今天介绍一位优秀的年轻科学家，他叫胡脊梁，1995年出生，清华大学航天航空学院钱学森力学班2013级学生，在麻省理工学院（MIT）物理系Jeff Gore教授指导下取得PhD学位，目前是MIT Physics of Living System独立博士后研究员，即将回国担任独立PI。 他的主要研究兴趣是多细胞生命体系中涌现的复杂行为，特别是发现有效预测复杂系统时空演化的粗粒化参数，从而降低定量描述多细胞复杂体系所需要的自由度。胡脊梁主导的多项研究成果已在Science，PNAS等杂志发表。 ＂好多人看到我的名字后可能都会印象深刻，老师点我名后，也喜欢点评几句，勉励我好好学习，长大要成为国家栋梁。＂在与《中国科学报》的连线中，目前身在麻省理工学院开展博士后研究工作的胡脊梁大方回应。 2022 年 10 月 7 日，麻省理工大学生物物理系的博士胡脊梁低调地在朋友圈转发了一篇刚刚在 Science 上线的文章——Emergent phases of ecological persity and dynamics mapped in microcosms，这是他从单细胞力学转向截然不同的生态动力学领域后，发表的第一篇文章。 从入门到发Science ，胡脊梁只用了两年，其中还包括审稿和返修的十个月。 胡脊梁的研究表明，两个变量就可以预测复杂的生态系统。这是具有开创性的一步，物理学家费尔南达·皮涅罗(Fernanda Pinheiro)形容这项工作为—— a beautiful piece of work。 ＂但对我本人来说更直观的意义是找到了工作＂，胡脊梁笑了起来。在MIT的博士生涯刚刚结束，他就已经拿到了国内的教职Offer，明年5月，他将回到祖国建立自己的实验室成为独立PI。 01、不被定义的人生 建构自己的科学大厦 从清华钱班本科到直博麻省理工，从物理到生物力学再到生态动力学，从学习课本知识到在数篇顶刊上留名，对科研经历了憧憬到幻灭，碰壁后又重新寻找方向，胡脊梁已然逐步建构起了自己的科学大厦——回首望去，他才 27 岁。 胡脊梁从初中开始就对科学研究产生了强烈的兴趣，一头扎进物理学的世界，随后凭借物理竞赛保送到清华大学。 胡脊梁进入钱班的时候伴随很大争议，因为他基础科目成绩并不突出，只是具有很明显的兴趣驱动特征，对感兴趣的事情主动性很高，最后是郑泉水院士顶着压力拍板让他进来。 但是胡脊梁进入钱班后整整一年，并没有找到兴趣所在，缺乏学习热情。自己曾经因为找不到方向，停滞不前，直到听了施一公院士的讲座，他感觉自己被点亮了。 那一场讲座中，施一公院士娓娓道来本世纪前沿的生命科学研究，壮丽的生命图卷深深地打动了胡脊梁——「21世纪真的是生物的世纪！生命科学的世界很广阔，还有很多的问题等着我们去回答。」 施一公资料图 「生命很酷！热力学第二定律告诉我们所有的系统最后都会达到热力学平衡，就是熵达到最大，那在这个定律下，生命是不应该存在的，因为生命高度有序且熵非常低，它打破了热力学第二定律，从热力学上来讲是一个远离平衡态的耗散结构，从物理学家的视野来说就是一个非常神奇的存在，哪怕到今天我还觉得是让我很激动的一件事情。」 带着对生物学的憧憬，大二的胡脊梁主动找到力学与生物学结合方向的实验室，开启了自己的科研篇章。他说，自己是钱班第一个跑去学生物的人。这也意味着和同学们相比他要学习一倍多的课程。 胡脊梁尝试了许多方向，最后发现对生物物理感兴趣，但钱班并没有这方面的师资储备。在郑泉水的鼓励下，他大胆联系校内外多位导师。各位导师对如此积极主动的学生都很赞赏，甚至给他跟博士生相同的经费支持让他去折腾。 胡脊梁找到内心所爱，又被导师们所激励，在不计算学分的情况下，自发学了20多门研究生课程。 胡脊梁开玩笑说，这可能是自己人生中最辛苦的四年。 上午6点起，晚上1点睡，胡脊梁一刻不停歇地汲取着新知识。他发现，原来课堂上学的「枯燥的」线性代数，立马就可以用到实验中，胡脊梁仿佛被打通了任督二脉，大学还没毕业，胡脊梁就以一作身份发表了 PNAS。随后又以优异的成绩直博到 MIT。 胡脊梁的第一篇文章 图源：PNAS 钱班的首席教授郑泉水院士说，在钱班，老师们要想方设法呵护学生的激情，因为这种激情对创新至关重要——这是一种对一件事情着迷，晚上睡不着觉，吃饭走路都在想这件事情的劲。郑泉水院士说的就是胡脊梁身上这股劲。 ＂我觉得‘钱班’这种紧锣密鼓、有阶段性的科研训练，对学生是一个非常有效的科研培养模式。＂胡脊梁说。他还告诉《中国科学报》，＂钱班＂并不因其名为＂钱学森班＂而让大家专研航空航天，而是充分尊重每名学生的兴趣和特长的同时，完成基础科研能力训练。 ＂郑泉水老师他们经常强调让大家都能找到自己独特的兴趣点，而不是让大家都在同一个维度比高低、形成恶劣竞争甚至‘内卷’。＂ 郑泉水院士在零一学院创新教育联盟会议上发言 02、冒着延毕的风险转专业 来到自己心心念念的课题组 直博 MIT 后的头两年，胡脊梁仍然从事单细胞力学方面的研究，但这里实验室高压的氛围让他感到了科研思路的滞涩。冒着可能延毕的风险，博三的胡脊梁转到生态动力学方向。 来到新的课题组，面对全新的研究方法，和理论物理学家、应用数学家进行思维的碰撞，这个过程里胡脊梁只觉得 exciting。研究框架在他脑海中逐渐形成。 胡脊梁的博导是生态动力学领域年轻有为的科学家Jeff Gore，他在本科时修过四个学位，跨度从物理学到经济学。胡脊梁说，在MIT第一次听Jeff讲课，就被他融会贯通的思路折服。胡脊梁主动找到Jeff，想要转到他的课题组读博。 胡脊梁的博导——Jeff 但两个领域跨度很大，再加上此时胡脊梁在细胞力学方向已经有比较好的成果发表。Jeff建议他为避免延毕，可以博士毕业后再过来。胡脊梁说：＂我一天都不想等了。＂ 凭着这股执着，胡脊梁＂追星＂成功。来到自己心心念念的课题组，胡脊梁说，自己每天到实验室都是快乐的。在这个＂神仙＂组里，每个人的想法都能得到充分的尊重，每个组员找工作的时候，Jeff 都会亲自打电话做推荐。大家的时间安排也十分自由，Jeff甚至会劝大家多休息——把知识整合，多思考知识的框架。 Jeff的这份松弛感教给胡脊梁的是，多思考科研之外的事，比如说去参加会议，或者与其他科学家交流。去思考这个领域里一些宏大的东西，这些东西虽然不能直接反映在学术产出上，但对成为一个真正的科学家是很重要的。 胡脊梁说，Jeff给他的另外一个启发是，以后自己做PI时也一定要让大家开开心心做科研，同时要给学生一定的自由度，让他以自己的风格去做事——人在心情好的时候才有创造力。 谈及这些经历，胡脊梁谦虚地表示，自己只是「lucky」。事实上，这份幸运背后是不断被自己的兴趣「追逐」的结果。在MIT度过5年，胡脊梁也留意了中西对学生能力培养的不同。＂清华学生的学习压力肯定比MIT高很多，通过课程打下的知识基础也非常扎实和牢固；MIT并不注重‘教得全’，而是注重把最前沿的东西传递给学生，让学生感受到有趣，强调学以致用，这是我们缺乏的。＂ 从两种科研环境中汲取过营养的胡脊梁，自己对做科研也有一点体会。他以偶像杨振宁先生为榜样分享道：＂一定要对自己研究领域有一个宏观的了解和把握，知道本领域什么问题是重要的、核心挑战是什么。有了对大局的把控，才能确定下来一个立意比较好的课题、解决一些相对重要的问题。＂