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游弋在计算机和物理科学中的化学家(2)
作者:网站采编关键词:
摘要：张凯没有继承导师的“机器人”风格。于越回忆，“今年八月刚开学那会儿，很多同学还没回来，张教授是陪我吃饭最多的人。他是老师，也是朋友。学习
张凯没有继承导师的“机器人”风格。于越回忆，“今年八月刚开学那会儿，很多同学还没回来，张教授是陪我吃饭最多的人。他是老师，也是朋友。学习之外，也会关心我的未来规划，还引荐我认识他杜克的导师。”
于越的研究正稳步推进。前不久，他在新实验室的揭牌仪式上作为学生代表向学校捐赠人介绍了气体在规则孔隙中扩散分离的分子动力学模拟。张凯当时就坐在台下，注视着这个令自己骄傲的学生。下一步，于越计划在2021年美国物理年会上讲解自己的研究成果。
于越在新实验室揭牌仪式上介绍研究成果
图源/DKU
就读大二的曲忠航也是在张凯指导下进行研究的学生之一。今年夏天，他尝试在材料学领域做计算机视觉方面的研究，探索运用卷积神经网络来研究材料学图片。“张教授为我联系了他博后所在的哥伦比亚大学的实验室，成功谈成合作，我们获得了实验室积累的大量图片数据。在张教授的指导下，我阅读大量文献，建立研究流程，并编写了对应的运算程序。在漫长的训练阶段，我远程运用学校的服务器，建立出了一个个模型，并依次检测它们的性能。”
一个夏天的研究出了成果，张凯鼓励曲忠航写成论文。忙论文那几天，他们基本都待在一起。张凯带着曲忠航从学习科技论文的写作方法入手，到绘制高质量统计图，最终把成果详尽呈现。他们准备投稿给国际重量级期刊《美国化学学会·中心科学》（ACS Central Science），如一切顺利，有望在年底发表。曲忠航是第一作者，张凯是通讯作者，第二、三作者是哥伦比亚大学的博士和教授。
曲忠航从这段经历中找到乐趣与成就感，立下从事科研的目标。对此，张凯倒希望他不要那么着急做决定。“学术道路不好走，如果慢慢发现自己很喜欢、很擅长一个方向，愿意深入，那很好；但如果做着做着发现自己的激情不在学术，那就转向，也没什么。总之，做一些对社会有正面意义的事情就可以了。”
3
爱艺术，爱历史，更爱找规律
张凯的个人网站上除了有自己历年来发表的论文、参加的会议、代码的分享，还留了一页陈设艺术品。
比如西魏名将独孤信的多面体煤精组印，其中的14个正方形印面上刻着“大司马印”、“大都督印”、“臣信上疏”、“臣信启事”、“信白笺”、“令”等独孤信的官职和一些常用的上表、公务、书信用语。张凯觉得这个印章很有意思，因为“它各个面的方向和晶体的方向是一样的”。
独孤信多面体组印以及晶体的不同晶面?图源/陕西历史博物馆 & 网络
陈列中还有英国物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦（James Clerk Maxwell）制作的吉布斯热力学表面的石膏模型，它被作为礼物赠与了耶鲁大学的乔赛亚·威拉德·吉布斯（Josiah Willard Gibbs, 统计力学的创立者）。张凯在耶鲁做博后时看到，觉得很美，就拍了一张，用作微信头像。
吉布斯热力学曲面?图源/张凯
“科学与艺术能建立的联系有很多。比如今年的诺贝尔物理学奖罗杰·彭罗斯（Roger Penrose），他是因为研究黑洞获奖。不过他还有一项研究，叫‘彭罗斯平铺'。他创造了一种贴砖样式，这套贴砖具有五重对称性，能够以没有周期性的方式铺满平面。”
彭罗斯平铺?图源/网络
“许多艺术背后都有一些科学规律。这不是巧合，而恰恰是因为遵从了规律，所以总是不断发生，这本身就是一件优美且有趣的事。”张凯喜欢从事物中找寻规律，艺术是其一，历史是其二。
他爱读《史记》、《三国志》和《资治通鉴》；还会看科学家写的历史书，比如演化生物学家贾雷德·戴蒙德（Jared Diamond）的《枪炮、病菌与钢铁》（Guns, Germs, and Steel）。书中描述了近13,000年来人类的历史，但不限于描述，而是试图解释为何欧亚文明最终可以存活，并战胜其它文明。
“我不关心几百年、几千年前的政治斗争和个人恩怨，我想看数万、甚至数十万年前人类是怎么进化的。”
这些书让张凯变得更豁达。“一个历史事件的发生，不单单是因为偶然，还有许多深层的规律，读完内心一些困惑会得到解答。比如原先可能有些关于人性和社会关系的复杂问题想不通，但读这些书就会发现，背后是有许多进化学原理的。你把人当动物看，就什么都明白了。”
文章来源：《计算机科学与探索》 网址: http://www.jsjkxytsqks.cn/zonghexinwen/2021/0916/625.html