关的较纯粹数学的研究。这里还要说到我运气好的地方,我最初的几篇文章不能说好,也不能算不好,但是至少让我免去了博士毕业的压力。先生这一辈子其实也做了很多交叉学科的工作,一直对物理和化学都很有兴趣,但是因为种种原因,还是以较纯粹的数学工作为主。所以先生提到,我们能不能走得稍微远一点,甚至可以尝试去做一些也许会在物理、化学乃至生物界可能有那么一点影响的工作。


我对先生很坦率地说,我对自己的定位很清楚,我再怎么努力,纯数学是肯定做不出头的。因为有一件事情我非常清楚,我们这届有张伟、恽之玮、朱歆文、袁新意等同学(他们现在都已经是国际上第一流的纯数学家)。我后来开玩笑说,有他们在先,我这辈子也不可能有机会到哈佛数学系做纯数学博士后或者访问什么的了。本科时,我属于考试卷上最难的那道小题不会、其他题都会的学生,所以我的成绩一般是90多,而他们的成绩都是100。看上去只有几分的差距,但我当时就知道这差距是个鸿沟,对我来说基本上是跨不过去的。另一方面,因为我原来跟着蒋老师已经接触过一些物理知识,感觉自己对于物理化学乃至生物理解起来并没有太大的困难,而且原来在高中就对它们很有兴趣,毕竟高中也拿到了省物理竞赛一等奖嘛,所以当先生提议我做点交叉学科的时候,我立即就答应了。


也算是机缘非常巧合,当时美国华盛顿大学应用数学系的钱纮教授回国,在北大数学学院讲了一期生物数学的暑期班。我知道后就告诉了钱敏先生,他觉得很好,正好可以补很多知识。暑期听了一段时间课之后,我又去找到钱纮老师,求几本自学用的书。从那时开始我就已经在往应用数学以及交叉学科方向转了,但是最早的半年里还是蛮辛苦,心里也蛮有压力的:有补不完的知识,而且和以前研究的“轻车熟路”相比,这半年多的时间里我甚至都没有想到有什么科研问题可以去做。


这里真的要特别感谢钱敏先生对我的指导和无私的关爱。在钱先生指导我的三年时间里,他不仅帮助我找到了研究的方向,踏上了跨学科研究之路,而且钱先生总是能够凭借多年的研究经验敏锐地告诉我做什么是有前景的,而做什么可能是无用功,从而让我的科研工作深入而又有效率。其实当时我们研究的也并不是先生所十分熟悉和有把握的领域,在那期间,钱先生也阅读了大量的文献,和我一起边学习边探索,这对于一位八十多岁的老人是一件多么不容易的事情。每当钱先生围坐在学生中间,和大家讨论甚至是激烈地争论问题时,我总是很感动。不仅如此,钱先生也一直在用他高尚的人格感染着我。钱先生的生活极其朴素,却总是能体谅学生经济上和生活上的困难;先生指导我完全是义务劳动,而在这三年期间,他还一直从自己为数不多的科研基金中拨出相当部分,在经济上给了我很大的支持。五年前(2012年初),钱敏先生85寿诞之时,也是在《心桥》上,我还写过一篇较为详细的介绍钱先生生平和学问的文章,一直都贴在我自己的主页上,以表达我对先生的感恩之情。


现在回头来想,当时在科研的过程中还是做对了几件事情。首先就是找到了一些相对有价值的自学资料,如果今天再有学生来问我学什么,我可以系统地列一张书单,或者叫他直接来听我的课。但当时对于钱先生和我,都是第一次想这么做,所以不知道怎么下手,也很缺乏针对性,走了些弯路。不过现在看来,我还是很幸运的,当时走过的弯路并不算多。很快地,我的基础知识就补到了一定程度,至少看钱纮老师写的与物理化学有关的理论文章已经不是那么吃力了。钱纮老师是生物化学博士毕业,又有着很深厚的数学物理功底,所以他的文章逻辑清晰,深入浅出,特别适合我当时阅读,所以我就开始详细地看钱纮老师的文章,很快从里面找到了一些可以做的科研问题。一开始可以做的东西很肤浅,并没有想去做成多么了不起的工作,慢慢地,就能发现一些有点价值的东西,做出来已经不算那么不起眼了。


就在2007年的夏天,我写的一篇文章在美国化学学会的物理化学杂志上发表了。我感到非常幸运,这对于一个初学者来说是莫大的鼓励。渐渐地,我感觉到自己有些上路了,于是在2008年上半年又陆续写了几篇与生物化学模型有关的文章,从分量上来看,也和之前发表的与数学物理相关的文章差不多了。现在想来,那些文章里虽然有些闪光点,但是整体还算不上什么精品;如果这部分文章是我的学生写的话,可能我对于这些文章的系统性还不能算是非常满意。当时我们刚刚起步,生物化学部分的科研内容的的确确显得支离破碎了些。


我毕业后,去了复旦大学数学科学学院工作。真正离开了导师,我需要仔细考虑考虑接下来做什么。因为我博士期间写的10篇论文已经画上了句号,看上去已经没有太多的后续问题可做,或者说已经开始对可做的问题挑剔了。于是我又仔细梳理了一下博士期间做过的工作,思考到底还可以从中提炼出一点什么样的新东西来。在2008年的岁末,经过长时间的阅读和思考,我发现了一个值得考虑而且和我的博士论文非常有关的问题。当时写了很长的一篇论文去投稿,却处处碰壁。当然也可能是因为英文的问题,或者是第一次独立写长文章的原因。文章经过几番折腾,最终还是在2009年发出来了,而且发的杂志还可以。到今天为止,那篇文章仍然算是我做过的最满意的工作之一。与此同时,我和钱纮老师一直保持着非常好的合作关系。我们通过非常频繁的邮件交流,慢慢地积累起了一些有意思的问题一起来做。钱纮老师教给了我很多交叉学科的知识,也在交叉学科的道路上给予了很多无私的帮助。2012年初,钱敏先生、钱纮老师、张雪娟老师和我一起,把以前的一些工作总结成了两篇综述,发表在了Physics Report上,这也算是对我博士期间到2011年秋工作的总结。


到复旦工作之后,虽然不能常见面,我和先生还是保持着几周一次的电话交流。钱先生十分关心我的工作和生活的情况,并一再叮嘱我如果要想在交叉学科的科研上更进一步,那么就需要到国外的实验室去待上一阵,真正了解别的学科在想什么,做什么。由于我所用的数学模型大都是随机过程,因此钱先生就鼓励我去哈佛大学化学与化学生物系的谢晓亮教授(谢老师现在也是北京大学生物动态光学成像中心的主任)实验室访问,因为那是全世界不多的几个能看到随机现象的实验室之一。后来几经努力,我最终得以到谢老师实验室访问一年,并与谢老师组建立了密切和长期的合作关系。

(葛颢2011年春摄于美国)


说到我与哈佛大学谢晓亮教授的结识,也有一段有意思的故事。我在博士期间就读过不少谢老师的论文,之所以读他的论文,完全不是因为他是华人,或者因为他是哈佛大学教授,只是因为他在理论和实验方面的工作是全世界不多的用到了随机过程知识的学者之一,而这恰恰又和我的研究方向密切相关。正因为此,我特别想到他的实验室去待一待,这也是钱先生一直鼓励我去做的——完全不知道能做什么,但是愿意抱着学习的心态,在那里接触到的人都是来自别的学科的,想法也会很不一样。于是我给谢老师发去了邮件,表达了自己想去做访问学者的意愿,钱纮老师也特意为我进行了推荐。在2009年的冬天和2010年的春天,谢老师正好两次到上海开会,他抽空和我聊了几次之后,答应让我前往,于是我在2010年下半年就动身前往哈佛大学,开始访问谢老师的实验室。


刚到谢老师实验室时,我对研究室的设备都很陌生,实验项目根本帮不上忙,只得闲下来。到了9月底,慢慢地开始有了一些从实验数据分析中产生的理论问题我可以参与,在这个过程中我学到了很多生物化学和生物物理的知识,也了解了很多实验大概是怎么做的。至少脑子里有了实验仪器较为具体的印象,这就和凭空地想象很不一样了。我当时还主动去听谢老师开设的一门讲授单分子物理化学的课程,并经常和谢老师一起讨论一些理论问题。谢老师是国际上首屈一指的既做技术、又做科学,既做实验、又做理论的科学家,他的文章里通常是实验和理论都非常精彩,正因为这些杰出的工作,谢老师2011年5月当选为美国科学院院士。正好那段时间谢老师在北大筹备建立生物动态光学成像中心,于是就邀请我回到北大来;而且可以由田刚院士担任主任的北京国际数学研究中心和生物动态光学成像中心共同聘任,这样的话我也可以继续一些与数学和物理有关的科研,因为这仍然是我的主要研究兴趣之一。且从做理论的角度来说,数学学院的学生还是很有优势的,我也愿意多和数学学院学生交流,现在就有一些本科生在和我一起做科研。同时我们也和生物动态光学成像中心的其他老师保持着密切的合作关系,希望可以真正结合着最新实验来做相应的理论工作。


这便是我从在北大读博到现在的一点经历。我感觉自己这一路走来非常幸运,遇到了很多事业上的贵人,正是由于他们的提携我才能有机会从事这样一份充满乐趣、挑战,也很有意义的工作。


    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多