導(dǎo)師介紹：

穆良柱老師

北京大學(xué)物理學(xué)院副教授

研究方向：物理認(rèn)知規(guī)律、原子核結(jié)構(gòu)、量子糾纏等

Q & A

1、您能給我們講一下您的求學(xué)和工作經(jīng)歷嗎？

穆老師：

        我的求學(xué)經(jīng)歷跟大家差不多，九六年在北大讀本科，之后讀博士，再之后就留校任教了。我主要不是做科研，而是做教學(xué)。我開始是研究原子核結(jié)構(gòu)的，后來一直在研究物理的認(rèn)知體系怎么構(gòu)建。為了驗(yàn)證這套認(rèn)知理論對(duì)不對(duì)，也嘗試做別的研究，主要是用認(rèn)知的規(guī)律來指導(dǎo)研究。

2、請(qǐng)問本科生科研對(duì)學(xué)生個(gè)人發(fā)展有什么意義，同學(xué)又如何找到自己合適的方向呢？

穆老師：

        本科生科研是為了讓大家體驗(yàn)一下科研是什么樣子，讓你看看是否感興趣，實(shí)際上相當(dāng)于把研究生階段的經(jīng)歷提前到本科階段。對(duì)學(xué)生來說，好處是可以了解一些前沿方向，體會(huì)一下科研的過程，訓(xùn)練一下研究能力。

        有科研意向的同學(xué)可以做一個(gè)大致的調(diào)研，去看看現(xiàn)在的前沿方向有哪些，從中挑一個(gè)。如果能力沒這么強(qiáng)，覺得做這些東西吃力的話，選一些覺得能做下去的方向試試，之后可以再向相關(guān)的方向轉(zhuǎn)，繼續(xù)拓展。

3、您能否談一談理論物理和實(shí)驗(yàn)物理之間的差異？

穆老師：

        在我的理解中，實(shí)驗(yàn)物理是一種認(rèn)知的方式，叫實(shí)驗(yàn)物理認(rèn)知模式，此外還有一種理論物理認(rèn)知模式。我們通過實(shí)驗(yàn)了解研究對(duì)象的性質(zhì)，再通過理論物理去構(gòu)建整個(gè)圖像。理論對(duì)不對(duì)，要通過實(shí)驗(yàn)去檢驗(yàn)。如果你想象的結(jié)果，和實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果是不一樣的，那你構(gòu)建的模型肯定是錯(cuò)的。如果你想象出來的和實(shí)驗(yàn)觀測(cè)到的某些結(jié)果是一樣的，那也不能證明理論是對(duì)的。換句話說，實(shí)驗(yàn)是用來證偽的，理論一定是可證偽的。但是這和大家通常理解的不一樣，大家通常認(rèn)為的理論物理是應(yīng)用物理。

4、很多從事其他領(lǐng)域研究的老師是物理背景出身的。您認(rèn)為物理思維與物理方法在非物理領(lǐng)域的科研中有什么樣的作用？

穆老師：

        我們做研究首先要搞清楚自己的研究對(duì)象是什么，具有什么樣的屬性，該如何和它打交道。因?yàn)檠芯繉?duì)象的特殊性，物理的研究對(duì)象是比較簡(jiǎn)單的，因此可以建立完整的認(rèn)知模型，即從實(shí)驗(yàn)物理認(rèn)知到理論物理認(rèn)知到應(yīng)用物理認(rèn)知。另外，物理學(xué)一直在想方設(shè)法的構(gòu)造一個(gè)大統(tǒng)一理論，比如電磁相互作用與弱相互作用就統(tǒng)一為了電弱相互作用，現(xiàn)在的超對(duì)稱理論更是“號(hào)稱”能將引力相互作用與其他相互作用統(tǒng)一在一起。

        而生物、化學(xué)等學(xué)科的研究對(duì)象相對(duì)較復(fù)雜，其認(rèn)知主要集中在實(shí)驗(yàn)物理認(rèn)知與應(yīng)用物理認(rèn)知階段，而理論物理的認(rèn)知階段不太容易達(dá)到。這些學(xué)科不太容易建立起完整的認(rèn)知體系，也因而在學(xué)習(xí)過程中常常需要記憶的內(nèi)容比較多。

        不同學(xué)科研究對(duì)象不同，但它們都可以使用物理學(xué)的認(rèn)知模式。物理認(rèn)知是一個(gè)完整的過程，培養(yǎng)好這樣一種認(rèn)知能力，對(duì)其他學(xué)科的學(xué)習(xí)自然有指導(dǎo)意義。同時(shí)物理的認(rèn)知也對(duì)數(shù)理基礎(chǔ)有較高的要求，扎實(shí)的數(shù)理基礎(chǔ)自然能對(duì)研究起到幫助作用。

5、請(qǐng)問在您看來，物理方向的新生應(yīng)該如何適應(yīng)高中與大學(xué)學(xué)習(xí)生活之間的差異呢？

穆老師：

        高中與大學(xué)物理學(xué)習(xí)之間最大的差異是認(rèn)知模式上的差異，高中大多數(shù)時(shí)候?qū)W習(xí)的是應(yīng)用物理，換句話說就是應(yīng)試訓(xùn)練，應(yīng)試訓(xùn)練的特點(diǎn)就在記住大量的公式，然后去解決問題。而到大學(xué)后學(xué)生認(rèn)知模式發(fā)生了轉(zhuǎn)變，大學(xué)物理要求學(xué)生真正地站在一個(gè)“人”的視角，去認(rèn)知這個(gè)世界是什么樣子的。

        從我們這個(gè)ETA物理認(rèn)知模型（即實(shí)驗(yàn)物理認(rèn)知、理論物理認(rèn)知和應(yīng)用物理認(rèn)知）來說，學(xué)生的理論物理認(rèn)知能力和實(shí)驗(yàn)物理認(rèn)知能力一般較弱。打個(gè)比方就是大象各個(gè)部位的樣子你可能記得很清楚，但是如何構(gòu)建出大象的這幅圖像你卻不太清楚。大學(xué)很多時(shí)候要做的就是學(xué)習(xí)“構(gòu)建大象”的這一過程，所以新生學(xué)起來可能會(huì)覺得吃力。當(dāng)然現(xiàn)在很多課程都以傳授應(yīng)用物理為主，與中學(xué)的模式具有一定相似性，但相對(duì)于中學(xué)內(nèi)容，大學(xué)一個(gè)學(xué)期的課容量可能相當(dāng)于高中幾學(xué)年的知識(shí)量，于是學(xué)習(xí)就遇到了困難。

        所以物理方向的新生應(yīng)當(dāng)逐漸轉(zhuǎn)變認(rèn)知模式與方法，培養(yǎng)認(rèn)知能力，該記憶的記憶，才能更好地適應(yīng)大學(xué)學(xué)習(xí)生活。

6、是否可以通過讀一些科普類的讀物來提高自己的物理水平與認(rèn)知水平？

穆老師：

        可以。聽一聽科普故事挺好的，因?yàn)橐恍┌l(fā)現(xiàn)的歷程就藏在這些小故事中。但是一定要自己去思考，科學(xué)家怎么就得到這些結(jié)果了？為什么要這么做？你是要構(gòu)建自己的理解的。物理學(xué)最重要的一個(gè)目標(biāo)，就是要構(gòu)建對(duì)世界的認(rèn)知，而且是盡可能簡(jiǎn)單的認(rèn)知。物理都是圍繞構(gòu)建對(duì)世界更好的認(rèn)知這個(gè)目標(biāo)展開的。其實(shí)做題做多了反而對(duì)這方面幫助不是特別大。

7、您剛才強(qiáng)調(diào)了物理思維的重要性，以后有些同學(xué)可能不會(huì)從事科研相關(guān)行業(yè)，那么他們學(xué)習(xí)物理知識(shí)，培養(yǎng)物理思維對(duì)他們有什么樣的好處？

穆老師：   

        我們作為人，需要構(gòu)建自己的世界觀、人生觀、價(jià)值觀。而要構(gòu)建自己的三觀，就需要有足夠的認(rèn)知能力。每個(gè)人的具體情況和生活環(huán)境都和別人不一樣，如果沒有自己獨(dú)立的認(rèn)識(shí)，在構(gòu)建三觀的過程中就會(huì)出現(xiàn)問題。而學(xué)習(xí)物理，一方面給我們提供了一套世界觀——物理學(xué)家對(duì)世界認(rèn)知的積累，放在一起就是物理學(xué)。而另一方面，物理當(dāng)中積累了大量成功認(rèn)知的案例。物理的研究積累認(rèn)知使人類產(chǎn)生了非常大的進(jìn)步——這個(gè)進(jìn)步包括能力上的進(jìn)步，雖然這種進(jìn)步不見得是好的——比如說我們已經(jīng)強(qiáng)大到可以把自己全部毀滅。那么我們可以從這種成功的案例中學(xué)到什么？我們可以從中總結(jié)出物理學(xué)ETA認(rèn)知模型——實(shí)驗(yàn)物理認(rèn)知、理論物理認(rèn)知和應(yīng)用物理認(rèn)知。而這套模型實(shí)際上是迄今為止最有效的認(rèn)知模型。

        所以我們可以從物理的學(xué)習(xí)中積累認(rèn)知的經(jīng)驗(yàn)。而現(xiàn)在國家最需要的，就恰恰是這種認(rèn)知的能力。我們國家在剛建立的時(shí)候十分落后，需要學(xué)習(xí)外國。學(xué)習(xí)外國的方式就是派留學(xué)生、開放市場(chǎng)、引進(jìn)技術(shù)，通過交流的方式把別人的東西學(xué)來之后立馬用到我們自己身上。我們知道我們國內(nèi)很多大公司的運(yùn)營方式并不是原創(chuàng)，其實(shí)在國外都已經(jīng)有了原型。只不過是因?yàn)橹袊袌?chǎng)比較大，因此運(yùn)營得比較好。他們采取了什么認(rèn)知方式？是模仿。其實(shí)就是應(yīng)用物理的認(rèn)知方式。

        為什么你們，包括我以前受的教育都是應(yīng)用物理模式？這是因?yàn)榇蠹乙詾榭萍季褪悄米钕冗M(jìn)的東西來用。而現(xiàn)在很多在大學(xué)進(jìn)行的科研依然采取這種模式。從國外引進(jìn)一個(gè)人，并不是重新開拓一個(gè)方向，而是把國外的東西搬到中國來。很少人能真正根據(jù)國家需要或根據(jù)自己的觀察重新構(gòu)建自己的認(rèn)知。你們可能說這和高考有關(guān)，但高考的初衷并不是讓你們?nèi)プ龃罅康念}，而是希望你們學(xué)到物理學(xué)最本質(zhì)的東西。只是大家都習(xí)慣了這種模式，因?yàn)檫@種模式太成功了——你可以看到國家的高鐵、橋梁建設(shè)等等從最落后走向了最先進(jìn)，這很大一部分原因是我們模仿得特別快。

        但現(xiàn)在中國發(fā)展到了這個(gè)程度，要和別的國家競(jìng)爭(zhēng)，已經(jīng)沒有東西可模仿了。如果沒有自己的認(rèn)知，沒有對(duì)國家的認(rèn)知，不知道國家發(fā)展方向在哪；沒有對(duì)科學(xué)技術(shù)自己的理解，不知道科技發(fā)展的方向在哪，最后一定會(huì)走彎路的。我們的國家還是發(fā)展中國家，需要真正有獨(dú)立認(rèn)知能力的人，幫助國家朝正確或少走彎路的方向走下去。所以我們到大學(xué)要培養(yǎng)自己的這種認(rèn)知能力，成為對(duì)國家有用的人。

8、您剛剛提到我們的國家需要具有良好認(rèn)知能力的創(chuàng)新人才，但是不是我們現(xiàn)在的環(huán)境對(duì)他們不太友好，從而使得很多人傾向于去做那些能夠快速出成果的工作？

穆老師：

        如果制度鼓勵(lì)這些所謂短期內(nèi)出成果，也就是傾向于模仿的人，你是希望堅(jiān)持自己正確的做法，還是選擇模仿別人？當(dāng)然堅(jiān)持正確的做法會(huì)讓我們面臨很大的現(xiàn)實(shí)中的壓力，因此我希望你們要有真本事，也要懂現(xiàn)在的規(guī)則。如果有機(jī)會(huì)的話還是向上走，只有到上面去，而你又知道正確的做法是什么，你才能有能力、有機(jī)會(huì)、有平臺(tái)去做你喜歡做的事情、做你應(yīng)該做的事情。但是有底線，有些最基本的原則不能觸碰，無論是道德還是法律上，錯(cuò)誤的事情一定不能做。不能為了升上去而去觸碰這些底線，否則會(huì)后悔一輩子的。抱怨是沒有用的，如果有機(jī)會(huì)的話就去改變這種現(xiàn)狀，讓它變得更好。

9、老師您提到我們很多人傾向于模仿的思維方式，那么西方近代又為什么能通過正確的思維方式構(gòu)建對(duì)世界的認(rèn)知的呢？

穆老師：   

        西方文化的土壤和做人做事的方式幫助他們發(fā)展出了現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)。中國的文化中也有一些與西方文化的共同點(diǎn)。但問題在于我們沒有發(fā)展出可證偽的系統(tǒng)，我們思維上沒有區(qū)分可證偽和不可證偽，從數(shù)學(xué)角度說就是量化、構(gòu)建公理化系統(tǒng)的工作沒有做起來。我們更多就是靠語言構(gòu)建對(duì)世界的理解，因此不太可能形成我們今天看到的現(xiàn)代科學(xué)的系統(tǒng)。但只要是人，就有可證偽不可證偽的這種思維模式。

        國外也曾經(jīng)用不可證偽的體系指導(dǎo)他們的政治、經(jīng)濟(jì)，比如東羅馬帝國用基督教作為國教，使歐洲陷入了黑暗的中世紀(jì)。宗教的認(rèn)知體系是不可證偽的，是封閉的，說什么就是什么。而科學(xué)體系是開放的，其中的理論隨時(shí)有可能被證明是錯(cuò)的，也因此科學(xué)可以不斷取得突破。我們的文化在這一方面是欠缺的——我們更多強(qiáng)調(diào)秩序——類似宗教的封閉體系。比如說美國人就有冒險(xiǎn)、探索的精神，這就是我們很多人欠缺的。我們認(rèn)識(shí)到了這一點(diǎn)，就要努力去做，去改變自己。

10、您對(duì)我們的大學(xué)生涯有什么建議嗎？

穆老師：

'拿自己當(dāng)一個(gè)人，

而不再是學(xué)習(xí)知識(shí)的容器了。'

        這需要自己去探索，也許你們還沒學(xué)會(huì)如何去探索，但是邁出這一步是重要的。需要自己找東西去學(xué)，去構(gòu)建自己對(duì)這個(gè)世界的理解，對(duì)人生的理解，對(duì)什么是重要的東西的理解（世界觀、人生觀、價(jià)值觀）。這個(gè)世界一直在不斷變化，別人總結(jié)出來的規(guī)律你可以參考，但未必就適用于你身上。如果你們對(duì)自己對(duì)國家對(duì)世界都有一個(gè)較為清醒的、可證偽的認(rèn)識(shí)。那么小的方面來說你們能把自己的做好，照顧好自己的家庭；往大的方面講，你們能幫助別人，為社區(qū)做出貢獻(xiàn)，經(jīng)營好一個(gè)公司、企業(yè)、學(xué)校，乃至推動(dòng)國家、人類的發(fā)展進(jìn)步。試想如果你連基本的能力都有所缺失，那么你怎么樣去領(lǐng)導(dǎo)別人？所以我們?cè)诖髮W(xué)中的學(xué)習(xí)要做的，就是將中間這一過程補(bǔ)上，真正地站在一個(gè)“人”的視角去觀察自我，構(gòu)建對(duì)外部事物的認(rèn)知，形成自己的三觀，培養(yǎng)出真本事去做好自己的事，也能夠去幫助他人。