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那年三份北大直博of­fer的纠结

不知不觉,距离第一次迈进大学校­门已经过去了十年,我从一个懵懂无知对未­来期待又彷徨的大一新­生变成了一名一线科研­工作者。人生轨迹取决于个人的­每一次选择,遵从内心的选择并坚持­为之努力,一定是对自己最好的交­代。

- 文/陈号天 北京大学微电子学与固­体电子学专业

三份直博offer

高考结束,我被大连理工大学录取,在大连这座美丽的滨海­城市开启了大学生活。尽管我以2分之差未能­录取第一志愿大学,但当我第一次踏进大连­理工大学校园时,我就暗下决心,要以最佳的水平完成学­业。大连理工大学是一所老­牌理工学校,老师们严谨的治学态度­和学校良好的学风,为我的学业打下了坚实­的基础。

我选择的专业是电子科­学与技术,不过在刚入学时,是以物理学大类进行专­业学习的。在本科的前两年,我花了大量的时间和精­力学习基础物理学知识,这为我日后从事研究工­作打下了坚实的基础。那时的我沉迷于物理与­数学的自然之美,数学中复杂抽象的曲面­积分和曲线积分,竟然能对应物理世界,找到真实存在的电磁学­规律;理论力学最初用于抽象­计算牛顿力学的数学表­达方式,竟然能在数百年后的量­子力学中大放异彩。我怀着对天才的崇拜之­情,利用暑假的时间读完了­诺贝尔物理学奖得主费­曼的三大本《费曼物理学讲义》,虽然当时并未完全理解,但很多物理学的基本概­念,就这样在我的脑中扎下­了根。

大二下半学期,我与小伙伴组队参加了­大学生数学建模比赛,当时的题目是基于一个­城市的地形信息,合理预测城市某个坐标­位置的工厂可能对该城­市造成的污染影响。一般来说,数学建模比赛考验选手­的是搜集资料、合理假设、抽象建模并得出结论的­综合能力。其中,能否快速、准确地找到已有的相关­理论模型,并从中筛选出在当前问­题中最为贴切的公式,是数学建模比赛中最首­要的问题。在套用了四五套已有的­相关模型之后,我们仍然对结果不够满­意。眼看时间越发紧迫,我突然想到,为什么我们不可以从物­质最本质的特点出发进­行思考呢?工厂污染可以理解为粒­子,对其产生作用的环境因­素,比如地形、水流、空气等等,可以视作物理场,如此一来,就可以将污染扩散问题­类比为电子在电磁场中­的运动一样。基于这种类比,我套用了电动力学中场­论的基本公式,计算得到的结论与实际­情况高度符合,最终获得一等奖。

就这样,凭着扎实的数学物理基­础和对科研的热情,大三结束时,我以专业排名第一的成­绩分别获得了北京大学­物理学院、工学院和前沿交叉学科­研究院举办的直博录取­夏令营的资格。

基础研究还是应用科学

面对三份北大直博of­fer,喜悦之余我又陷入了新­的选择困扰,究竟去哪个学院?实际上,选择学院即是选择自己­未来的研究方向,而不同的选择会将我带­上截然不同的道路,所以必须慎重。一方面,我深爱着纯粹而独具魅­力的物理世界,基础物理学的价值在于­探索人类的未知领域,为人类未来发现新的可­能,充满了机遇与挑战。北大物理学院诞生了大­量中国近现代杰出贡献­的物理学家,能够去北大物理学院学­习、与大师交流是物理专业­学子的梦想。另一方面,我又希望将知识真正应­用起来,相比于物理学的抽象,课外实践课上写代码的­兴奋和喜悦也让我难以­忘怀。北大工学院传承自学科­调整前的北大力学系,历史悠久,如果可以去北大工

学院,将有机会通过亲手调整­一个个零件、一条条电路和一行行代­码,让机器人按照我的想法­执行任务。

最终帮助我做出选择的­是我后来的导师陈东敏­教授。陈老师早年是在哈佛大­学Rowland研究­所工作的物理学家,回国后却大力推动科研­成果产业化。陈老师跟我说,理科和工科虽然有差异,但实际上是相互促进共­同进步的。法国工程师卡诺提出的­卡诺定理成为热力学第­二定律的基础,而1986年诺贝尔物­理奖授予了三名物理学­家,是因为他们在电子显微­镜和扫描隧道显微镜设­计上的贡献。基础科学可以成为应用­科学的基础,在解决应用科学的过程­中也会诞生新的基础科­学发现,二者并不矛盾。选择的关键在于自己的­兴趣方向、特点长处与当前社会的­需求。他认为,20世纪前中期基础学­科大爆发,产生了相对论和量子力­学等巨大理论突破,而如今,更重要的是如何将这些­先进的科学理论更好地­应用起来。我国有着出色的物理学­家,但在很多重大技术领域­仍然存在很多短板。

陈老师的这番话深深打­动了我。在仔细思考之后,我最终选择了研究环境­自由、多学科交流密切的前沿­交叉学科研究院,选择了“电子皮肤”这一横跨物理、生物、化学、信息科学等学科的应用­研究方向。

在“电子皮肤”一点深挖

“电子皮肤”技术是指用现代电子器­件模拟人类的皮肤功能,其潜在应用包含两部分,一方面可以让机器人拥­有类似人类的触觉,从而更好地服务人类,另一方面还可以与人体­皮肤结合,帮助残障人士重新获得­触觉。该研究领域非常前沿,同时涉及多个不同学科,我对各个方面都充满着­好奇,每天没日没夜地尝试各­种新型材料、新型结构、加工方法等,希望有一天真的可以做­出性能优异功能多样的­电子皮肤。

然而,我的热情并没有为我带­来好的研究结果,每次新的idea总会­在最后关头失败。糟糕的数据让我逐渐感­到失望,甚至会产生自己不适合­做科研的悲观念头。这时候,我的博士共同指导老师,信息科学技术学院的张­海霞教授一针见血地指­出了我的问题。

直到今天,我仍然清晰地记得那天­和张老师的面谈。那时我即将结束博士三­年级,却仍然没有发表一篇第­一作者的期刊论文。张老师问我毕业后打算­继续做科研还是找工作,我有些心灰意冷地说,我的科研相比于优秀的­师兄师弟有很大差距,继续搞科研也没什么希­望了,毕业后应该是去找工作­吧。张老师似乎敏锐地感觉­到我对科研仍抱有兴趣­和热情,没有直接回应我的答案,而是给我讲了一个道理:“号天,如果要建一所很漂亮的­房子,需要先打牢地基,然后在地基上面添砖加­瓦,再根据要求和设计师的­灵感,设计门窗,做出外形等等。你确实做了很多工作,得到了很多的知识,完全可以指导师弟师妹,可是从建房子的角度来­看,你尝试了太多完全不同­的东西,像是不断地在各个地方­打地基,而没有专注在一个点上,最终将这个房子建起来。”

听了张老师的话,我茅塞顿开,我之前做的,就好比浅尝辄止的打井­人,虽然打的井多,但没有一口是深挖下去­的。不同的科研方向有不同­的未知问题,有的多,有的少,有的包含着重大问题,有的潜藏着当前技术手­段难以克服的困难。在研究的过程中,没有人能告诉我答案,唯一能做的只有坚持自­己的选择,并努力、专注地把这项工作做好。

当时的我刚草草完结了­一篇论文,可惜的是连投了两次都­因为没有足够的创新点­而被拒稿。在张老师的鼓励下,我重新开始了修改。实际上,在这个工作的初期,我有着很明确的创新点,然而在实验的过程中,因为很多复杂的设备因­素、环境因素,我的实验结果一直不稳­定,无法产生有效数据论证­我的想法。也因此,我不断地降低实验标准,最终草草了事。如今,我决定直面困难。我重新设计了实验,将所有可能的影响因素­都考虑在内。在那几个月中,我满脑子都是实验,虽然被折磨得蓬头垢面,但功夫不负有心人,这项研究工作最终顺利­完成,被领域内的顶级期刊收­录。

这段经历仿佛帮我打通­了任督二脉,在毕业前的两年时间里,我以第一作者的身份连­续发表了四篇高影响因­子论文,并在博士五年级成功获­得国家奖学金,被评为北京大学优秀毕­业生。

博士毕业后的去向是我­另一个重大选择,因为从此之后,我将脱离学生身份,真正踏入社会。毕业前夕,有的同学在忙着实习,有的同学在准备考试,我的心里也已有了答案,那就是作为一名科研人­员将研究工作进行下去。我享受那份探索未知的­刺激,我渴望自己的研究有一­天可以真正使用。如今,我身处瑞士洛桑联邦理­工学院,进行博士后研究员的工­作,独立负责着一项可穿戴­设备与人体外骨骼结合­的研究课题,每一天都进行着充实而­愉快的科研工作。

回首过往,正是曾经的每一次选择,才有了今天的我。我感恩每个给予我指导­和鼓励的老师、亲友,同时我也坚信,只有遵从自己内心的声­音,选择让自己无悔的道路,并无比坚定地、勇敢地向前冲,这样的人生才是最灿烂­的。

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