郭奖说 | 李洋阳:以热爱为舟,以自律为桨

关于郭沫若奖学金】自2008年起,新创校友基金会是郭沫若奖奖学金80%的出资方。2008年,郭沫若奖奖金由2000元(每人、人民币。下同)大幅提升为1万元;2018年3月,新创校友基金会主动提议,郭沫若奖继续提升至少3万元;2021-2022年,学校落实该建议,郭沫若奖调整为3万元。新创基金会仍然继续资助所有奖金的80%。

李洋阳,中国科大2025年郭沫若奖学金获得者之一(高中毕业于江西师范大学附属中学)。他以热爱为舟、自律为桨,借对物理的赤诚与坚守,在凝聚态理论的浩瀚星河中逐梦前行,不断续写着揭示宇宙奥秘的科学诗篇。

科研探索:当数学与物理碰撞出宇宙之美

Q1:能简单介绍一下你目前最投入的物理研究方向吗?是什么吸引你深入这个领域的?

我目前最投入的研究方向是凝聚态理论中的强关联方向。凝聚态理论,就是专门用理论方法研究像固体、液体这些由大量粒子聚集在一起形成的量子物态的一个方向。大量粒子组成的复杂系统会涌现出很多单粒子下看不到的现象,比如电子关联涌现出的拓扑序、高温超导等等。其中强关联领域更是以其困难与复杂著称。当我第一次发现我们用一张纸一支笔就能把如此复杂的现象勾勒出来,而且数学中的拓扑等概念能如此具象地出现在物理世界中的时候,我就想深入这个领域,仔细探索这个美妙的方向。

Q2:物理学常常被描述为揭示宇宙奥秘的语言。在你看来,你所研究的领域/物理学的哪个方面最让你感到“美”或震撼?

我想最让我感到美和震撼的就是我们居然能利用精妙的数学,用如此简单的理论框架勾勒出我们整个宇宙的过去和未来。地心说流行的古希腊时期,天文学家用复杂的本轮-均轮模型描述星球的运动,日心说与开普勒三定律的出现,让繁杂的天体运动简化为了几个简单的假设。牛顿力学与微积分出现后,开普勒三定律乃至宇宙间一切的宏观运动,似乎都可以用简单的几条牛顿定律来描述,繁杂的物理现象转化为了微分方程的求解。电磁学更是以其复杂著称,在电磁学的发展史上,科学家们总结出了无数的经验定律,这些经验定律看似毫无关联,但在麦克斯韦写下著名的麦克斯韦方程组,并由亥维赛和吉布斯以矢量形式简化后,所有的电磁学问题都可以用麦克斯韦方程组来描述,看不见摸不着的电磁场可以完全由求解矢量微分方程组来描述。然而即使在这些基本框架似乎完善的情况下,玻尔兹曼和吉布斯发展出统计力学,让我们在不需要求解极其庞大乃至于几乎不可能求解的微分方程组的情况下,用非常简单的数学勾勒出大量粒子的集体性质。在凝聚态理论方向,这样的例子更是层出不穷,晶体、准晶系统,超导系统等等这些令人望而生畏的复杂系统,我们都可以用非常简单的理论去提取其中的物理现象。在构建理论框架的时候,我们也可以预言许多意料之外的现象,比如拓扑物态等,他们将本来似乎毫不相干的数学领域与物理关联起来。理论的简洁、优雅与其强大的预测能力是最让我感到震撼的方面。

Q3:在科研或学习遇到瓶颈时,你通常会通过什么方式寻找灵感和突破口?

学习或者科研遇到瓶颈的时候,最好的方式当然就是交流和讨论。有的时候遇到瓶颈,往往是因为被困在自己的思维定式中无法逃脱,这个时候最好的方法就是去听听别人的想法。思想的碰撞最能塑造一个人的科研观念和能力。当然,在实际的科研和学习中,其他人并不一定时刻有空,这个时候我一般习惯休息一下,让自己从科研中暂时跳脱出来。理论物理的科研并不总是体力活,一些好的想法往往不是你对着一个问题努力就能实现的,当你在闲暇无事的时候,可能真理就会在突然出现在你的脑海中。当然,这些也都离不开我们在科研之余扎实的理论基础的积累。
学习之道:自律为桨,在知识海洋里破浪前行

Q4:物理学院的课程难度众所周知,你有什么独特或特别有效的学习方法或时间管理策略,分享给学弟学妹们吗?

我认为最重要的还是自律和勇于提问。对于物理学院的各种课程,尤其是一些比较有难度的课程,一定不要把问题带出课堂。上课的时候认真听讲,一定要确保能最大效率消化课内知识的情况下再去做笔记,否则做笔记可能只会事倍功半。课上没有想明白的问题,最好在课间或课后找老师/助教问明白,不要含混过关,否则困惑会越积越多。课后在消化了课内内容后尽快完成课后作业巩固知识。

Q5:如何在繁重的课业、深入的科研与个人生活之间找到平衡点?

这个是一个非常难回答的问题,实际上我现在也还在寻找答案。繁重的课业和个人生活之间的平衡相对容易一些,我们一定要和自己的拖延症对抗,不要把没听懂的内容带到课堂外,尽早完成课后作业,这样我们总会挤出一些时间进行放松和休闲的。科研和个人生活之间的平衡是相对比较困难的。一方面科研产出的不确定性导致我们很难在科研的空隙里提前安排一些休闲,很容易陷入内耗。另一方面,每天要读什么文章、合作者什么时候有空讨论,这些都不是我们自己可以完全决定的。目前阶段我得到的答案是,在迈入一个科研方向之前,选择那个你最热爱的方向。只有当你把科研当成是一种爱好而不是工作的时候,你才能做到不内耗,不焦虑,高效完成科研任务,平衡好科研与个人生活。

Q6:有没有一本对你影响深远的物理学书籍(教材、专著或科普)或其他学习资源(网站、讲座等)?它给你带来了什么?
对我影响最深远的物理书应该是格里菲斯的电动力学导论。他是我对理论物理的启蒙书籍。我是在高中的时候偶然找到这本书并且翻看的,当时我正在困惑高中教材中对电磁场的一些结论。高中教材对一些推导比较复杂的结论喜欢含糊其辞避开推导,为了寻找这些推导,我打开了这本电动力学导论,潘多拉的魔盒也就此打开了。尽管高中时候的我并不能完全理解其中的很多推导,但是他也第一次让我知道,原来如此繁杂的理论可以由如此少的假设推出,各种过去看似经验公式的定理都可以通过严谨的数学论证得到。这也是我踏上理论物理这条不归路的重要导火索之一。

郭奖感悟:荣誉是底气,更是前行的责任

Q7:获得郭沫若奖学金,对你个人而言意味着什么?这份荣誉带给你最大的动力或压力是什么?

对我个人而言获得郭沫若奖学金是对我本科四年以来学习、科研中付出的努力最大的肯定,也是对我能力最大的肯定。对抗科研的不确定性最重要的就是对自己工作的信念感。我们知道,一个研究最大的意义往往不是他用了多么华丽的理论或多么高级的设备,而是知道了这个探究的方向是可行的。当我们对自己即将做的科研没有底气,畏首畏尾的时候,我们往往会错过很多真理。我相信这份荣誉带给我最大的收获就是这份底气。当然,郭奖的荣誉也迫使我们背负一种责任感。在今后的求学、求职的路上,我们会一次次地享受这份荣誉给我们带来的好处,同时这也意味着我们的成果无一例外会与科大的名誉息息相关。

Q8:获得郭奖无疑是重要的里程碑。接下来(深造、科研、应用等),你对自己的学术或职业道路有怎样的规划和憧憬?

获得郭奖不会是我科研路的终点,他会是我继续扬帆起航的中继站。接下来我会去海外留学深造,进一步深入凝聚态理论方向的前沿研究。凝聚态理论有着很多未解之谜,例如高温超导的机理等等,他们既神秘又复杂,吸引着包括我在内的一大批理论物理研究者前仆后继地踏上研究的征程。我希望,在接下来博士的几年里,我能在这个领域内做出很多有趣的成果,让人类对物理世界的认知更进一步。

Q9:对于同样热爱物理、向往在科大物理学院深造的学弟学妹,你最想给他们的一句建议是什么?

来源 | 中国科大本科招生

2025-08-01