夏克青專訪：李政道先生發起的CUSPEA項目，掀起中國歷史上第二波留學大潮

1979-1989年間，李政道、吳瑞（Ray Wu）、William von Eggers Doering和陳省身（Shiing-shen Chern）通過物理、化學、生化、數學四個中美博士生考試與申請項目（China-US PhD Examination and Application Programs, CUS-PhD-EA）選派1700余人赴美攻讀博士，培養了大批頂尖人才。該系列訪談旨在通過展示這些校友在過去半個世紀中對中國乃至全球發展所做出的集體貢獻，彰顯這些項目不僅對中國，也對全球都具有劃時代的歷史意義。

墨子沙龍：您作為CUSPEA計劃首批留學生(1980年)這段經歷對您的科研生涯有什么影響？

夏克青：我是夏克青，1978年2月份在貴州省貴陽市參加高考進入蘭州大學物理系學習。1977級的學生，是文革后恢復高考的第一批學生。1980年秋季，我參加了李政道先生組織的首屆CUSPEA考試，有幸被錄取。1981年8月份，我前往美國進入了匹茲堡大學物理系開啟研究生學習，經過1981年到1987年的學習，獲得博士學位。

獲得博士學位以后，我前往美國的北卡羅來納大學教堂山分校擔任博士后。做了兩年多博士后，1989年8月份我又去了康奈爾大學做第二任博士后。直到1992年秋天，我加入了香港中文大學，開始自己的學術生涯。一開始是作為講師，然后是副教授再到教授。

我本人在讀博期間，主要是做一些統計物理相變有關的實驗方面的工作。在博士后期間，做激光光散射還有高分子溶液相變這些方面的工作。到了香港以后，我一開始也做一些高分子相變，后來慢慢的開始了一個新的領域——湍流研究。因為對它感興趣，從1992年開始，慢慢的這么多年就一直在這個領域了。

我在香港中文大學工作到2018年，然后我就去了深圳南方科技大學，這是一個新的年輕的學校。當時去南方科技大學，是覺得有機會可以參與到新學校建立的過程中。當時這個學校聘請我是希望我去建立一個研究中心，就是研究復雜的流動包括湍流以及軟物質的一個研究中心，我從2018年一直到現在在南方科技大學做研究。

墨子沙龍：您何時加入了CUSPEA項目？這段留學經歷對您的學術生涯產生了哪些關鍵影響？

夏克青：這個經歷還是非常重要的，特別是當時我們國家經歷了十年文革百廢待興，特別是基礎科學研究方面，與國際上當時的差距還是比較大。李政道先生倡導和組織親自組織了CUSPEA項目，就給當時我們年輕的國內學子提供了一個機會，他具體倡導的是物理方面的一個項目，但后來又有其他的一些類似的項目，這也作為一個契機掀起了可以說是中國歷史上第二波留學的大潮。這對整個中國后續的科學技術甚至經濟的發展都非常重要。對于我本人來說，可以很快的接觸到國際上比較先進的一些科研內容，加入到科研團隊，從事一些科研課題。相對來說學習一些先進的知識和做科研的一些方法理念，這和當時國內差距還是比較大的，這對我后面從事的一些科研乃至我的珍整個學術生涯都是非常有幫助的。

墨子沙龍：您認為您在專業領域最大的成就是什么？可以用大眾方便理解的方式跟觀眾介紹一下嗎？

夏克青：我覺得我的成就主要是設計些比較精確的實驗，可以很確定性的獲得一些結果。一是確定性地發現一些新的現象，二是對一些當前流行的理論或者模型，給出否定的或者是肯定的證據。

比如說我做的這個方向叫熱湍流，在90年代初當時發現了這個熱湍里，有一些輸運在一些很高的參數條件下有一些新的湍流態存在。大家不能用以前的一些理論和模型來解釋湍流態

那么大家要解釋它的一些結果定量的，比如說這個物理量輸運的熱輸運效率？比如說和湍流強度之間有什么關系？所謂的標度率是什么？

當時有幾個比較流行的模型，這些模型都可以解釋這個實驗所觀測到的這個結果。但是它們是基于不同的假設，所以你可以看到科學研究的復雜性。我提出來某個模型，可以解釋這個實驗結果，但是別人基于某些假設好像也可以。

于是我做了一個實驗，就是基于這幾個不同模型。模型里最重要的是對這個邊界層的厚度和它的特性有些具體的假設，但是這個邊界層當時非常難測量，所以你也不知道這個假設對不對，雖然根據這個假設得到的結果和實驗都符合。

因為我在博士后期間做些激光的光散射研究，以前沒做湍流，所以我從激光光散射這個角度

發展了一種實驗方法。這個實驗方法，可以精確的測量邊界層的厚度，以及它的標度力行為。

所以我就先開發了一個方法，然后就是測量在熱湍流中的邊界層的特性。于是我們得到的一些特性，就是否定了當時一些流行的模型對邊界層的一個假設。不同的假設后面的物理機制是不一樣的，雖然它表面都可以給到最后的一個平均結果，但物理機制不一樣，以上就是一個例子。

很多學術研究是有進步有反復的，比如說我的一個工作，一篇文章里有個什么模型，現在好像看上去可以解釋，但是這個東西不一定是完全正確的，可能有其他可能性，真正的科學進展就是有反復的。

墨子沙龍：您曾經提到“精準的實驗是提煉概念和研究機理的基石”。在AI盛行時代，實驗科學的價值是否需要重新定義?

夏克青：我不太確定，這個重新定義是什么意思。因為實驗科學就是實驗科學。我能看到的是AI在很多方面可以幫助我們。實驗科學，比如說它設計一些東西我可以用AI，先做一些預演，預測一個東西，但是它不可能來替代實驗。因為我是做實驗的。我經常跟學生說，做實驗中最重要的，某種意義上就是在可能情況下去發現新的現象、新的東西。所以我要有新方法或者是我要去探索新的參數范圍、參數空間，我才能看到新東西。我們不是為了驗證某些人的模型。我經常跟我的學生說，你父母把你生出來，你到這個世界上你做一些事情但你不是為了驗證某些人的模型。

有的時候我們中國人教育崇拜權威，經常說哪個權威哪個大牛有個模型，我們就要驗證他的。

這個模型可能很多，可能有十個模型也可能沒有一個是對的。但你做實驗的，你是要去發現新東西的，你可以靠計算機模擬或者是AI，但是有的時候是不可能的。因為我做流體力學

現在做計算機模擬大家都用的這個叫NS方程，即Navier-Stokes equation。Navier-Stokes方程是流體力學基本方程，那么你去做模擬能模擬出來的東西，一定不可能超過NS方程里給你的，NS方程里沒有的東西你是模擬不出來的，NS方程只是對自然界的一個近似模擬。但是自然界可能給你很多意外驚喜 ，surprise是需要實驗去發現的，它是在真實世界上做的東西。從這個意義上來說，AI也不可能替代實驗。因為我們生活在這個真實的物理世界，所有東西都是這個自然界的。我們理解的不一定是完整的，這些規律在某種意義上是一種限制，所以說我們在已知的自然界的規律里面了解到的東西，不一定就是整個自然界或宇宙可以存在的東西，所以做實驗是很重要，才能夠有surprise有發現。

墨子沙龍：可以給年輕科學家一些建議嗎？

夏克青：我會建議他們踏踏實實，靜下心來做些喜歡做的東西，或者是他們認為重要的東西。我也明白現在這個時代（和我們）不一樣，他們各方面壓力都很大，但是在可能情況下要還是遵循自己的初衷。做物理是因為我從小就喜歡物理，我現在仍然是這樣子，到這個年齡就是想做自己喜歡的東西。

但是這個東西很多時候要看當時具體的情況，要條件許可。我理解有很多現實的一些約束，我只能說盡量在可能情況下要做自己，這個是非常重要的，要踏踏實實的。當然確實也不容易，有各種外部的壓力、約束、限制。

內容整理：路飛