王一：不会编程的物理学家不是好辩手

问：在中国香港科技大学当学渣是一种怎样的体验？

王一：同学们都和老师拿粤语聊天了，我十个数还没数好。

问：那王老师你上课用什么语言？

王一：C, Python, Mathematica都行。

撰文 | 张欢

编辑 | 金庄维

中国香港科技大学物理学系助理教授王一在某乎回答了这样一道题：“在中国香港科技大学（HKUST）当学渣是一种怎样的体验？”

他不负众望地抖了一个机灵：“本学渣在HKUST上过的所有课都是全班倒数第一，感觉可以来答一下了吧。好吧，只上过一门粤语课。同学们都和老师拿粤语聊天了，我十个数还没数好。”配图以让文科生完全摸不着头脑的学婊公式。怕是用最熟练的粤语也怼不上物理学家的自嘲。

除了作为行走的表情包，王一自制的表情包，在学术圈也流传甚广。在引力波频频刷屏的2016年，他做的一张表情包被媒体争相报道。其中一大原因是他的同事，诺奖得主George Smoot将这张表情包copy过去，并在德国的诺贝尔获得者大会上展示，成功地将中国文化“推销”到了海外。

图中的圆柱体大金属棒，叫做韦伯棒，是德国物理学家韦伯当年用来探测引力波的。韦伯的计划是，当引力波的频率与金属棒的频率接近的时候，金属棒会发生共振，理论上就能探测到引力波。由于金属棒的响应频率是唯一的，这么做无异于守株待兔。虽然韦伯声称自己探测到了引力波，但其他实验无法重复出他的结果，学术界对此质疑不断。因此，用韦伯棒来探测引力波，就是“臣妾做不到啊”。

而在“赛先生”见到的王一风度儒雅。闲话不多，然而谈起专业来滔滔不绝。因而，与其说他天性幽默，不如说幽默是他的表达方式，将玄奥的宇宙学转化成人话，才是他最为重要的目的。

王一的研究方向是早期宇宙的扰动理论。如今星系团的结构性分布源于早期宇宙的不均匀性。这种不均匀的效应从何而来？这又揭示了早期宇宙的什么现象？这就是他研究的问题。

仰望星空之余，王一会编程、打辩论，他不但是一位有趣的物理学家，而且是一位乱点技能树的有趣的物理学家。

差点成为程序员

回到开头的“学渣”之答，有人在评论中问：“那王老师你上课用什么语言？”王一回复：“C, Python, Mathematica都行。”学物理固然最好学点编程，但很少有人用得像王一这么熟练。他开发过一个宇宙学的程序包，用来计算宇宙扰动。王一将程序包放在网上供大家免费使用，造福不少学者。他还曾为Emacs等开源软件贡献代码。

王一开始学编程是在小学，当时家用电脑尚未普及，他用的是小霸王学习机里内置的basic语言。上了初一之后，父母见他喜欢，便买了家用电脑。那时是1995年。对十几岁的王一而言，他只是在玩，开始编各种各样的程序。他印象最深的是他自己编的俄罗斯方块程序。这个程序里边要涉及方块的坐标系旋转，当时他根本没有学过，都是自己想出来的。

然而当时相对闭塞的信息环境也阻碍了王一在编程领域的深造。当时没有网络，他的电脑也没有光盘驱动器，信息内容需要拿软盘来拷。王一曾求父亲托人拷一个C语言编译器，这个编译器需要14张软盘，然而这14张软盘中有一张坏了，所以编译器拷过来后完全用不了。“如果能用的话我就学C语言了，现在学计算机了都有可能。”另外，当时他以为学编程就是学习计算机语言，根本不知道还有数据结构、算法这样的学问。这也阻碍了他在计算机方面的发展。

高考报志愿，王一选择物理而放弃了计算机，是一个艰难的决定。一个原因则是每个父母在孩子接触计算机时都会有的担心：学物理吧，别学计算机整天对着电脑。“但是我学物理之后还是天天对着电脑。”王一又笑着自嘲，“所以最终选物理就是因为父母之命，软盘坏道。不过我两个专业都特别喜欢，选哪个都没错。”

如果有一个平行宇宙，你学了计算机，现在会是什么样子？王一没有想过这个问题，沉默了一下：大概会做个程序员吧。朋友在旁边设想：你那么有编程天赋，大概会和Minecraft的创始人差不多，开发了一个特别厉害的软件，然后卖掉，早早实现了财富自由。王一不置可否。

内向的辩手

王一认为自己性格内向，如果碰上一个话多的朋友，他便再自然不过，只要坐在一边听就好。而正是因为自己内向的性格，他才在大学期间选择参加辩论队，练习思维和表达。彼时正是电视辩论赛的鼎盛时期，王一在观众席上见证了马薇薇在02年全国大专辩论赛一战成名。他当时刚上完大一，是中国科学技术大学辩论队的替补。

王一的辩论一打就是八年，从大一打到研究生，一直打四辩的位置。在一个辩论队中，四辩往往是其中的核心，前半场四辩出场的机会不多，但他们需要专心听双方发言，攻击对方漏洞，填补己方论述，同时要在最后的三分钟内站稳己方立场，升华辩题的价值，是为辩论场上最后的捶落之音。

打辩论的确给王一带来了不少积极的影响。首先是语言方面。中学时，他感觉考试能达到“一等文”就够了。然而打四辩需要大量写稿，每篇都必须尽力去写。写多了之后感觉写作上就会开窍。

而影响更大的还是思维方面。在日常生活中大家说话都顾及面子，语言中的问题很少有人提醒。但辩论的时候就要求回答问题要切题，不能说废话，更不能犯逻辑错误。犯了错误会立刻被打脸。这种训练在科研上极有裨益。再比如在学术上两方观点打架，看文章时往往会先入为主，支持一个观点更多的时候，看另一个观点就会更多看到其缺点。辩论则完全不同，有时甚至上场之前才抽签决定观点。这就需要辩手抛弃预设，看东西更加客观，能够看清楚两方的观点分别有什么优点，有什么缺点。王一认为这种思维特别锻炼人，也能用在学术领域。

做贡献意义的研究

王一目前任教于中国香港科技大学，在tenure track（准聘-长聘制）中做到了第四年。王一觉得自己很幸运，港科大不仅自然环境优美，人文氛围上也特别支持年轻教师。

王一热爱物理，印象最深的是初中时他第一次学“热”，知道“热”本质上是原子和分子的运动，与自己想像的完全不一样，这让他感觉有趣。另外初中时候读的《爱因斯坦传》也让他特别感动。

他高中时写周记，曾将人类置于宇宙的维度下，感受到人的渺小。如今，他依旧会为他心中科研的价值排序，在最后一条发问：“如果有一日，人类注定毁灭，人类会不会把这个理论刻在石头上，证明他们曾经具有的荣耀？”王一固然知道这一目标遥不可及，1905年爱因斯坦的奇迹已成绝响，然而“高山仰止，景行行止，虽不能至，心向往之。”

王一从未停止过对所谓“更大的东西”的追求。“更大的东西”指的是科学突破，这些问题可以分为两类，一类是众所周知的重要问题，比如暗能量是什么？宇宙怎么起源？单独拿这些问题出来就像老虎吃天，无从下口，需要具体分解成实验上、理论上的小问题一步步去做。另一类则是跨越学科间的联系，在学科空白处看到别人没看到的问题。比如王一与陈新刚、鲜于中之合作，将粒子物理与宇宙学结合在一起，研究“宇宙对撞机”——将早期宇宙视为一台超高能量的对撞机，通过计算宇宙大尺度上的结构，寻找粒子物理的新线索。

他认为，对于理论物理学家而言，头衔并不是关键的，关键的是时间精力。一些重要问题需要思考多年。在一个比较宽松的环境里，科学家才比较可能做出超一流的工作，比如说一个学科几十年一遇的突破。“科学的发展真正依赖于那样的突破。和别的国家相比，那样的成果中国还是太少了。如果压力太大，迫于生计，害怕失败，学者就不敢花时间尝试这样的问题。当然，就算尝试了，一个人一辈子多半也没有机会做出超一流的工作。但是，如果环境比较宽松，敢尝试的人多了，这样的成果就会多起来。”

除了一步一步慢慢进行学术上的积累之外，出身“老师世家”的王一也同样将做个好老师视为自己的梦想。现在王一在港科大讲授现代物理课程，内容包括狭义相对论、量子力学、量子信息、广义相对论等等理论的初步介绍。他目前的小目标是将来把这些内容做成半专业半科普的在线课程，针对高中学得特别好的同学，或者大一喜欢多学一点的学生。王一关注网上类似《这块屏幕可能改变命运》的文章，他希望能够积极地应用现有的传播技术，使得知识能够更广泛地得以分享。

在培养学生上，王一会花费大量时间。每周至少和学生见面两次，一次讨论，一次开组会。如果学生想找他多讨论的话，只要他有时间，尽量都给学生。研究生新生进组后，王一会先为他们寻找相对简单的，容易发表的任务作为前一两个工作，让学生熟悉整个流程，练好技术基本功，同时消除毕业压力。两篇文章之后，他就会增加课题难度，和学生一起探索。

“我觉得这个还是挺大的一个坎。”王一希望，学生能尽快成长为独立的研究者。但如何有效达到这个目标，他也在与学生共同磨合、探索。

赛先生

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