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杨小虎:再往前一步就是前沿

时间:2013-04-25 05:30:37  来源:  作者:

 再往前跨一步,就到前沿了

  相比于从事工程、技术研究等所需要的严谨、丝毫不差,以及伴随而来的压力,理论研究要相对宽容、自由并轻松写意得多。两者的文化也有相当大的差异:前者较注重“步步为营”,而后者更欢迎“奇思妙想”。因此,那些乐于去挖掘一些新想法,并常常能寻找出很好解决途径,同时又享受这一过程的年轻人,不妨选择从事一些“仰望星空”式的理论研究工作。“一个民族有一些关注天空的人,他们才有希望——黑格尔。”

  随着时代的进步和互联网的发展,当今科学研究工作的发布几乎是实时的:绝大部分的最新研究成果都会在http://arxiv.org/第一时间发布,天体物理尤其如此——因为没有什么技术保密的需要。这就为世界上所有从事相关研究的同行提供了一个即时、公开的交流平台——你可以实时了解所感兴趣相关专业每天的论文投稿或发表情况。这一条件为当代研究生或科研人员提供了一个相当好的契机:在这些最新成果的熏陶下和国际同行并行从事相关研究工作的过程中,也许只要再往前跨一步,你的工作就到了国际前沿!

  从事研究工作,大体上有三种境界:跟随、独立和引领。一个科研人员至少要达到第二种境界,才能真正享受科研的乐趣并做出一流的工作来。或许过多的说教会令人反感,下面开始讲一点我的故事,谨以此文与“将要或正在从事并能享受科研——尤其是理论研究快乐”的同学、同事共勉。

  昨夜西风凋碧树,独上高楼,望尽天涯路

  一个时代有一个时代的特色,也许今天的大学生会有些不同。相对而言,我的人生规划比较晚:到大学快毕业的时候都没有选择未来该如何——不是不知道如何选,而是根本就没有想过。于是在97年,我光荣地成为了学校的一名4-2-3分流研究生。开始研究生的生涯,和大部分同学一样,肯定会跟随导师从事一些相关指派的研究工作——可惜我现在已想不起最初具体完成的课题了。

  迄今令我回味无穷的,却是自己做出的第一次科研尝试。那是在98-99年间,当时我还没有养成看文献的习惯——即使看文献也很难把握其中的要点。根据导师(褚耀泉;当时LAMOST项目的首席科学家)的研究方向:“宇宙大尺度结构”——多气派的名字,我开始琢磨它到底要研究些什么?怎么做?——当时至少有一项是明确的:从大规模红移巡天中测量星系的功率谱。围绕着这一目标,我从功率谱的定义出发,推导如何从红移巡天中计算这一量,分析如何修正相关噪声、观测效应等;接着兴致勃勃地编写了相关的计算程序并完成了测试——经过几个月的“研究”,一项工作终于“出炉”,就差向导师推介了。开心之余,就上网搜搜文献,怎么好像有两篇经典论文的主题类似呢:Fisher等93;Park等94?打印出来仔细阅读——这是我第一次如此透彻地理解文献——Oh My God,“居然”和我的想法一样!连做法也一样!!——于是我的第一次科研尝试,在向导师推介之前就胎死腹中。

  不过这一未竞的尝试并没有让我沮丧,反而引起了我做研究的强烈兴致。记得在当时的“研究”笔记中,我写下了这样一句总结:如果早生6年,我就可以做出一样经典的工作——现在每每想起,还能体会当初的意境、那文字里充满的稚气。前一阵,在访问韩国Park教授的时候,饭间提及:是他首次实现了功率谱的测量(Vogeley, Park等92);我再次想起了我的首次“科研”尝试,不禁觉得人生是如此奇妙。

  衣带渐宽终不悔,为伊消得人憔悴

  在2001年6月至02年5月间,我作为公派访问学者到德国马普天体物理所(MPA)访问,合作导师是莫厚俊博士(当时所里的八名固定人员之一,现马萨诸塞大学教授)。莫厚俊以及MPA的White所长都是宇宙学结构形成暗晕模型的奠基者之一;而我当时在红移巡天的观测分析方面刚完成一些研究工作。于是很自然地,在访问期间,我开始探索理论和观测之间的交叉——前者是MPA的强项,后者是我熟悉的内容。经过一、两个月的积累:看文献,聊天——尤其是跟合作导师的讨论,我逐步理解了暗晕模型的框架。有时候,新点子是在不经意之间产生的。话说,某天,我又读到C.P.Ma博士(现伯克利大学教授)在00年发表的一篇“基于暗晕模型预言暗物质非线性功率谱”的文章——一道灵光闪过,这不和我正在思考的问题相关么?——只要将连续的暗物质扩展为离散的星系分布,就可以预言星系的相关函数,并进而开展对星系的形成概率研究!立马找到合作导师,将此想法一讲,当场引起共鸣。接下来,便开始了热情洋溢的理论演算、数值分析、观测结果对比等。时间伴随着愉快的工作流淌,大概过了一、两个月,初步结果出来,一如预期般的理想!只要再加一些定量化的讨论并撰写论文,一项“经典”工作即将出炉。然而,人生的历程是曲折的,科研是有竞争的。话说,2001年9月1日的早上(不是我记忆力好,而是从arXiv查出来的),合作导师“闯”进了我的办公室,劈头就问:“你看了今天的astro-ph(现arXiv)没有?”——我至今还能想象出合作导师当时的脸色,不禁偷笑两声。有啥大事发生了?——打开网页,当天astro-ph第一篇文章:“暗晕占据数(HOD):星系和物质之间的经验链接”(Berlind & Weinberg)——这、这不就是我正在从事的工作么?!我文章都还没有写呢,你们怎么就把它投稿了呢?多让我伤心啊。除了最后面的一小部分,前面的结果、方法都和我的一样啊!于是我在MPA的第一项工作还没完工就成了别人的“经典”。——这也促使我常常提醒自己:有了一个好的想法,得在最短的时间内实现它——竞争是残酷的啊。

  转眼又过去了半年的时间,到了2002年的春天。期间我在合作导师的指点下完成了一项星系-星系弱引力透镜效应的研究工作——由于是受指导完成,没有太多的独立挖掘,记忆不深,且不说它。沐浴着2月份逐步转暖的阳光,我一边调研文献着手撰写一部分博士毕业论文的研究背景,一边关注一下arXiv的新文章、网络上的各类消息,同时再做做手头的研究工作。某天,我回顾到几个月前终止的HOD模型研究工作——就像有一缕阳光突然拨开云层照在面前一样——我眼前一亮:迄今为止的所有星系大尺度结构研究,尤其是在该类经验模型中,好像(?!)还从来没有人将星系的光度考虑进去!——这是一片从未被开垦过的沃土啊!太让人兴奋了。接下来的一个星期内,我在一种亢奋的状态、以每天十几个小时的工作时间从事该课题的可行性分析:在我前面终止的HOD模型基础上,构思、尝试如何构建新的模型框架,寻找各种可靠限制模型的途径等。一个星期后,我以清晰的思路向合作导师讲述了该研究的想法和可能的实现途径——我们在几个月前的一点沮丧(也许已经淡忘?)立刻被冲的无影无踪!——该研究工作“星系形成的条件光度函数模型”后来在7月份投稿,这是我人生中的第一项“代表性”工作。

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