南京大学物理学院教授赵宇心致力将现代数学引入固体物理研究——

在专注运算中感受无穷妙趣(讲述·弘扬科学家精神)

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赵宇心：1988年生，南京大学物理学院教授，博士生导师。2017年9月，他组建研究团队致力于将现代数学引入固体物理研究，探索一套独特的研究方法，在物理学权威期刊《物理评论快报》上发表论文14篇。他引入空间对称性的投影表示进行拓扑序研究，首次给出了拓扑费米子朗道能带指标定理的普适性证明，系统发展了实数拓扑能带理论。

穿着一条发白的牛仔裤、一双白球鞋，每天在家和学校间低头疾走……在南京大学校园里遇见赵宇心，多数人会觉得他是一名匆匆而过的大学生。很难想象，眼前这个年轻人，是一位大学教授、博士生导师。他带的第一批博士，不久前迎来了毕业时刻。

就连他的家人，也很难弄明白他的研究领域，倒是常有好奇的朋友刨根问底。只不过，听他讲起拓扑学、凝聚态物理的一些概念，才刚开个头，对方就已摇头作罢。纸上运算时，他认真严谨、思维敏锐；日常交流中，却常常带着一丝腼腆。物理领域，是他能轻松畅游的宽广世界……

跟着兴趣求学成长，找到物理和数学的结合点

1988年，赵宇心出生于陕西省宝鸡市眉县，父母都是老师，很重视培养他的学习兴趣。进入初中后，赵宇心逐渐对物理萌发出浓厚的兴趣。一次阅读课外读物时，赵宇心偶然看到阿基米德发现浮力的故事。“为什么浮力等于被排开水的质量？”于是赵宇心拿来一个水盆，将一块木头放入盆中，经过反复测算，验证了阿基米德定律，“获得结论的时候，我感觉非常激动，觉得太不可思议了。”赵宇心说，一个简单的实验，将物理的种子深深地种进他的心中……

2005年，还在上中学的赵宇心获得全国物理竞赛二等奖，并被保送至北京大学物理学院。“只要肯追梦，总有一条路能通向你心中的远方。”赵宇心说。

在北京大学物理学院学习期间，赵宇心的视野进一步拓宽；本科毕业后，他申请前往香港攻读硕博学位，用高能物理的研究方法，借助拓扑学，赵宇心打开了凝聚态物理学科的大门。

赵宇心非常刻苦，即便回到宿舍也不休息，满脑子都想着运算：宿舍的地板上堆满了草稿纸，想到什么，他就立马拿起纸笔来写写算算。这样的状态持续了半年左右，最终，一篇名为《费米面的拓扑分类与稳定性》的文章发表在物理学权威期刊上。在很多同行看来，这个年轻人走进了一个新的细分方向。

在香港的学习结束后，赵宇心又前往曾经培养出30余位诺贝尔奖得主的德国马普固体物理研究所深造。在那里，赵宇心领略了不同文化背景、不同学术体系下的学术风格，不断拥抱新的方向和领域，拓宽了认知的广度和深度。

2017年，赵宇心结束了在德国的博士后研究工作，来到南京大学，心无旁骛地开展科研工作。

“得益于时代的发展和国家对科技的重视，整个过程非常顺利。”赵宇心说，中国已经有条件支持一批批年轻科学家投身到基础研究方面，在这方面有无限可能。

一张桌子一沓纸，心无旁骛解难题

南京大学在凝聚态物理领域有着深厚的积淀，在这里，赵宇心专注于热爱的事业，也找到了向往的生活……

赵宇心的工作对场地和设备要求不高：一张桌子一沓纸，外加一个巨大的废纸篓就足够了。这样的日子在一些人看来可能乏味枯燥，但执着追寻幽暗处闪烁的点点微光，令沉迷于学术的他停不下来……

有人提出：解决这些学术难题，充其量就是思维游戏，对经济社会发展的用处一时半会儿还看不到。但在赵宇心看来，从事基础研究的科学家不断向未知探索，其进展将成为全人类的财富。

“你无法想象，一些重要的数学问题和物理问题看似毫不相关，却在某种程度上有很高的契合度。越琢磨越令人觉得震撼。”在这些题目面前，赵宇心觉得自己“时间总不够用”。

在一次校友聚会上，有位姑娘留意到他：“别人自我介绍，都会讲到收入、家庭条件，他就一直讲工作，没有其他话题。”姑娘叫李彦，后来成了赵宇心的爱人，她说：“赵宇心很早就找到了一生热爱的事业，专注到忘我，这一点非常打动我。”

还有一次，女儿满月，祝贺的亲戚挤了一屋子，赵宇心却专心在自己房间里做运算。正算到兴头上，岳父抱着宝宝推门叫他，可此时的赵宇心正专注于解决一道困扰已久的难题，完全没有听到岳父的声音，事后也根本记不起发生了什么事。

带领年轻人，体会理论研究那种纯粹的美感

年纪不大，赵宇心喜欢流行时尚吗？赵宇心挠挠头，好像不太感兴趣。他告诉记者，有时候，大脑停不下来，自己就练书法、下围棋、读《庄子》。

循环往复的工作内容，让赵宇心很善于在枯燥中找到乐趣。学习之余，小时候曾“拿来涂涂抹抹”的毛笔，不知不觉又回到了他的生活中。一卷《张猛龙碑》陪伴着他，帮他在线条的练习中进行放松和调整。

赵宇心说，有越来越多的年轻人和他一样，能体会到理论研究中那种纯粹的美感。“比如拓扑K理论，其中就有无穷的妙趣。你能想象吗，一个纯数学问题，它的各种变体，却与物理系统、晶体系统的各种对称性恰好吻合！”谈到专业知识，赵宇心总是有说不完的话。

王凯是赵宇心带的第一批博士毕业生之一，赵宇心严谨治学、潜心研究的态度给他留下很深的印象。“赵老师不仅自身学术能力出类拔萃，还非常关心我们的科研进度。”王凯每隔两三天就会向赵宇心汇报研究进度，赵宇心不仅耐心解答学生提出的问题，还指导学生制订下一阶段的研究计划。

近两年，不断有学生找到赵宇心，表达自己对拓扑物理的兴趣，希望能做他的学生。赵宇心经常挠挠头，说：“跟我做这个，不好发论文啊！”学生常回答他：“那不要紧，我就想做自己喜欢的研究！”

在校园里，经常可以见到赵宇心和学生们待在一起的身影。赵宇心走在学生堆里，很难分辨出哪个是老师、哪个是学生。有学生说，“赵老师和我们年纪相差不大，跟着赵老师学习，做研究有干劲、有动力！”

■记者手记

做基础研究汪洋大海中一朵平凡的浪花

年纪轻轻就担任南京大学教授、博士生导师，独立组建研究团队，取得一系列研究成果……人们常常会好奇赵宇心的故事，但在他心中，自己不过是基础研究汪洋大海中一朵平凡的浪花。

理论物理的世界并没有一条“规定”的路，更没有一条所谓的“实用”的路。赵宇心说，做研究，很多时候像是在黑暗中摸索。“国家为青年科研工作者提供了理想的科研环境，我们能做的就是尽力做出成果回报国家。”正是得益于国家的繁荣与社会的进步，青年科学家们才能坐得住冷板凳、心无旁骛地攻关基础研究课题，让科学家精神更具鲜明的时代烙印和中国气韵。

本报记者 王汉超 白光迪【编辑:苑菁菁】