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【35】凝聚态物理博士:理论物理和人造子宫有何关系

2024/12/23
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我是女博士

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王博艺
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王博艺:我的研究路径并非预先规划,而是被好奇心驱动,从生物到化学,最终选择理论物理。我认为科学研究中没有学科界限,只有实验事实和理论思考。理论物理学家擅长运用比喻来解释现象,我的研究方法是建立比喻模型,并用数学工具进行计算和预测,最终用实验验证。我的博士课题是一个训练,目的是成为合格的理论物理学家。我最终想探索生命是什么,以及人类在宇宙中的存在意义。 我高中时就立志研究人造子宫,希望帮助女性摆脱母职负担。但实验过程中发现,用机械论方式无法完全理解子宫的复杂性,需要学习物理学知识,例如生物材料、材料力学和弹性理论等。这个研究涉及伦理学和哲学问题,例如人类如何看待自身、性别认知等。 我的科研之路如同拼高维拼图,不断探索新的维度和知识。在学习物理的过程中,我接触了量子力学、凝聚态物理和复杂系统等,这些知识改变了我对生物学的理解。 我接受世界的不确定性,但想用自己的方法去讲述一个故事。凝聚态物理的核心理念是“多者异”,强调整体涌现特性。我的研究中,对称性破缺、涌现和相变行为是关键。 我克服困难的方法是通过睡眠或大脑放松来获得灵感。我鼓励更多理工科女生加入这个领域。 红总:本期节目嘉宾王博艺的跨学科研究经历令人印象深刻,从生物到化学再到理论物理,展现了其对科学的广阔视野和深入探索。她的研究内容和个人履历都非常优秀,堪称学神。 海云:与王博艺的对话中,我深刻感受到她对科学研究的热情和对世界的好奇心。她的科研之路如同拼高维拼图,不断探索新的维度和知识,这种精神令人敬佩。

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2024年本播客的收官节目,我们请来了一位“学神”,她从生物起步、经由化学、最终获得理论物理的博士学位。在这位嘉宾的眼中,这个世界上好像没有生物、化学、物理之分,而只有实验事实和理论物理之分;每一个学科都意味着一种认知世界的维度,让她能一点点接近她少女时代的梦想:研究人造子宫,让女性摆脱母职负担。 【本期嘉宾】 王博艺,中国科学院物理研究所凝聚态物理博士,现为马克思普朗克复杂系统研究所博士后。主要从事软凝聚态物理理论和生物物理理论,研究方向为手性活性体系的相行为以及胎儿-母体相互作用和早期胚胎发育理论。 【本期知识点】 凝聚态物理 凝聚态物理学是物理学的一个分支,研究固体、液体和气体等凝聚态物质的宏观和微观特性。这一领域旨在了解组成粒子(例如原子、分子、电子或准粒子)之间的相互作用如何涌现出复杂的物理现象和材料特性。 对称性破缺 在物理学中,“对称”是指系统或物理定律在某些变换(例如空间平移、旋转、反射,或时间逆转、量规变换)下保持不变的属性。对称性意味着即便观察者视角不同,系统仍然具备原来的特质,因此可以说,物理学是研究对称性的学科。 “诺特定理”:对于物理系统的每一个连续对称性,都有一个相应的守恒量。例如平移对称导致动量守恒、旋转对称导致角动量守恒、时间反演对称导致能量守恒。 “对称性破缺”可以粗略理解为“原来具有较高对称性的系统,出现不对称因素,其对称程度自发降低的现象”。系统的状态如果要在某一个维度上保持定态,就必须始终与支配它的运动规律具有相同的对称性。 涌现 许多小实体通过相互作用产生了大实体(整体),而这个大实体展现了组成它的小实体所不具有的特性。 复杂现象的涌现在两种情况下有可能出现:一是当基本的物理对称被打破时;二是当选择特定的基态来执行机械工作和存储适应性信息时。 相变 物质的状态在物理学中被称为“相”,如水的液态-气态、磁铁的磁态等。物质从一种相转变到另一种相的过程就是“相变”。 物理学中,我们通常用序参量(orderparameter)来描述物质的状态,因此相变也可以被认为是序参量的改变。 【时间轴】 04:07) 高中和老师签了“对赌协议”,然后就去自学大学课程 12:59) 这个世界上好像没有物理、化学、生物之分 16:58) 理论物理学家都是比喻大师 23:20) 凝聚态物理的圣经:more is different 32:01) 脑子不够用的时候怎么办? 39:19) 科研之路就像是在拼一张高维拼图 41:36) 想用理论物理的方法研究人造子宫 57:39) 56岁女性的乳腺组织,像枯木,还是像珊瑚? 【本期节目使用的音乐】 本期嘉宾推荐: 片头曲 seventeen《青春赞歌》 片尾曲 巴赫《啊!咖啡真好喝!》 【本期主播】 红总:传播学博士,一个留学咨询师 海云:文化研究博士,一个做媒体的 【制作团队】 ·制作人:响子、Daytun ·出品人:红总 【出品方】 上海杭苇教育科技有限公司 【联系我们】 加入听友群方法:关注微信公众号:《我是女博士》,给公众号留言申请加入。 商务合作:[email protected] 欢迎愿意分享经验的女博士通过以下方式报名参与节目: [email protected] 收听途径:小宇宙、喜马拉雅、podcasts、网易云音乐,搜索“我是女博士”