**编者按**2024年高考成绩出炉后,志愿填报即将开始。科学报国是一代代青年学子不懈的追求,想国家之所想、急国家之所急、应国家之所需,投身祖国建设,实现个人价值。为激发更多有志青年投身科学事业,加快实现高水平科技自立自强,中国科协科普部联合光明日报、光明网特邀请10位院士,畅谈数学、地学、医学、物理学等“学科之美”,帮助考生了解国家重大需求和专业发展前景,回答考生及家长关心的问题。
物理跟数学是现代技术“源代码”
当下备受瞩目的技术进步常常令人惊叹,但仔细剖析便会发现,这些技术成果都建立在数学与物理学的坚实基础之上。以人工智能为例,其飞速发展离不开数学的严密逻辑,而隐身材料的研发更是依赖于物理学对光的深入探索与精妙操控。
审视日常生活中的现代科技产品,如手机、计算机和照相机,它们的诞生与革新也与物理学原理息息相关。因此,毫不夸张地说,正是物理学与数学共同构成了现代科技的基石,为科技成果大厦的崛起提供了坚实的基础。
在这座科技大厦中,有一位杰出的科学家,用自己探索与钻研,为这座大厦的基座添砖加瓦,他就是褚君浩院士,我国杰出的物理学家与材料科学家。
他提出的CXT公式和吸收系数公式,成为碲镉汞材料器件设计的重要依据,至今仍是国际上判断红外探测器新材料、新结构的通用公式。
他还将魔法般的隐身材料“柱镜光栅”带上电视,通过生动的讲解和有趣的实验,把追求科学的种子种进了孩子们心里,被誉为“心系科普的院士”。
褚君浩表示,物理学是通过观察现象、发现规律,为人类提供理解世界基础的一门学科。然而,仅仅发现现象和规律是不够的,要真正解决问题还需要将这些现象和规律进行定量化分析,而定量化分析正是依赖于数学,通过数学工具的应用,人类可以更精确地描述和解决物理问题,从而推动科学技术的进步。
个人兴趣领航,社会需求为帆
谈及一辈子热爱的物理学,褚君浩表示,学习物理学不仅是获取知识的途径,更是一种锻炼思考能力的过程。
褚君浩在研究生期间进行碲镉汞吸收光谱研究
当然,社会需要各方面的人才且每个人都有自己的兴趣和专长,有些人可能偏爱文科,有些人更喜欢理科,还有人热衷于动手实践,通常在高中时期学生就会表现出对文、理、工科的偏好。因此,褚君浩建议,学生应根据自身兴趣和优势来选择学科方向,以确保选择的学科与自身特点相匹配。
在专业选择时,应首要考量个人兴趣,它是任何职业活动的基石。当然,兴趣并非一成不变,它可以通过实践与努力加以培养,在工作中逐步塑造并深化。
褚君浩的读书笔记“具有悠久历史的中国,在定理(律)的队伍中,竟没有一条由中国人命名的定律”
其次,关注市场需求与国家需求,某些专业人才稀缺,社会与国家对其需求十分迫切,选择此类专业可能会获得更多支持与关注,为个人学习发展创造有利条件。
最后,不可忽视个人在特定领域的基础知识与能力,它们对于深入学习和职业发展至关重要。
人机共进,寻求“术”后之“道”
当前,信息科学技术进步迅猛,随着人工智能的不断发展,有人开始担心一些岗位可能会被其取代。褚君浩表示,与人类具备诠释能力,且拥有丰富情感和独特见解的全面智能相比。目前所有人工智能仅具备部分智能,在绝大多数专业领域人类仍有独特的发展前景。
也有人表达担忧,现今已有众多翻译工具能迅速完成翻译工作,学习翻译是否还有价值?对此,褚君浩点拨迷津,单词在不同语境中可能有多种含义,而人工智能未必能准确理解这一点,其翻译结果有时可能不切实际,人类翻译从业者应深入研究翻译的内在原理而非仅停留在表面,这便是人类智能独有的优势。
如何在人工智能迅猛发展的背景下,做到人机协同而非被取而代之?褚君浩说:“古人云:‘有道无术,术可求;有术无道,止于术。’因此,无论学习文科还是理科,都应探寻其背后的‘道’。”
物理学:
物理学是研究物质最一般的运动规律和物质基本结构的学科。作为自然科学的带头学科,物理学研究大至宇宙,小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律,它以实验作为检验理论正确性的唯一标准,是当今最精密的一门自然科学学科。它涵盖了广泛的子领域,包括经典力学、电磁学、量子力学、热力学、统计力学、核物理、粒子物理、宇宙学等。
物理学在许多领域都有着广泛的应用。面向国家重大需求,它可以在新材料、新能源、信息技术等领域的研究起到重要的支撑作用,学习物理相关专业在信息技术、材料科学、医学成像、环境科学、能源技术等也有着较广的就业范围。
出品人 杨谷
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本期编导:宋雅娟 刘峻宇(实习)
文案:李欣哲
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