|作者：杜世萱 (中國科學院物理研究所)
自接到《物理》編輯部的邀約以來，我的內心一直在試著明晰，究竟是什麼樣的力量，支撐著自己，選擇現在的工作方向並一路堅持了18 年？我想，原因繁複，生活中的點點滴滴，工作中的每一個挑戰，身邊的每一個人，成就瞭如今的我——一個平凡的物理科學工作者。如果能夠從一點說開去，那就是世界上每個人生而不同，但相同的是每個人都會面對大大小小各種抉擇。在此僅與各位分享我一路上曾經面對並做出的種種選擇以及從中得到的感悟。
被迫養成的“好習慣”
在我的成長道路上，父親對我的影響非常大。現在回想起來，大部分對我人生有極大幫助的“好習慣”都在早期養成，並且都得益於父親的教誨。我出生在貴州，一個被稱為“天無三日晴，地無三尺平，人無三分銀”的西南省份。父親是那個年代少有的大學畢業生，母親大專畢業，作為那時的女性也是非常難得，所以自己也算是出生在一個知識分子家庭。父親是中學老師，由於當時師資缺乏，他同時教授著數學、物理和化學三門課。在我入學之前，他只能每天帶著我去他教書的學校上課。他教課的時候，我就跟比我大很多的學生一起坐在下面聽，雖然年紀太小聽不明白上課的內容，但看著黑板上的各種數字組合和奇奇怪怪的符號線條，總覺得非常美。我想也正是從小的耳濡目染，讓我後來敢於想象作為一名女性的種種發展可能。父親閒暇的時候就教我認字、做簡單的加減乘除。我在上小學之前學了很多東西，對於現在的孩子這可能不算什麼，可在20 世紀70 年代，這種超前的教育確實讓我受益匪淺，養成了我日後更傾向於自學及獨立思考的習慣。這樣自小養成的習慣最終把我引向了科研之路。
自由——主導著我生命中的重要決定
我第一次體會到自由的快樂，是在上學前伴隨著父親教書的那些日子。父親當時任教的學校是一個磷礦子弟學校， 坐落在山裡， 下課了學生就帶著我漫山遍野地跑， 捉蜻蜓、蝴蝶， 掰玉米烤來吃， 看露天電影，那段時間是我記憶中最快樂的時光。後來我意識到， 能在那麼小的年紀感受到無憂無慮的自由， 是一種福氣。回頭想來，也正是自那開始對自由的嚮往和著迷，不經意間影響著我人生道路上的每一個重要的決定。只是學齡前自由快樂的時光轉瞬即逝，到了上學的年紀我們全家搬回了貴陽市裡。這之後的日子就沒那麼自由了，父親家教極嚴，規定放了學就得回家，下課和路上的時間都算好了，晚到家就得挨罰，作業必須認真完成，否則撕掉重寫。雖然當時的我覺得彷彿失去了自由，但也正是這些貌似嚴苛的要求造就了我誠信守時以及任何事情但凡要做必追求極致的性格。父親一直給我灌輸的理念是“學好數理化，走遍天下都不怕”，因此從小就對理科非常感興趣，自小學到高中，我的理科成績也總是最好的。打小的願望就是長大以後當個科學家，現在的年輕人可能無法理解，可這確實是當時發自內心的想法。父母也從未因為我是個女孩否定過我的夢想，與之匹配的是全方位的支持和教育。
父母的嚴苛沒有壓制到我，對我的教育培養反而讓我的內心充滿了對“自由”的嚮往，為了脫離父母的管教“ 重獲” 自由，考大學時便義無反顧地選擇了北京大學的計算機專業。原因現在看來好簡單，就是覺得學校離家足夠遠， 當時坐火車需要48 小時，並且計算機專業可以用到數學。只是，很遺憾的是沒有被計算機專業錄取，被調劑到了化學系，開始了有生以來第一次離開貴州、離開父母的學習生涯。
萬事開頭難
在未名湖畔， 我重新呼吸到了自由的空氣。只是孩提時候理解到的自由，只限於能夠自由支配時間的小心願，而在那時的北大，隨著眼界的開闊，我體會到了自由探索知識的喜悅。不過萬事開頭難，難倒我的第一關便是英文。雖然從小學就開始學習英語， 一直也認為自己的英語不錯，但是到了北京，才發現自己的英語綜合水平無法與來自大城市的同學相比。因此，在大學的第一年，主要的精力除了上專業課，大部分的時間都用在了英語水平的自我提高上。從大二開始，我便沉溺於在圖書館翻看各種書籍。面對偌大的圖書海洋，當時的感覺就是：每天醒著的時間明顯不夠用。在北大化學系，頭兩年半不分專業，到了大三下學期我選擇了高分子專業，師從丘坤元先生研究鈰離子對高分子化學反應的催化機理。原本畢業後打算出國，後因各種機緣巧合未能成行，回貴陽待了一年多的時間。考慮到今後的發展，我決定回到北京準備考研， 歷經坎坷，被錄取到北京師範大學量子化學專業，師從黃元河教授。黃老師治學嚴謹，為人寬厚，在學習上給予了我非常大的幫助。黃老師是學物理出身，他的研究方向與當時量化專業的主要研究方向“ 小分子化學反應機制” 不同，主要是研究寡聚物及週期性體系(受限於當時的計算能力，主要研究一維體系)的電子結構及其與幾何結構之間的關聯，而我的研究課題則是富勒烯低聚物及一維聚合物的結構與物性的第一性原理計算，這一研究方向為我後來進入中國科學院物理研究所奠定了基礎。
作者應邀在2019 年納米和表面科學與技術全國會議上做大會報告
從我做起，做孩子的榜樣
我上研究生時已有了小孩，在讀期間的付出是常人無法想象的，披星戴月，甘苦自知。白天上課、寫作業、讀文獻、做研究、寫論文，晚上帶孩子。因父母均未退休無法抽身幫忙，一切都得自己親力親為。只是我自始至終都很明確一點：再苦再累，自己也從未因為當了母親想要放棄學習。我認為，母親的一舉一動會潛移默化地影響孩子，希望孩子能擁有的美好品質，都必須先從自己做起。兒子小時候，有時候會求我“ 媽媽別去上學了，在家陪我玩吧”，這時我只能告訴他有一天你也會有自己的學習和工作，你也需要像媽媽一樣認真對待。我想教會兒子，為了完成自己的夢想，有時候需要暫時捨棄眼下的歡愉，懂得取捨是非常重要的一課。看著孩子一天天的成長，伴隨著學業上的一步步進展，我收穫了其他同學所不能體會到的幸福和滿足。在我獲得博士學位的那天，兒子也順利幼兒園畢業了，我們相伴走過了各自人生中的一個重要階段，很感激孩子在我研究生階段給我帶來的幸福和快樂，也感謝孩兒他爸對我學業的默默支持。
2019 年作者參加兒子畢業典禮
那時， 真正走進科研領域的女性數量不多，至今也沒有獲得根本改善。所以每當看到年輕的女性步入科學領域時，我便會不自覺地感到欣慰和支持，我不是一個人在奮鬥，畢竟身為女性投身科研，有時候確實意味著要有比男性更多的付出。這點，或許在任何領域都是相似的吧，女性想要出色地完成工作需要加倍努力。可也正是因為這樣的付出和努力，我們能體會到加倍的快樂和成就感。如果說有一點體會可以跟科研領域的青年女性朋友們分享的話， 那就是勇敢地面對，盡己所能做到最好，不要因為自己的性別就有所懈怠，不到最後關頭一定不要放棄。
面對抉擇，永不後悔
研究生畢業之後的去向曾經困惑了我一段時間。我的研究方向在量子化學專業算是一個小眾的方向，當時北大化學系願意把我留下，對我來說也是一個不錯的機會，但是想到今後的發展，卻有些疑慮。在學校教書育人能為國家做一些貢獻，但是當時感覺理論計算和實際不能更好的結合，對自己研究方向的發展不是很樂觀，心中有些悵然，直到後來遇見了中科院物理所的高鴻鈞老師。當時他的課題組正在招人，他們是一個實驗研究組，想要一個做計算的畢業生，為實驗提供一些支持。我抱著試一試的態度來到了高老師的辦公室，這一次談話對我而言有撥雲見日之感。高老師平和的心態， 淵博的學識，以及關於未來科研工作中理論計算與實驗相結合很具重要性的展望深深打動了我，帶著對這一科研願景的嚮往以及對物理所，這一國內物理研究最高殿堂的景仰之情，我選擇加入物理所納米物理與器件實驗室N04 組的隊伍，到今天已過去了十八個春秋。對於當初這個抉擇，我的導師黃元河老師極力支持，這讓我至今都非常感激。但當時也有許多老師不解，覺得留在高校對於孩子將來的教育而言是一個更好的選擇。我對此的考慮是，孩子今後發展的好壞並不取決於父母給他創造了多好的物質條件、上了一個多好的小學中學，記住了多少知識點。相反，我一直認為父母自身的追求和發展才是孩子最好的榜樣。如今看來，我絲毫不覺得後悔。
其實我很少感到後悔， 請千萬別誤認為是因為我沒有做過錯誤的決定或是沒有體會過失敗。只是我堅信， 即使是錯誤的決定，也有它出現的理由。錯誤出現的目的是讓人反省，使下一次做得更好， 而不是為了讓人後悔。人的一生需要作出許許多多艱難的決定，有可能決定是否該為了事業離開心愛的家鄉、也許決定是否該投身於一個充滿挑戰的崗位、更或者是決定自己終將成為一個什麼樣的人。做出決定後無怨無悔， 併為之全力付出，使我能夠集中精力專注在重要的事情上。這種一直向前看的專注， 使我在科研之路上心無旁騖，取得了一些成績。
道路崎嶇，仰頭前行
當時我是帶著科研任務去的：實驗上有兩種有機分子在銀表面吸附結構的掃描隧道顯微圖，兩種分子選擇性地吸附在銀的不同表面，我的任務是搞清楚這種選擇性吸附的機制。Pantelides教授每週來一次橡樹嶺，跟他討論都要預約排隊，所以我非常珍惜每次和他的討論時間。一開始的工作都是一些例行的結構猜測、計算參數測試，以及各種可能構型的模擬。等所有結果出來，對結果的分析發現，這樣的一個選擇性吸附行為與分子的結合能密切相關，似乎沒有特別讓人興奮的結論。對此， Pantelides教授讓我再查一下文獻看看。我當時想，文獻在著手計算之前已經查過很多遍了，還有什麼可看的呢？不過，雖然抱有疑惑，還是又去仔細讀了所有的文獻。結果，發現這一次的文獻閱讀和之前相比， 有了完全不同的理解。研究結果出來之前的閱讀，重點是放在了是否有人研究了這個課題上，而在計算結果出來之後的閱讀，就會不自覺地把自己的結果和文獻中的進行進一步的對比。令人興奮的是，通過這樣的對比，我發現了自己的研究結果和前人研究的不同點，也是文章的亮點所在。在那之前的報道中普遍認為PTCDA分子在銀表面的吸附主要通過其苯環骨架，而其末端的酸酐基團並不起主要作用，而我的計算發現，PTCDA 分子主要通過末端的酸酐基團與基底相互作用，中心的苯環與銀基底之間主要是排斥作用，同時對其他有機分子的計算發現這是一個普適規律。當我迫不及待地將這一發現與Pantelides教授討論時， 他也非常興奮，認為這是一個Phys. Rev. Lett.級別的工作。2000 年初能在國際物理領域頂級期刊Phys. Rev. Lett. 發表一篇文章，是每一個物理科研工作者的夢想。
於是，我很快著手開始寫我到物理所後的第一篇文章，也是我人生中第一篇重量級的文章。雖然我的初稿被Pantelides 教授改得面目全非，但是，文章的寫作及修改過程讓我學到了做科研寫文章的一個重點，即寫文章不同於寫實驗報告，要基於你的實驗或者計算結果來給大家講述“引人入勝”的故事，而故事裡的每一個細節都要有確鑿詳實的實驗或理論作為支撐。最後，這項研究工作順利地發表在Phys. Rev. Lett.上。這一工作的發表不僅揭示了功能有機分子與金屬表面的相互作用機制，還使我認識到文獻閱讀的重要性以及如何寫出優秀的科研論文，對我今後科研工作的順利開展奠定了堅實的基礎。
全國人大常委會副委員長、全國婦聯主席沈躍躍為作者頒獎
科研是終身的愛好
我回國之後和Pantelides 教授繼續保持合作，特別是在2016 年後合作更為頻繁。2016 年他受聘為中國科學院大學卓越訪問教授，每年訪問課題組4 次，每次都展開為期3 天、每天8 小時的科研討論。他來訪時我們曾提議可以休息半天去哪裡參觀休閒一下，他都會拒絕，或者說80 年代來的時候已經看過，或者說不感興趣，即使去了也會覺得百無聊賴，精神萎靡。可是一旦聊到科研，Pantelides 教授就會眉飛色舞。這是一位很風趣的老人，他講的大多數笑話都會與科研相關。因為他，我第一次感受到，科研不僅是一份工作，它其實可以成為你生命中的一個愛好。就像有人愛跑步、有人愛聽音樂一樣，當它成為你的愛好，也就成為了你生命中不可或缺的一部分。Pantelides 教授就是這樣一位視科研為愛好的學者。我身邊另一位視科研為愛好的學者是高鴻鈞老師。從我來到物理所的第一天起，如果沒有其他雜事，高老師從早到晚都在實驗室，一開始我並不能理解，逐漸地，我發現他也是把科研當作愛好、甚至當作生命中最重要的一部分的那種人。於是我不僅能夠理解，也慢慢地、慢慢地向這個方向走去。
選擇物理所，我從未後悔。雖歷經坎坷，但我卻是幸運的，因為一路上充滿了家人、導師、朋友、同事以及學生的相互扶持與幫助。是他們的支持讓我能堅持在這段崎嶇的探索之路上一直走下去。如果說自己的這些經歷有值得分享的地方，我想可能有這麼幾點：(1)好習慣給人帶來的益處永遠大於培養好習慣過程中的付出。(2)不顧一切地追求自己的夢想，這對我來說，是自由，特別是精神上的自由，而科學工作者的精神特質便是自由的存在。(3)勇於面對挑戰並盡全力戰勝它， 凡事儘自己的力量做到最好，不求完美，但求極致。(4) 把科研當做愛好，而不僅僅是一份工作，這讓我更加享受科研也更加熱愛生活。2019 年，我獲得了中國物理學會“ 謝希德物理獎”，謝希德先生是我最崇拜的物理學家和教育家，這一獎項的獲得不僅是對我已有工作的肯定，也鞭策著我在今後的工作中更加努力。回首往事，思緒翩躚，散漫談來，但求觀者能有所得，也希望讀者朋友們都能對自己人生重要時刻做出的選擇不言後悔，為之努力奮鬥，享受人生旅途中的每一處風景。
作者榮獲2019 年中國物理學會“謝希德物理獎”
原文標題：一路上有“理” | 杜世萱
↓ 點擊標題即可查看 ↓
1. 物理定律告訴你：表白可能鉅虧，分手一定血賺
2. 震驚！昨天你們立起來的掃把，甚至真的驚動了 NASA
3. 酒精和 84 消毒液到底能不能一塊用？
4. 一次性醫用口罩是怎麼做出來的？如何消毒？
5. 數學好玩個球啊，這支豪門球隊用一群數理博士橫掃球場
6. 「測溫槍」到底是怎樣測出你的溫度的？
7. 等量 0 度水和 100 度水混合能得到 50 度水嗎？
8. 人類為什麼喜歡親吻？
9. 病毒從哪裡來？
10. 一見鍾情，到底靠不靠譜？
閱讀更多 中科院物理所 的文章
