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欧阳颀主讲才斋讲堂第八十二讲:我所经历的科研之路
日期: 2014-09-30  信息来源: 新闻网记者 宋庆军

“科研应该以兴趣为导向,而不要把科研当作工作来看。”9月25日晚的第八十二期才斋讲堂上,中国科学院院士、北京大学物理学院欧阳颀教授以“我所经历的科研之路——以物理学为例”为题目,讨论了什么是科学和科学家的基本素质,并且通过自己的切身经历,探讨了科学研究的基本规律。

 
“我所经历的科研之路”

在科学的定义上,欧阳颀院士认为,科学是自洽的论断,是反映自然的规律。科学与技术是两个不同的领域。他还强调了,科学有它自身的特性,首先科学是没有边界的,正像二十世纪著名数学家戈代尔所证实的,一个自洽的系统是开的,封闭的系统不知恰。其次科学也有局限性,这不仅是因为自然规律是复杂的,同时受到人脑复杂性的限制。在科学家的基本素质上,欧阳颀院士认为科学家需要具有广泛的兴趣,坚持的品质,同时也需要具有跳跃性思维。

欧阳颀的研究涉及到物理、化学、生物、医学等众多领域,但是他的研究不是专门针对某一个学科,而是由一个又一个的疑问引发的。欧阳颀院士讲到,自己的研究源于中学时期的一个疑问,按照热力学第二定律,自然界的熵(一个描述混乱程度的物理量)不会减小,那么宇宙岂不是变得越来越混乱?带着这个疑问,欧阳颀院士逐渐深入到了自组织现象和非线性动力学等领域。

斑马、豹子皮肤上的条纹是如何产生的?这个疑问引发了欧阳颀院士的斑图动力学和非线性动力学的研究。了解到这是一种图灵斑图后,欧阳颀院士利用非线性动力学最基本的方程—反应-扩散方程得到了与豹子表皮斑点相同的图形,并证实图灵斑图这种自组织现象是由于空间对称性破缺导致的。

既然空间对称性破缺导致了图灵斑图,那么时空对称性破缺又会导致什么呢?带着这样的疑问,欧阳颀院士开始了螺旋波的研究。螺旋波由时空对称性破缺导致,是关于心率不齐的动力学,在现实生活中尤其是心脏病医学领域有着重要的应用。心脏中的螺旋波会导致心律不齐,而心律不齐可以激发成心颤,心颤是导致心脏病患者死亡的重要原因。欧阳颀院士的研究可以有效的阻止心律不齐激发成心颤的过程,从而抑制心脏病的发作。

“不要问生物学家能为物理学家做什么,而要问物理学家能为生物学家能做什么。”带着这样的疑问,欧阳颀院士开始了生物物理和系统生物学的研究。在癌症研究方面,物理学家具有独特的优势,一方面是假设驱动的思维方式,另一方面更具系统性。癌症的病理错综复杂,但始终离不开十三方面的因素,利用非线性动力学方程对于影响癌症的各因素进行系统生物学研究,更有助于从本质上揭示癌症的成因。

欧阳颀院士在总结自己的科研经历时说,科研应该以兴趣为导向,而不是把科研当作工作;应该以核心问题为导向,而不是以学科和研究方向为导向;应该更加注重科学品味,而不是只看重期刊的影响因子。

最后,欧阳颀院士耐心地回答了同学们提出的宇宙有无边界、西方科学体系是否严谨、人文科学相对于自然科学有无重要意义和科学造假是否在中国泛滥等相关问题。

 

编辑:舍予


   
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