陳號(hào)天

不知不覺(jué)，距離第一次邁進(jìn)大學(xué)校門(mén)已經(jīng)過(guò)去了十年，我從一個(gè)懵懂無(wú)知對(duì)未來(lái)期待又彷徨的大一新生變成了一名一線科研工作者。人生軌跡取決于個(gè)人的每一次選擇，遵從內(nèi)心的選擇并堅(jiān)持為之努力，一定是對(duì)自己最好的交代。

三份直博offer

高考結(jié)束，我被大連理工大學(xué)錄取，在大連這座美麗的濱海城市開(kāi)啟了大學(xué)生活。盡管我以2分之差未能錄取第一志愿大學(xué)，但當(dāng)我第一次踏進(jìn)大連理工大學(xué)校園時(shí)，我就暗下決心，要以最佳的水平完成學(xué)業(yè)。大連理工大學(xué)是一所老牌理工學(xué)校，老師們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和學(xué)校良好的學(xué)風(fēng)，為我的學(xué)業(yè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

我選擇的專(zhuān)業(yè)是電子科學(xué)與技術(shù)，不過(guò)在剛?cè)雽W(xué)時(shí)，是以物理學(xué)大類(lèi)進(jìn)行專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)的。在本科的前兩年，我花了大量的時(shí)間和精力學(xué)習(xí)基礎(chǔ)物理學(xué)知識(shí)，這為我日后從事研究工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。那時(shí)的我沉迷于物理與數(shù)學(xué)的自然之美，數(shù)學(xué)中復(fù)雜抽象的曲面積分和曲線積分，竟然能對(duì)應(yīng)物理世界，找到真實(shí)存在的電磁學(xué)規(guī)律;理論力學(xué)最初用于抽象計(jì)算牛頓力學(xué)的數(shù)學(xué)表達(dá)方式，竟然能在數(shù)百年后的量子力學(xué)中大放異彩。我懷著對(duì)天才的崇拜之情，利用暑假的時(shí)間讀完了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主費(fèi)曼的三大本《費(fèi)曼物理學(xué)講義》，雖然當(dāng)時(shí)并未完全理解，但很多物理學(xué)的基本概念，就這樣在我的腦中扎下了根。

大二下半學(xué)期，我與小伙伴組隊(duì)參加了大學(xué)生數(shù)學(xué)建模比賽，當(dāng)時(shí)的題目是基于一個(gè)城市的地形信息，合理預(yù)測(cè)城市某個(gè)坐標(biāo)位置的工廠可能對(duì)該城市造成的污染影響。一般來(lái)說(shuō)，數(shù)學(xué)建模比賽考驗(yàn)選手的是搜集資料、合理假設(shè)、抽象建模并得出結(jié)論的綜合能力。其中，能否快速、準(zhǔn)確地找到已有的相關(guān)理論模型，并從中篩選出在當(dāng)前問(wèn)題中最為貼切的公式，是數(shù)學(xué)建模比賽中最首要的問(wèn)題。在套用了四五套已有的相關(guān)模型之后，我們?nèi)匀粚?duì)結(jié)果不夠滿(mǎn)意。眼看時(shí)間越發(fā)緊迫，我突然想到，為什么我們不可以從物質(zhì)最本質(zhì)的特點(diǎn)出發(fā)進(jìn)行思考呢？工廠污染可以理解為粒子，對(duì)其產(chǎn)生作用的環(huán)境因素，比如地形、水流、空氣等等，可以視作物理場(chǎng)，如此一來(lái)，就可以將污染擴(kuò)散問(wèn)題類(lèi)比為電子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一樣?；谶@種類(lèi)比，我套用了電動(dòng)力學(xué)中場(chǎng)論的基本公式，計(jì)算得到的結(jié)論與實(shí)際情況高度符合，最終獲得一等獎(jiǎng)。

就這樣，憑著扎實(shí)的數(shù)學(xué)物理基礎(chǔ)和對(duì)科研的熱情，大三結(jié)束時(shí)，我以專(zhuān)業(yè)排名第一的成績(jī)分別獲得了北京大學(xué)物理學(xué)院、工學(xué)院和前沿交叉學(xué)科研究院舉辦的直博錄取夏令營(yíng)的資格。

基礎(chǔ)研究還是應(yīng)用科學(xué)

面對(duì)三份北大直博offer，喜悅之余我又陷入了新的選擇困擾，究竟去哪個(gè)學(xué)院？實(shí)際上，選擇學(xué)院即是選擇自己未來(lái)的研究方向，而不同的選擇會(huì)將我?guī)辖厝徊煌牡缆?，所以必須慎重。一方面，我深?lèi)?ài)著純粹而獨(dú)具魅力的物理世界，基礎(chǔ)物理學(xué)的價(jià)值在于探索人類(lèi)的未知領(lǐng)域，為人類(lèi)未來(lái)發(fā)現(xiàn)新的可能，充滿(mǎn)了機(jī)遇與挑戰(zhàn)。北大物理學(xué)院誕生了大量中國(guó)近現(xiàn)代杰出貢獻(xiàn)的物理學(xué)家，能夠去北大物理學(xué)院學(xué)習(xí)、與大師交流是物理專(zhuān)業(yè)學(xué)子的夢(mèng)想。另一方面，我又希望將知識(shí)真正應(yīng)用起來(lái)，相比于物理學(xué)的抽象，課外實(shí)踐課上寫(xiě)代碼的興奮和喜悅也讓我難以忘懷。北大工學(xué)院傳承自學(xué)科調(diào)整前的北大力學(xué)系，歷史悠久，如果可以去北大工學(xué)院，將有機(jī)會(huì)通過(guò)親手調(diào)整一個(gè)個(gè)零件、一條條電路和一行行代碼，讓機(jī)器人按照我的想法執(zhí)行任務(wù)。

最終幫助我做出選擇的是我后來(lái)的導(dǎo)師陳東敏教授。陳老師早年是在哈佛大學(xué)Rowland研究所工作的物理學(xué)家，回國(guó)后卻大力推動(dòng)科研成果產(chǎn)業(yè)化。陳老師跟我說(shuō)，理科和工科雖然有差異，但實(shí)際上是相互促進(jìn)共同進(jìn)步的。法國(guó)工程師卡諾提出的卡諾定理成為熱力學(xué)第二定律的基礎(chǔ)，而1986年諾貝爾物理獎(jiǎng)授予了三名物理學(xué)家，是因?yàn)樗麄冊(cè)陔娮语@微鏡和掃描隧道顯微鏡設(shè)計(jì)上的貢獻(xiàn)?；A(chǔ)科學(xué)可以成為應(yīng)用科學(xué)的基礎(chǔ)，在解決應(yīng)用科學(xué)的過(guò)程中也會(huì)誕生新的基礎(chǔ)科學(xué)發(fā)現(xiàn)，二者并不矛盾。選擇的關(guān)鍵在于自己的興趣方向、特點(diǎn)長(zhǎng)處與當(dāng)前社會(huì)的需求。他認(rèn)為，20世紀(jì)前中期基礎(chǔ)學(xué)科大爆發(fā)，產(chǎn)生了相對(duì)論和量子力學(xué)等巨大理論突破，而如今，更重要的是如何將這些先進(jìn)的科學(xué)理論更好地應(yīng)用起來(lái)。我國(guó)有著出色的物理學(xué)家，但在很多重大技術(shù)領(lǐng)域仍然存在很多短板。

陳老師的這番話深深打動(dòng)了我。在仔細(xì)思考之后，我最終選擇了研究環(huán)境自由、多學(xué)科交流密切的前沿交叉學(xué)科研究院，選擇了“電子皮膚”這一橫跨物理、生物、化學(xué)、信息科學(xué)等學(xué)科的應(yīng)用研究方向。

在“電子皮膚”一點(diǎn)深挖

“電子皮膚”技術(shù)是指用現(xiàn)代電子器件模擬人類(lèi)的皮膚功能，其潛在應(yīng)用包含兩部分，一方面可以讓機(jī)器人擁有類(lèi)似人類(lèi)的觸覺(jué)，從而更好地服務(wù)人類(lèi)，另一方面還可以與人體皮膚結(jié)合，幫助殘障人士重新獲得觸覺(jué)。該研究領(lǐng)域非常前沿，同時(shí)涉及多個(gè)不同學(xué)科，我對(duì)各個(gè)方面都充滿(mǎn)著好奇，每天沒(méi)日沒(méi)夜地嘗試各種新型材料、新型結(jié)構(gòu)、加工方法等，希望有一天真的可以做出性能優(yōu)異功能多樣的電子皮膚。

然而，我的熱情并沒(méi)有為我?guī)?lái)好的研究結(jié)果，每次新的idea總會(huì)在最后關(guān)頭失敗。糟糕的數(shù)據(jù)讓我逐漸感到失望，甚至?xí)a(chǎn)生自己不適合做科研的悲觀念頭。這時(shí)候，我的博士共同指導(dǎo)老師，信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院的張海霞教授一針見(jiàn)血地指出了我的問(wèn)題。

直到今天，我仍然清晰地記得那天和張老師的面談。那時(shí)我即將結(jié)束博士三年級(jí)，卻仍然沒(méi)有發(fā)表一篇第一作者的期刊論文。張老師問(wèn)我畢業(yè)后打算繼續(xù)做科研還是找工作，我有些心灰意冷地說(shuō)，我的科研相比于優(yōu)秀的師兄師弟有很大差距，繼續(xù)搞科研也沒(méi)什么希望了，畢業(yè)后應(yīng)該是去找工作吧。張老師似乎敏銳地感覺(jué)到我對(duì)科研仍抱有興趣和熱情，沒(méi)有直接回應(yīng)我的答案，而是給我講了一個(gè)道理：“號(hào)天，如果要建一所很漂亮的房子，需要先打牢地基，然后在地基上面添磚加瓦，再根據(jù)要求和設(shè)計(jì)師的靈感，設(shè)計(jì)門(mén)窗，做出外形等等。你確實(shí)做了很多工作，得到了很多的知識(shí)，完全可以指導(dǎo)師弟師妹，可是從建房子的角度來(lái)看，你嘗試了太多完全不同的東西，像是不斷地在各個(gè)地方打地基，而沒(méi)有專(zhuān)注在一個(gè)點(diǎn)上，最終將這個(gè)房子建起來(lái)?！?/p>

聽(tīng)了張老師的話，我茅塞頓開(kāi)，我之前做的，就好比淺嘗輒止的打井人，雖然打的井多，但沒(méi)有一口是深挖下去的。不同的科研方向有不同的未知問(wèn)題，有的多，有的少，有的包含著重大問(wèn)題，有的潛藏著當(dāng)前技術(shù)手段難以克服的困難。在研究的過(guò)程中，沒(méi)有人能告訴我答案，唯一能做的只有堅(jiān)持自己的選擇，并努力、專(zhuān)注地把這項(xiàng)工作做好。

當(dāng)時(shí)的我剛草草完結(jié)了一篇論文，可惜的是連投了兩次都因?yàn)闆](méi)有足夠的創(chuàng)新點(diǎn)而被拒稿。在張老師的鼓勵(lì)下，我重新開(kāi)始了修改。實(shí)際上，在這個(gè)工作的初期，我有著很明確的創(chuàng)新點(diǎn)，然而在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，因?yàn)楹芏鄰?fù)雜的設(shè)備因素、環(huán)境因素，我的實(shí)驗(yàn)結(jié)果一直不穩(wěn)定，無(wú)法產(chǎn)生有效數(shù)據(jù)論證我的想法。也因此，我不斷地降低實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，最終草草了事。如今，我決定直面困難。我重新設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)，將所有可能的影響因素都考慮在內(nèi)。在那幾個(gè)月中，我滿(mǎn)腦子都是實(shí)驗(yàn)，雖然被折磨得蓬頭垢面，但功夫不負(fù)有心人，這項(xiàng)研究工作最終順利完成，被領(lǐng)域內(nèi)的頂級(jí)期刊收錄。

這段經(jīng)歷仿佛幫我打通了任督二脈，在畢業(yè)前的兩年時(shí)間里，我以第一作者的身份連續(xù)發(fā)表了四篇高影響因子論文，并在博士五年級(jí)成功獲得國(guó)家獎(jiǎng)學(xué)金，被評(píng)為北京大學(xué)優(yōu)秀畢業(yè)生。

博士畢業(yè)后的去向是我另一個(gè)重大選擇，因?yàn)閺拇酥螅覍⒚撾x學(xué)生身份，真正踏入社會(huì)。畢業(yè)前夕，有的同學(xué)在忙著實(shí)習(xí)，有的同學(xué)在準(zhǔn)備考試，我的心里也已有了答案，那就是作為一名科研人員將研究工作進(jìn)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，我身處瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院，進(jìn)行博士后研究員的工作，獨(dú)立負(fù)責(zé)著一項(xiàng)可穿戴設(shè)備與人體外骨骼結(jié)合的研究課題，每一天都進(jìn)行著充實(shí)而愉快的科研工作。

回首過(guò)往，正是曾經(jīng)的每一次選擇，才有了今天的我。我感恩每個(gè)給予我指導(dǎo)和鼓勵(lì)的老師、親友，同時(shí)我也堅(jiān)信，只有遵從自己內(nèi)心的聲音，選擇讓自己無(wú)悔的道路，并無(wú)比堅(jiān)定地、勇敢地向前沖，這樣的人生才是最燦爛的。

責(zé)任編輯：曹曉晨