汤超专访：CUSPEA改变了我的命运，让我认识到“大自然确实不分学科”

1979-1989年间，李政道、吴瑞（Ray Wu）、William von Eggers Doering和陈省身（Shiing-shen Chern）通过物理、化学、生化、数学四个中美博士生考试与申请项目（China-US PhD Examination and Application Programs, CUS-PhD-EA）选派1700余人赴美攻读博士，培养了大批顶尖人才。该系列访谈旨在通过展示这些校友在过去半个世纪中对中国乃至全球发展所做出的集体贡献，彰显这些项目不仅对中国，也对全球都具有划时代的历史意义。

墨子沙龙：您是如何和CUSPEA项目结缘的？

汤超：我是文革后第一届大学生，77级高考去的中国科技大学。在科大大概是三年级的时候，通过参加了CUSPEA的考试，去了美国的芝加哥大学物理系学习物理，拿到了博士学位。

接着分别在布鲁克海文国家实验室和加州大学圣塔芭芭拉分校的理论物理研究所担任博士后，之后去普林斯顿的NEC研究所，开始我的第一份正式工作。

墨子沙龙：您是在什么契机下加入CUSPEA项目的？当时这个项目对您的意义是什么？

汤超：当然意义很大，改变了我的命运。契机就是当时学校通知，有这样一个考试，全校学生均可报名。我当时在力学系，但我比较喜欢物理，所以就去听了一些物理系的课自学了一些，然后参加考试就考上了。考上了也就圆了我的这个学物理的梦，去到了芝加哥大学。

墨子沙龙：您觉得CUSPEA是否在某种程度上塑造了您后来跨学科的科研视野？

汤超：是的。因为我去芝加哥大学学的是统计物理，我的导师是利奥·卡达诺夫。他是一个视野非常广阔而不局限于某一个方面的一个大师，在当时的科研环境下，大概就有这种跨学科意识的萌芽。就是说，要以问题驱动而不是某个学科的工具驱动来做研究。

学科是人为分的，大自然不分学科，但是因为有不同的研究对象、不同的研究工具，大家为了传授知识、为了更好地更深入地研究一些问题，就分成了一些学科。人为地划分学科以后，肯定会产生一些壁垒。有时候你面向一个问题，你一般都会从自己学科的角度去看这个问题。那肯定不是很全面，也可能不能够彻底解决问题。我们就特别需要跨学科的思维，就是以问题出发。

所以在芝加哥大学读博士的时候，其实我做了好几个方面的工作，后来博士后的时候，我也在做统计物理，还把它应用到地震等其它的方面。可以说这时候，就开始了跨学科的萌芽。

墨子沙龙：您是物理学出身，后来进入了生命科学的研究。请问是什么契机让您对交叉学科研究产生了兴趣？

汤超：从研究生的时候就开始觉得没必要受一个学科的限制，主要是去找有意思的问题，所以就去试着做不同的领域，把物理的一些方法、工具、思想用在不同领域上面。通过实践了一些，最后发现生命是一个非常神奇的东西，里面有很多未知的东西，所以就感兴趣想来研究生命这个问题。

一个比较偶然的机会，当时有一个斯坦福大学的教授，他原来也是做物理的，叫赛德尼亚克。他之前是做超导的，后来就转做蛋白质折叠了。他来我们研究所做了一个报告就讲了这个蛋白质折叠的问题，我觉得这可能是一个契机。

墨子沙龙：以AlphaFold为代表，AI开始在生命科学领域实现新突破。您如何看待未来物理学与生命科学、人工智能的交叉潜力？

汤超：交叉潜力非常大。这个“大”，不光是它的应用潜力很大，转化成产业产能的潜力也很大。我觉得对我来说，更感兴趣的是它在基础研究方面潜力也很大。因为这三个学科结合起来可以互相借鉴、互相促进、共同发展。研究复杂系统，不光要借助物理学一些已有的比较成熟的定量的方法，更需要借助人工智能来帮助我们分析数据，特别是高维的数据，帮助我们提取其中一些规律、总结成一些原理，这些东西可以反过来推动物理学的发展。

因为物理学发展到现在从某种程度上来说，遇到了一些瓶颈。比如统计物理，无论是平衡态统计物理还是非平衡态统计物理基本上都很不成熟。生命系统是一个很典型的非平衡的一个系统，所以从这里面可以得到很多启示，也许我们可以发现新的物理。

人工智能也是这样，最早也是借助于对生命科学对人脑结构的研究。但是现在人工智能的研究不光可以帮我们进一步理解生命科学，反过来它也许可以帮我们理解大脑怎么思维。我们正好可以用一个人脑、一个人工的“脑”对比来做研究等等各个方面。

我觉得这个三个方面的交叉是大有可为。

墨子沙龙：对想从事交叉学科研究的年轻人，您最希望他们具备什么素质或思维方式?您对如今的年轻学生和科学家有什么样的建议？

汤超：思路一定要打开。多接触一些不是自己本学科的东西。现在资源也很多，甚至你刷刷短视频都可以学到一些东西。把自己的思路打开，学会对不同的东西感兴趣，去了解别的学科在思考些什么问题。如果你真的想做交叉学科，那就真的实践一下，在实践中才能慢慢积累经验。光听光学也不够，很多东西是在做的当中学的。开始学总是永远是不够的，只有你在深入这个课题的时候来慢慢拓宽你知识面的深度和广度，积累经验。

我觉得你要从事科研，首先你真的是对科研感兴趣，你对大自然有种好奇，否则就不要从事科研。从事科研毕竟是少数，如果你觉得你不从事科研就活得很难受，那你就从事科研。有了这个前提，其实很多问题都可以克服。当然你必须要刻苦，你必须要改掉自己原来的一些习惯，比如我原来是很害羞的，我现在在这滔滔不绝地讲，就是因为从事科研之后没办法被逼出来的。

还有就是要多读书，多读书不光是读专业书，还要读很多各种各样的杂书。

文字整理：路飞