Monthly Archives: April 2014

软物质的教与研

Soft Matter 期刊去年组织了一个关于软物质教学的 collection。其中,Lubensky 的文章 Reflections on graduate education in soft matter 十分中肯和全面,里面有很多观点跟我自己平时思考的很接近。或者说,文章有很多非常形象的描述,把我原本的认识具象化了。

关于“软物质”这个名号的广泛使用

现在大家都能粗略地判断什么研究可以算入软物质研究,可以“冠以”这个名号。越来越多的研究单位都打着软物质的旗号,用文章的话说,

Institutions and individual scientists around the world have formed centers of varying types devoted to soft matter. Over 90 groups around the world have self-identified as soft matter in the informal database on the softmatter.org website run by Linda Hirst of UC Merced, and the Wikipedia entry on soft matter lists over 30 multi-investigator froups and 20 single-investigator groups in soft mater. These figures clearly underestimate the total.

据我所知我国的情况也相似,高校和科学院所争相组建冠以“软物质”的重点实验室或研究中心,我能够搜索到的就有以下这些(排名不分先后):

软物质研究的内容包括什么

“软物质”这个词,从字面上讲是一类实验体系,一类物质。各种定义的主语都是某种物质。但从实际研究范围来讲,它应该还包括一些现象、性质,哪怕这些发生这些现象和具有这些性质的物质并不“软”。用文章的话说就是 it is also about the (often nonequilibrium) phenomena associated with them, such as the wetting of a surface by a fluid, the deformation of a water droplet as it emerges from a faucet, the aging of a glass, or the swimming of a bacterium。说白了,就是整个 Lagmuir 期刊或Journal of Chemical Physics 期刊的内容都能叫软物质。我私下觉得把“软物质科学”称为“厨房中的物理化学”也可以。

软物质概念为什么形成,为什么火

追根溯源,就是有一位能力非常高的物理学家叫de Gennes,他恰好对几个方面的现象感兴趣,他一个人就在高分子、胶体、界面等几个领域都描画了十分基础的理论框架,作出了承上启下的贡献,于是这几个领域就被捆在了一起。事实上这些领域各自都是存在已久的,被归为“软物质”之后也没什么范式上的转变。很多研究如果有人得了诺贝尔奖,那这个领域就会从原本某些人的个人兴趣变成各国从政策上鼓励的大项目。de Genens获得了诺贝尔奖之后的事情发展也不例外。到今天,这个名号已经变成了这么多研究机构了。这些机构往往都成立没几年,许多还在招聘。这说明,将来“软物质”还将需要更多人,也需要更多的funding,因此才会谈到“软物质”的教学问题。从传统凝聚态物理背景走出来的,却去从事软物质研究的毕业生仍然是少数,当然与上述的现状是不相匹配的。

其实,基础研究,说重要都重要,说不重要都不重要。在目前科研职业化、全球化的态势下,什么东西火、什么时候火、火多长时间,无论是一人还是一国都难以主导或预测。但是,在热门的研究领域竞争,比起做冷门的研究,更加容易获得发展(包括硬件、软件和人才)则是事实。因此,funding机构在这个问题上难免总是“跟红顶白”。从“软物质”这个概念刚刚普及那时,相信就有不少人冷眼相待。胶体界面化学,曾经是“夕阳”味很浓的领域,“软物质”概念的提出令其获得新生。然而在后来的“软物质”时代,这个领域也并没有发生什么范式层面转变,常识还是那些常识,难题还是那些难题。“软物质”这个名号带来的仅仅是期刊种类、文章数量和引用率的增加。在这个 publish or perish 的时代,一个火起来的研究热点往往都是这种情况。文章作者也说:I believe that the future of soft matter science is bright, though it is subject to the same uncertainties of funding that besets most of science today。

持续研究的重要性

我认为,作为研究者个人需要更加清醒。为一个长期存在的科学问题而持续研究,才是一个科研工作者职业生涯安身立命的长远考虑。这对于有志于做科研的研究生来说,意味着他必须把重点放在基础理论和基础技能的提高上。文章中有这样一段话,简明扼要地概括了进行“软物质”研究的要求:

Research in soft matter, as in hard matter, can generally be divided into experiment, theory and simulation, and ideally students should be familiar with but not practitioners of all three. Theorists should know of different experimental techniques, from X-ray scattering to confocal microscopy to microrheology, and what information can be gained from them, just as experimentalist should have sufficient understanding of at least the rudiments of the theory underlying their experiments. Both theorists and experimentalists should have a sense of what information modern simulation can produce and where its limits are, just as simulators should be familiar enough with experiment and formal theory to know where their contributions will be the greatest.

一个从交叉性、即时性很强的研究组中成长起来的博士,假如他自己不注意加强基础理论和技能,在独立进行科研的起初,也许能受益于他所熟悉的领域仍然热门而吃几年老本。但当这个领域不再热门——说白了就是好做的都被做光了,他一来缺乏去啃剩下的硬骨头的理论素养,二来也缺乏提出新问题的理论积累,很容易被边缘化。当然,最简单的做法是每当这种时候,就再找一个热门的领域,五年一小换,十年一大换。这也确实是很多成功人士的经验,但恕我直言这也是中国出不了大师、诺奖的原因之一。任何研究方向,都不可能只有简单问题,而不存在几个难啃的硬骨头;一个科研工作者,到他退休的时候,虽说不一定要攀比奖项,但如果没啃下过几个硬骨头,如果都是在挑软杮子捏,如果没几篇别人很难绕过去的工作,那也无法获得自豪的满足感。总之,无论是从个人理想的实现,还是整个国家科研人才的培养来看,我们都需要支持啃硬骨头的项目和人员。

这种资助的由头不能还是诸如“XXX研究很热门”、“ESI显示文章数和引用数逐年上涨”、“是我国占领国际科研领导地位的重要机会”之类的“识时势者为英雄”式的说辞。“硬骨头”的特点就是相关文章数量和引用数连年不见明显增长,纯数字说明不了问题,只能从内行人的角度去论述具体科学问题的难点和在整个领域发展中的位置。难点问题也往往需要长时间的持续研究。

去年3月份 Nature 上一篇题为 Slow Science 的文章,介绍了几个研究时间特别长的实验。其中,流变学经典的 pitch drop experiment 榜上有名。早在1990年就有学者提倡 slow science(E. Garfield 1990)。2011年左右,德国还有学者搞了一个 Slow Science Manifesto(挺有当年《共产党宣言》的味道,也是在德国)。里面有一段话倒是很真确:

Science needs time to read, and time to fail. Science does not always know what it might be at right now. Science develops unsteadi­ly, with jerky moves and un­predict­able leaps forward—at the same time, however, it creeps about on a very slow time scale, for which there must be room and to which justice must be done.

然而,也有人提出,至少对于发展中国家,提倡 slow science 是不合时宜的。

对于一个有能力的研究人员,slow science 和 fast science 可能并不矛盾。他可以通过不断申请和完成其他项目,使得他所感兴趣的长期问题也能获得不间断的资金。但是对于研究单位而言,由于我们长期缺乏持续性的资助渠道,往往只能通过不断报建国家和地方各种研究中心、协同创新中心、重点实验室、基地、平台……挂各种牌子来搞钱。经常情况是一个班子,N块牌子;人还是那些人,也还是那些研究兴趣,但牌子越来越多。重重复复地报批送审论证考核,极大的分散了科研工作者的时间和精力。就我个人的了解,科研工作者的兴趣是很难去“统一规划”。一个人原来爱做什么,他无论进入哪个中心,哪个实验室,他仍然还爱作什么。就举“软物质”而言,它其实还是高分子、胶体、界面等研究的继续,难道原来我们没有高分子、胶体和界面的优秀研究团队和单位吗?进行这般那般的“重组”,原来的研究人员会因此根据“大局”去“优化”他们的研究方向吗?我看多数是原来做啥还做啥。这本来就是自然的科研生态的客观规律,没办法“大旗一挥”而改变。假如出了什么研究成果,往往都是由于相关研究人员坚持持续研究,而不是由于“产业结构的升级与优化”。拿发展产业那一套来发展基础研究,不靠谱。

开了评论

之前的那个“万物皆流”的主题,是在Manifest的基础上修改的,做了很多改动,包括改了字距,首行缩进两个中文字,中英文混排的符号问题,以及整个界面所有地方都显示中文等等,经过了长时间的完善,在我结束使用之前已经是一个非常耐用的主题了。最近觉得时代实在前进太多了,现在是tablet的时代,看到WordPress的Twenty Fourteen就很面向tablet,于是就换成Twenty Fourteen。换了主题之后,评论区又带上,我就懒得再关了。先一直开着再说。

文艺加活动

最近关于“文艺活动”这件事,我稍微有一些感想,我发现我对这种东西有着一种朦胧的抵触。说是“朦胧”的,意思就是说,一来关于“文艺活动”这个东西我还不十分了解,二来我到底抵触什么也没想清楚。

我喜欢文艺。有智者说过人要分清兴趣爱好和能力。你很喜欢一件事不等于你这件事就做得很好。1+1等于几都不懂的人也完全有喜欢数学的自由和可能性。我只是说我喜欢而已。连李云迪都能做出“工体蜂”,声称能在文艺方面做得好,得是多高的要求呀。我的文艺兴许是烂得一塌糊涂了。本博客明明就已经关评论,我说话还是1句陈述要配上10句撇清,生怕堵漏了一个low逼的嘴似的。

我正寻思着,是时候开评论了。

但我还是喜欢文艺。我应该已经不止“听”音乐,甚至不止“欣赏”音乐,而是乐于“分析”音乐,“比较”音乐,从而得出一些结论。电影也一样。我有我喜欢或不喜欢的音乐,喜欢或不喜欢的电影。我不喜欢一个作品,完全不需要被迫遵循什么客观标准。例如我可以既喜欢某些文艺片又喜欢某些贺岁片,不受类型限制。音乐也一样。我想,说到这里,我的情况跟大多数普通人的情况是一样的。

开始让我发现区别的是:我不喜欢跟其他人讨论文艺作品。我甚至连最开始最social的问题:你喜欢什么类型的音乐/电影?——都不愿意回答。关你屁事?往往这种时候我都会装成一个无知的人,尽快浇对方冷水,例如说:我很少看电影,我很少听音乐,我很少看书,我平时也没什么爱好,也不想有什么爱好……

曾经有不少朋友拉我进入一些跟文艺有关的相识的群体(听说我懂弹琴,喜欢音乐嘛),希望通过共同的兴趣给我介绍女朋友。可是适得其反。说到底,我根本不介意我老婆喜不喜欢音乐,只要她不要鄙视一个喜欢音乐的人就OK了。哪怕这个女孩真的喜欢音乐也好,如果想交往,最好别真的在那里聊音乐。应该聊一些现实的、贴近生活的价值观,上司、同事、朋友中讨厌和喜欢的人和事等等。以音乐或电影为主题的群体,我恨不得离得远远的,生怕他们盯上了我,说:怎么样,你有什么看法?听说你也喜欢听音乐的哦?——不好意思我不喜欢听音乐88!!

一个人在欣赏文艺作品的时候,倘若有什么感受,应该珍惜它未被陈叙前的本真状态,并一再地回味;而不是迫不及待的向人宣传。我觉得后一种行为十分cheap,但这样认为实在太过份了。也许那不是炫耀,仅仅是表达一种自然产生的欣喜而已。我觉得还是陶潜说得比较客观:好读书不求甚解,每有会意便欣然忘食。他固然指出那种“欣然”,但也指出其实我们都是“不求甚解”的。各人有各人的误解,一旦交流,99%机会是话不投机半句多,能有几多所谓“英雄所见略同”?与其被一个意见不同的人影响自己欣赏的心情,倒不如干脆别讨论,你听你的,我听我的,最多将感想写在blog上,关评论,爱看便看。

如果一个人觉得自己的一些文艺方面的兴趣爱好能够吸引异性,我也会觉得这个人很cheap。经常性的,我遇到一些异性(介绍的)在表现自己的时候,不断地显示她的爱好。例如特意转发很多文艺作品,加几句评价。可是我更加会因为平时逛街吃饭等生活上的形象而喜欢一个女生。让我更加不适的是这种开场白:很高兴认识你,听说你懂弹钢琴?你喜欢听音乐吗?我也很喜欢钢琴曲。(相比钢琴我恰恰更喜欢小提琴曲。)哦,小提琴我也喜欢呀。我好喜欢李传韵!他好厉害哦!(厉害个鬼,协奏曲杀手。本人只爱听协奏曲和室内乐,不爱听solo炫技,除非是Kreisler亲自拉的录音。)当然了,括号里的反应,我是不会真的说出来的。但总之我对这种conversation非常不适。我会努力地尽可能礼貌地把话题转移到别处。最近一次的做法·甚至是直接回答:其实我很久没弹了,平时也很少听那些音乐了。我现在每天研究流变学,其本不做别的事(这是实情)。

但其实,昨天因为假期比较闲我还弹了几小时钢琴。但这需要用来作为谈资吗?

我觉得愿意作为谈资的事情,就是广州哪里的泰国菜好吃。这才是生活。

我在知乎,经常回答跟科学研究相关的问题。托一些“知友”不嫌弃,我加入了知乎“科普”群有了一段时间了。在我的搅黄下,这个群已经不谈科普了,而完全变成了一个亲密的聊天群。我对此总有一些负疚感,一度还希望把这个群的主题引回到科普上面去。可是,我又特别喜欢现在这个状态。我感觉变成聊天群之后我跟里面的人才有“朋友”的感觉,一个不聊PX,不聊转基因,不聊MH370的“科普”群。科学尚且如此,更何况文艺?

既然我是这样一种人,对于所谓“文艺活动”,我当然是抵触的。讽刺的是,我本人搞过这样的活动。当然,不能说我搞得不好就是这种活动不好,很有可能就是因为我搞得不好而已,人家是可以搞得很好。先撇清,我不是连这个道理都不懂。当时我是一个古典音乐bbs的版主,说是要版聚。本来我是只想大家喝个茶吃个饭唱个K的。在BBS拉柴一二三还没拉够吗?总不会线下了还要一二三拉柴吧?结果还是提议说要以古典音乐为主题。于是,有版友找了一个朋友的地方,有空间,有一些播放设备,约了一个晚上。每人推荐一个音乐作品,介绍并播放。这听起来已经非常朴实了,所以我当时也挺接受,挺积极。可是,现场的气氛,怎么说呢,让我想死。当时我觉得,如果大家层次差得很远,最好不要搞这种交流活动。再后来我又觉得,文艺方面的层次,也只能非常粗略地划分。除非这个层次能够同一到比如说音乐学院的某专业课上的学生之间进行的交流活动,否则都会显得非常尴尬。就好像同样播一个电影,一个业余的人大谈剧情有多感人,而一个摄影专业的人则大谈镜头语言。可能有人觉得这种交流很好,“大家分享了很多”,“学到很多东西”,但我觉得这是“学东西”吗?你要学镜头语言你应该去正式地看书自学或者报考摄影专业,而不是参加一个活动听别人讲一步电影吧?显然不可能是抱着学习摄影的目的去参加一个这样的活动。所以,所谓“今天这个活动我学到了XX”的话都是事后诸葛亮:试问你之前是为了学这些来参加这个活动的吗?如果是,那真是个爱占便宜的讨厌鬼;如果不是,那你原本的目的都没达到,下次你还参加这个活动吗?

独立音乐人——歌不好听所以红不起来,转型走性格道路或者伪慈善。原创音乐——不好听。摇滚——一堆老中二还在抱怨社会呐?说是参加活动其实是高级约炮。总之,如果这些活动实现不了什么明确的目的性,那所有这些负面的色彩它都无力反驳。

比起这些活动,我觉得学术会议更加舒服。去年我参加的流变学研讨会,就是一个非常愉快的经历。因为在一个学术会议中,你的观点和工作,需要经过整理、分析和论证之后才拿出来交流,而且是以一个比较正式的形式,有程序地交流,你先有一定的时间集中地介绍你的工作,然后有正式的提问时间;同时,也有私下交流的机会(会后的聚餐)。一个学术会议的与会人士都是同行,而且水平都是已经足以进行独立科研,在自己的小领域内是比较擅长的。这样才能形成交流,你的东西我不熟,我的东西你也不熟,但大家都有一定的基础,解释得通。这样的交流活动才有建设性。

如果是为了交朋友,为什么不做交朋友该做的事?例如吃饭吃饭和吃饭?音乐学院的班级聚合活动会是调性对位法研讨会吗?

如果业余,就别搞什么所谓“交流”;如果专业,那交流归交流,交朋友归交朋友。业余爱好的乐趣是应该自己跟自己分享的,这就是我的看法。