陈学雷：发掘科研之道，坚持、提问与交流

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陈学雷受邀来到复旦大学物理学系开展强基计划“大师讲坛”讲座，在活动间隙与我们的系友访谈团队进行了交流，他分享了自己在求学和科研中的一些小故事，以期用他过来人的经历和经验，勉励现在的同学们。

谈到物理科研中遇到的困难以及克服困难的方法，陈学雷着重强调了一点：“只要不断地持续地去做，总可以找到克服困难的方法”。他向我们回顾了他的一段学生时代的记忆，那时他正在跟随苏汝铿老师进行本科毕业论文的撰写，当时，组内的师兄做了一个有关玻色子的项目，因此苏老师将一项任务交给了陈学雷，希望他能将这项研究扩展到费米子系统。但是在陈学雷工作的过程中，数值解的结果总是不收敛。即使在毕业论文提交的最后阶段，他仍然没有找到解决方案。于是，苏老师建议他去天文台寻求一位从事恒星研究的教授，借用他们的程序，并进行必要的修改来完成他的计算。尽管如此，数值解依旧无法收敛。此时已经到了截止日期的前几天了，他的同学们已经开始誊写论文，但他的科研还毫无进账，即使当时苏老师已经建议他如果没有结果，可以写个综述提交。但是，他仍坚持要解决这个问题。

在反复地仔细思索中，他最终发现费米子系统与玻色子系统情况不同，需要引入一个额外的相当于粒子数守恒的约束，因此在求解过程中需要引入拉格朗日乘子。这个发现使他在最后关头成功解决了问题，并迅速得出了结果。最终毕业论文不但按期顺利地完成提交，经过评审，最终获评优秀论文。

他告诉我们：“遇到困难，首先是要坚持，另外可以尝试换个思路去思考难以解决的问题”，也正是凭借着这种解决问题的习惯，陈学雷在科研生涯中面对困难不退缩，并且通过改变研究方法，解决了一个又一个难题。

陈学雷在回顾其科研生涯时，谈到了他在宇宙学发展如火如荼的90年代，有一个深深的遗憾。当时，他总是倾向于跟随他人的工作，在其基础上做进一步的计算。这种思维惯性使得他错过了很多做出新发现和发表好文章的机会。陈学雷自评道：“我当时还是缺少主动去找第一流的问题、去提出大问题解决大问题的意识。”

陈学雷回忆，在美国攻读博士学位期间，他在科研中总是太过被动，总是拘泥于怎样求解方程，怎样去计算等问题上，而忽视了积极开阔思路，探寻当前的重大问题是什么，以及如何解决这些问题。这些素质对于有志于科研的人至关重要，它们能帮助他们提出并解决真正有价值的问题。陈学雷评价说，美国的教育体系在培养学生提出问题的意识上做得很好。尽管许多美国学生在做题能力上可能不如其他学生，但他们能在科研中持续提出新问题，不少美国学生刚接触科研不久便开始提出自己的想法。相比之下，他自己的思维有时太受局限了，直到做了两期博士后，才逐渐地开始明白怎样自己找问题。

陈学雷表示，现在的同学们在这方面有了进步，现在的很多培养方案，例如“强基计划”的开展和科研实践课程等满足了很多他们“当年想，但是还没有的东西”。

陈学雷着重提醒同学们，要避免以往自己碰到过的一个思维误区，“在我当时来说，我总觉得好像各种东西都在书上，只要看看教科书或者参考书就行了”。实际上，教科书中的内容可能是几十年前的内容了，而即便是综述类型文章中总结的，也不一定是最新的问题。基于这点，陈学雷指出，要了解新的问题，首先是参加学术会议，第二个是阅读网上贴出来的arXiv文章。他特别强调的第三点就是要主动与他人进行交流。

陈学雷观察到，在他的学生中，那些非常成功的几位并不是孤立自己去思考问题，反而他们会主动与其他的研究组或者会议上的其他教授进行交流。有些事情可能自己做起来也未必比别人更快更好，但是由于交流，这些同学可以从别人那里学到相应的经验和技巧，因此就不容易走弯路，也提高了工作效率。“如果你有一些沟通交流的能力，它是对你有很大帮助的”，陈学雷如此评论道。