南京大學(xué)物理學(xué)院教授趙宇心致力將現(xiàn)代數(shù)學(xué)引入固體物理研究——

　　在專注運(yùn)算中感受無(wú)窮妙趣(講述·弘揚(yáng)科學(xué)家精神)

　　人物名片

　　趙宇心：1988年生，南京大學(xué)物理學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師。2017年9月，他組建研究團(tuán)隊(duì)致力于將現(xiàn)代數(shù)學(xué)引入固體物理研究，探索一套獨(dú)特的研究方法，在物理學(xué)權(quán)威期刊《物理評(píng)論快報(bào)》上發(fā)表論文14篇。他引入空間對(duì)稱性的投影表示進(jìn)行拓?fù)湫蜓芯浚状谓o出了拓?fù)滟M(fèi)米子朗道能帶指標(biāo)定理的普適性證明，系統(tǒng)發(fā)展了實(shí)數(shù)拓?fù)淠軒Ю碚摗?/p>

　　穿著一條發(fā)白的牛仔褲、一雙白球鞋，每天在家和學(xué)校間低頭疾走……在南京大學(xué)校園里遇見(jiàn)趙宇心，多數(shù)人會(huì)覺(jué)得他是一名匆匆而過(guò)的大學(xué)生。很難想象，眼前這個(gè)年輕人，是一位大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師。他帶的第一批博士，不久前迎來(lái)了畢業(yè)時(shí)刻。

　　就連他的家人，也很難弄明白他的研究領(lǐng)域，倒是常有好奇的朋友刨根問(wèn)底。只不過(guò)，聽(tīng)他講起拓?fù)鋵W(xué)、凝聚態(tài)物理的一些概念，才剛開(kāi)個(gè)頭，對(duì)方就已搖頭作罷。紙上運(yùn)算時(shí)，他認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)、思維敏銳；日常交流中，卻常常帶著一絲靦腆。物理領(lǐng)域，是他能輕松暢游的寬廣世界……

　　跟著興趣求學(xué)成長(zhǎng)，找到物理和數(shù)學(xué)的結(jié)合點(diǎn)

　　對(duì)于趙宇心的個(gè)人經(jīng)歷，有人驚訝于他青年教授的身份，也有人對(duì)他的研究領(lǐng)域充滿好奇……但在趙宇心看來(lái)，他和萬(wàn)千普通學(xué)生一樣，跟著興趣求學(xué)，跟著興趣成長(zhǎng)。

　　1988年，趙宇心出生于陜西省寶雞市眉縣，父母都是老師，很重視培養(yǎng)他的學(xué)習(xí)興趣。進(jìn)入初中后，趙宇心逐漸對(duì)物理萌發(fā)出濃厚的興趣。一次閱讀課外讀物時(shí)，趙宇心偶然看到阿基米德發(fā)現(xiàn)浮力的故事。“為什么浮力等于被排開(kāi)水的質(zhì)量？”于是趙宇心拿來(lái)一個(gè)水盆，將一塊木頭放入盆中，經(jīng)過(guò)反復(fù)測(cè)算，驗(yàn)證了阿基米德定律，“獲得結(jié)論的時(shí)候，我感覺(jué)非常激動(dòng)，覺(jué)得太不可思議了。”趙宇心說(shuō)，一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，將物理的種子深深地種進(jìn)他的心中……

　　2005年，還在上中學(xué)的趙宇心獲得全國(guó)物理競(jìng)賽二等獎(jiǎng)，并被保送至北京大學(xué)物理學(xué)院。“只要肯追夢(mèng)，總有一條路能通向你心中的遠(yuǎn)方。”趙宇心說(shuō)。

　　在北京大學(xué)物理學(xué)院學(xué)習(xí)期間，趙宇心的視野進(jìn)一步拓寬；本科畢業(yè)后，他申請(qǐng)前往香港攻讀碩博學(xué)位，用高能物理的研究方法，借助拓?fù)鋵W(xué)，趙宇心打開(kāi)了凝聚態(tài)物理學(xué)科的大門。

　　趙宇心非常刻苦，即便回到宿舍也不休息，滿腦子都想著運(yùn)算：宿舍的地板上堆滿了草稿紙，想到什么，他就立馬拿起紙筆來(lái)寫寫算算。這樣的狀態(tài)持續(xù)了半年左右，最終，一篇名為《費(fèi)米面的拓?fù)浞诸惻c穩(wěn)定性》的文章發(fā)表在物理學(xué)權(quán)威期刊上。在很多同行看來(lái)，這個(gè)年輕人走進(jìn)了一個(gè)新的細(xì)分方向。

　　在香港的學(xué)習(xí)結(jié)束后，趙宇心又前往曾經(jīng)培養(yǎng)出30余位諾貝爾獎(jiǎng)得主的德國(guó)馬普固體物理研究所深造。在那里，趙宇心領(lǐng)略了不同文化背景、不同學(xué)術(shù)體系下的學(xué)術(shù)風(fēng)格，不斷擁抱新的方向和領(lǐng)域，拓寬了認(rèn)知的廣度和深度。

　　2017年，趙宇心結(jié)束了在德國(guó)的博士后研究工作，來(lái)到南京大學(xué)，心無(wú)旁騖地開(kāi)展科研工作。

　　“得益于時(shí)代的發(fā)展和國(guó)家對(duì)科技的重視，整個(gè)過(guò)程非常順利。”趙宇心說(shuō)，中國(guó)已經(jīng)有條件支持一批批年輕科學(xué)家投身到基礎(chǔ)研究方面，在這方面有無(wú)限可能。

　　一張桌子一沓紙，心無(wú)旁騖解難題

　　南京大學(xué)在凝聚態(tài)物理領(lǐng)域有著深厚的積淀，在這里，趙宇心專注于熱愛(ài)的事業(yè)，也找到了向往的生活……

　　趙宇心的工作對(duì)場(chǎng)地和設(shè)備要求不高：一張桌子一沓紙，外加一個(gè)巨大的廢紙簍就足夠了。這樣的日子在一些人看來(lái)可能乏味枯燥，但執(zhí)著追尋幽暗處閃爍的點(diǎn)點(diǎn)微光，令沉迷于學(xué)術(shù)的他停不下來(lái)……

　　有人提出：解決這些學(xué)術(shù)難題，充其量就是思維游戲，對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的用處一時(shí)半會(huì)兒還看不到。但在趙宇心看來(lái)，從事基礎(chǔ)研究的科學(xué)家不斷向未知探索，其進(jìn)展將成為全人類的財(cái)富。

　　“你無(wú)法想象，一些重要的數(shù)學(xué)問(wèn)題和物理問(wèn)題看似毫不相關(guān)，卻在某種程度上有很高的契合度。越琢磨越令人覺(jué)得震撼。”在這些題目面前，趙宇心覺(jué)得自己“時(shí)間總不夠用”。

　　在一次校友聚會(huì)上，有位姑娘留意到他：“別人自我介紹，都會(huì)講到收入、家庭條件，他就一直講工作，沒(méi)有其他話題。”姑娘叫李彥，后來(lái)成了趙宇心的愛(ài)人，她說(shuō)：“趙宇心很早就找到了一生熱愛(ài)的事業(yè)，專注到忘我，這一點(diǎn)非常打動(dòng)我。”

　　還有一次，女兒滿月，祝賀的親戚擠了一屋子，趙宇心卻專心在自己房間里做運(yùn)算。正算到興頭上，岳父抱著寶寶推門叫他，可此時(shí)的趙宇心正專注于解決一道困擾已久的難題，完全沒(méi)有聽(tīng)到岳父的聲音，事后也根本記不起發(fā)生了什么事。

　　帶領(lǐng)年輕人，體會(huì)理論研究那種純粹的美感

　　年紀(jì)不大，趙宇心喜歡流行時(shí)尚嗎？趙宇心撓撓頭，好像不太感興趣。他告訴記者，有時(shí)候，大腦停不下來(lái)，自己就練書法、下圍棋、讀《莊子》。

　　循環(huán)往復(fù)的工作內(nèi)容，讓趙宇心很善于在枯燥中找到樂(lè)趣。學(xué)習(xí)之余，小時(shí)候曾“拿來(lái)涂涂抹抹”的毛筆，不知不覺(jué)又回到了他的生活中。一卷《張猛龍碑》陪伴著他，幫他在線條的練習(xí)中進(jìn)行放松和調(diào)整。

　　趙宇心說(shuō)，有越來(lái)越多的年輕人和他一樣，能體會(huì)到理論研究中那種純粹的美感。“比如拓?fù)銴理論，其中就有無(wú)窮的妙趣。你能想象嗎，一個(gè)純數(shù)學(xué)問(wèn)題，它的各種變體，卻與物理系統(tǒng)、晶體系統(tǒng)的各種對(duì)稱性恰好吻合！”談到專業(yè)知識(shí)，趙宇心總是有說(shuō)不完的話。

　　王凱是趙宇心帶的第一批博士畢業(yè)生之一，趙宇心嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)、潛心研究的態(tài)度給他留下很深的印象。“趙老師不僅自身學(xué)術(shù)能力出類拔萃，還非常關(guān)心我們的科研進(jìn)度。”王凱每隔兩三天就會(huì)向趙宇心匯報(bào)研究進(jìn)度，趙宇心不僅耐心解答學(xué)生提出的問(wèn)題，還指導(dǎo)學(xué)生制訂下一階段的研究計(jì)劃。

　　近兩年，不斷有學(xué)生找到趙宇心，表達(dá)自己對(duì)拓?fù)湮锢淼呐d趣，希望能做他的學(xué)生。趙宇心經(jīng)常撓撓頭，說(shuō)：“跟我做這個(gè)，不好發(fā)論文啊！”學(xué)生常回答他：“那不要緊，我就想做自己喜歡的研究！”

　　在校園里，經(jīng)常可以見(jiàn)到趙宇心和學(xué)生們待在一起的身影。趙宇心走在學(xué)生堆里，很難分辨出哪個(gè)是老師、哪個(gè)是學(xué)生。有學(xué)生說(shuō)，“趙老師和我們年紀(jì)相差不大，跟著趙老師學(xué)習(xí)，做研究有干勁、有動(dòng)力！”

　　■記者手記

　　做基礎(chǔ)研究汪洋大海中一朵平凡的浪花

　　年紀(jì)輕輕就擔(dān)任南京大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師，獨(dú)立組建研究團(tuán)隊(duì)，取得一系列研究成果……人們常常會(huì)好奇趙宇心的故事，但在他心中，自己不過(guò)是基礎(chǔ)研究汪洋大海中一朵平凡的浪花。

　　理論物理的世界并沒(méi)有一條“規(guī)定”的路，更沒(méi)有一條所謂的“實(shí)用”的路。趙宇心說(shuō)，做研究，很多時(shí)候像是在黑暗中摸索。“國(guó)家為青年科研工作者提供了理想的科研環(huán)境，我們能做的就是盡力做出成果回報(bào)國(guó)家。”正是得益于國(guó)家的繁榮與社會(huì)的進(jìn)步，青年科學(xué)家們才能坐得住冷板凳、心無(wú)旁騖地攻關(guān)基礎(chǔ)研究課題，讓科學(xué)家精神更具鮮明的時(shí)代烙印和中國(guó)氣韻。

　　本報(bào)記者 王漢超 白光迪