清华学子面对面之“理论对话实验”

诺贝尔物理学奖获得者杨振宁 物理系院士薛其坤做客清华“巅峰对话”

        清华新闻网5月22日电(学生记者 冯珂 陈陆淼 马湘雲 马逸昕 杨伶媛)5月18日下午,清华大学“巅峰对话”活动第三场在文科图书馆大同厅举行,1957年诺贝尔物理学奖获得者杨振宁教授以及刚刚带领团队作出量子反常霍尔效应重大发现的清华大学物理系教授薛其坤院士做客“巅峰对话”,与来自北京清华大学和台湾新竹清华大学等高校的300余名学子对话科学人生。校党委副书记史宗恺出席活动并致辞,台湾新竹清华大学副校长叶铭泉参与到对话活动中,长江学者、清华大学物理系教授王亚愚主持对话活动。

图为薛其坤介绍霍尔效应的发展历程。学生记者 王皓冉

        活动伊始,薛其坤首先简要介绍了量子反常霍尔效应的研究经历和成果。“量子反常霍尔效应,用简单的话说就是电子的高速公路,即所有的电子都从一个方向运动。”薛其坤用最通俗易懂的语言解释了量子反常霍尔效应。回顾自己的研究历程,薛其坤幽默地说,他们的整个研究过程也同样是量子化的, 4年的实验工作是阶段性进步的,每一次都需要很长的平台期才能取得突破和飞跃。期间,最为关键的因素是合作、认真、勤奋和坚持不懈。在此过程中,中科院、斯坦福大学等相关研究部门的共同合作,国内实验技术条件的提升也都为最终实验的成功发挥了重要的作用。

图为杨振宁做客对话活动。学生记者 王皓冉

        杨振宁认为这个实验的成功跟我们国家目前的科学体制,人文环境都有关系。他还强调:“薛其坤团队做出来的成果是诺贝尔级的实验成果,这也是其他物理学家认为的。”薛其坤领衔完成的量子反常霍尔效应实验成果将在当代中国的物理研究乃至世界物理研究史上写下中国人浓墨重彩的一页,这也是他对这个实验予以极高赞誉的重要原因之一。杨振宁表示,中国现在有了够多的经济支援而且有了学术传统的支持,再加上文化背景的支持,中国未来在科技前沿能取得的成就是乐观的。

图为台湾新竹清华大学副校长叶铭泉提问。学生记者 王皓冉

        随后“巅峰对话”进入现场学生与两位大师的精彩对话环节。同学们针对自身成才,学术科研等问题与杨振宁和薛其坤进行了交流。

        针对杨振宁谈到的文化背景,有学生提出,我国科学体制和人文思想对科学研究的影响是什么。杨振宁解释道,传统的“吃苦忍耐”和“集体主义”精神让学生们较欧美学生更有干劲。在我国科研经费不断增长,实验条件和技术不断改善的大环境下,中国科学家将在科技前沿取得更多的成就。清华大学法学院学生提出“独立之人格,自由之精神”对学术研究和科研所产生的影响时,杨振宁利用自己求学道路中的亲身实例讲述,科研道路并不是一帆风顺的。

图为现场同学提问。学生记者 王皓冉

        薛其坤团队是通过实验发现了量子反常霍尔效应,那么,如何看待理论物理与实验物理之间的联系?杨振宁教指出,理论物理与实验物理存在区别,但也需要紧密的结合起来。首先,实验物理对操作者的动手能力要求较高,因此每个同学应该结合自身的天赋选择所从事的研究领域。其次,理论物理与实验物理常常相辅相成。本次薛其坤实验的突破正是实验物理与理论物理相互促进,相互验证的一个实例。

图为活动现场。学生记者 王皓冉

        薛其坤阐述了他对理论与实验这对物理学科内看似互相割裂与对立的研究方向的理解。他说,许多物理专业的学生总是为了把理论和实践分个优劣高下而时刻处在自相矛盾的煎熬之中。一般来讲,搞理论物理研究的人会认为实验物理研究做的工作是在理论的指导下,简单地照葫芦画瓢,其治学一板一眼,缺乏理论的灵动与创新;而做实验物理研究的则认为理论物理虽然可以无限创新,恣意发挥,却失于空疏荒诞,如果没有实验,理论也不过是未经证明的空谈。对此,薛其坤认为:实验和理论这两个物理学上的方向实际上都是基于务实求真的原则的。他举例说,量子反常霍尔效应实验的成功并非只有实验,也得到了许多理论物理学上的帮助与支持。因此,物理研究实际上是既需要一定的动手能力,也需要一定的理论的基础,只有把这两者的基础都打好了,研究的进步才能在其中的某个方面有突出的展现。

        清华大学原创话剧《马兰花开》公演结束,在师生中引起强烈反响,而故事中主人公正是杨振宁先生的好友邓稼先。有学生提问杨振宁教授对邓稼先的评价以及观看话剧后的感受。杨振宁表示《马兰花开》让他很感动,里面有些情节都是自己亲身经历的。他还对比了邓稼先和美国的原子弹之父——奥本海默。杨先生说,邓稼先跟奥本海默是完全不一样。奥本海默是锋芒毕露,很会讲话;邓稼先则低调内敛。

        不少学生提出了关于研究生的科研能力的培养的问题,薛其坤与大家分享了自己的心得。他指出,对学生的培养既要重视对基本实验技能的培养,也要注重对科研思想的发掘。对于实验物理而言,学生的培养是从提高学生的动手能力开始,通过训练学生的实验技能、数据分析能力和撰写学术文章的能力,继而逐渐培养他们的独立发现解决问题的能力。薛其坤提到,学生的培养应该有两种方式,“一个是用师道尊严去压他,另一个是‘尊老爱幼’的方式。而我有时候也喜欢开玩笑,善于鼓励学生。”薛其坤还提到积极的心态和勤奋的态度对科研很重要。“我们大学的教育不仅仅是培养专业方面的人才,其他的素养也很重要。”

        期间,叶铭泉也参与了对话,他关注怎样才能将两岸清华学生合作起来,将来培养出更多有获得诺贝尔奖能力的学生。薛其坤谈到,从学生角度,两岸清华各方面比较都各有所长。“我们是同根同源,就应该考虑更好的合作,取长补短,开发双方的优点。”

        活动的最后,杨振宁和薛其坤分别向在座的学子提出了各自的期许。杨振宁根据自身的学习经历提出:中国教育与美国教育各有所长,中国学生的优势是肯吃苦,将集体利益放在第一位,但同时也应当学习美国学生身上的开拓精神,“把网撒大一些”,探索自己感兴趣的未知领域。薛其坤则结合自身的实验研究过程,勉励大家与同学老师处理好关系,在实验科研中更要善于与他人合作。

        两位著名学者的精彩回答赢得了大家阵阵热烈的掌声与回应,让学生受益良多。活动结束之后,来自于清华大学物理系的曹业表示,他看到了一个智者回答问题背后的思想和深度,言传身教,杨教授的每句话对于自己今后的个人发展很有帮助;来自北京工业大学激光工程研究院的张光举认为,与大师的对话之后,他坚信理论和实践相辅相成这一观念,只有通过理论的积累,达到量的效应之后才会实现质的飞跃,从理论中激发灵感,从实践中实现目标。

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        本次巅峰对话是第三届两岸清华大学研究生学术论坛暨2013清华大学博士生论坛的系列活动之一。此次论坛以“科技筑梦 永续发展(Technological Innovation & Sustainable Development)”为主题,旨在为全校博士生提供一个高起点、大范围、多领域的学术交流平台,营造浓厚的学术氛围,促进博士生科研水平的不断提高。  

        清华大学“巅峰对话”(Tsinghua Top Talk)是由清华大学研究生会年发起并主办的多学科学术论坛。邀请各学科国际学术大师(以诺贝尔奖、图灵奖、菲尔兹奖获得者为主),为清华学生与相关领域学术大师搭建同台对话的平台。鼓励清华学生质疑学术权威、挑战现有学术范式,培养清华同学的批判性思维和创新能力,力求“对话激发创新”。

      供稿 :校研究生会  编辑:范 丽

2013年05月22日 14:45:23  清华新闻网

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