最杰出的物理学科 最广阔的发展空间 来源：

作者简介：杨远，2003年毕业于中国人民大学附属中学，就读于北京大学物理学院。在北京大学学习期间， 品学兼优，曾担任物理学院学生会副主席，获北京市三好学生，北京大学共青团标兵，北京大学三好学生标兵等奖励。本科期间在国际知名学术刊物《应用物理快报》上以第一作者身份发表论文一篇。2007年获得美国斯坦福大学材料科学与工程系全额奖学金，即将赴美攻读博士学位。
    
    谈到物理，人们第一反应往往是爱因斯坦和相对论。因此很多人总觉得物理是一门理论性的非实用的科学，许多家长也对孩子选择物理学专业顾虑重重。其实这是对物理学的广阔范畴的一种误解。物理学不仅仅在探索世界本质中发挥着至关重要的作用，也在应用领域大展身手。毫不夸张地说，物理学已经渗透到绝大部分应用学科之中。物理专业的毕生受到很多应用行业的欢迎。在材料、电子、乃至化学、生物、金融等各行各业，都有着物理专业学生的踪影。一份针对79/80级的北大物理毕业生的统计显示，现今工作在IT业的占28% ；半导体和传统工业类占20%，金融、贸易、商务、咨询占13%。由此可见，北大物理的毕业生可以适应各种行业，也受到各行各业的欢迎。
    
    特别在交叉科学日益占据重要地位的今天，只学习单一专业的知识已很难满足社会对综合型人才的需求。在这种背景下，物理专业毕业生由于具有扎实的数理基础、优秀的学习能力，能很快地吸收各个领域的知识，越来越受到各行各业的青睐，物理学也越来越多地融合到各行各业中。
    
    21世纪是信息的世纪，而信息科技的基石，大规模集成电路和存储设备，却越来越需要物理学的帮助。在此仅以存储设备为例，现在的硬盘的原理是巨磁阻(GMR)效应。即通过改变磁场方向，巨磁阻结构的电阻会发生明显改变，并且有两个稳态，从而记录0和1。这一现象是90年代初由物理学家发现的，几年后就取代了原有的技术成为存储设备的主流。而在今天，为了获得存储密度更大、读取速度更快的存储技术，业界又在和物理学家一道研究隧道磁阻(TMR)技术，以及更为先进的spin transfer技术。而这些进展中少不了北大物理人的身影，毛思宁(80级)现任全球最大的硬盘生产商希捷公司 (Seagate Technology)先进器件及磁读出头研究和开发部技术总监及负责人。他所领导的希捷公司研究开发小组在GMR和TMR等新一代磁读出头及传感器研究中做出了国际领先的工作。曾先后开发出存储密度高达150Gbit/inch2 和170Gbit/inch2的磁头及其硬盘驱动器(HDD)。在过去20年中他已发表文章140余篇，获得美国专利23项。此外，他还获得70余次希捷公司的技术成就奖，并两次入选希捷公司"名人堂"(Hall of Fame)。
    在信息技术的其他领域，也活跃着北大物理人的身影，赵阳(80级)创办的美新半导体有限公司(Memsic)刚刚被美国著名的《红鳟鱼》杂志评入亚洲未上市公司100强，在获得安永“新英格兰企业家”年度奖的赵阳带领下，这家年增长速度将近400%的高科技公司正在对传感器市场的巨擘博世、霍尼韦尔、ADI和Freescale构成前所未有的威胁。黄峥宇(86级)现为在业界颇有名气的光通信模拟设计和仿真软件开发商美国RSOFT设计集团公司的副总裁，负责该公司的产品开发、技术支持以及所有产品在 全球范围内的销售。RSOFT是世界上唯一一家提供一系列涵盖从器件、系统到网络层模拟设计软件服务的公司。
    
    21世纪也是生物的世纪。然而许多重大的生物学突破都是和物理学分不开的。想必大家对人类基因组工程都有所耳闻，而这一划时代的巨大工程的基础—DNA的结构就是利用X射线衍射这一物理方法确定的。近年来，随着生物学研究的重点逐渐由宏观的生物体向微观的分子尺度转移，由定性的描述向定量的分析转移，人们越来越重视物理学在生物的应用，生物物理学也成为了研究的热点。这是因为物理学在定量处理复杂问题上有着丰富的经验，许多生物学问题可以利用物理的观点来加以解释。例如，蛋白质折叠问题是分子生物学中的一个尚未解决的重大问题。这个问题旨在解决蛋白质是如何表达生命信息的，对解决帕金森症、疯牛病等重大疾病非常重要。在研究这一问题上，传统的生物学方法有着巨大的局限性。相反地，科学家利用热力学、动力学等物理学方法，取得了许多重大突破。北大物理学子在其中也扮演着重要角色。加州大学旧金山分校的李浩(81级)1996年在《科学》上的论文被认为是“开创了研究蛋白质折叠问题的新的方向”，他近年来在生物信息、基因启动子识别及基因组尺度上的基因调控网络研究等方向上也做出了很好的工作。
    
    即使在经济领域，这个看似和物理学不搭边的学科，也到处可见物理学的身影。这一点在金融学中尤为突出。这是因为理论物理与金融有许多共同的基点。例如，社会经济活动是大数目的个体事件构成的体系，而统计物理的研究对象也是大数目粒子的体系。金融市场中有许多个别事件行为常被不可捉摸的人的意念所驱使，与之类似，量子物理系统中也有完全不可确定、不可预测的起伏，而且物理学也有办法研究这种现象。特别令人惊奇的是，人们甚至发现量子电动力学的理论可以用来分析股票期权的变化。事实上，金融市场中的一些大公司，如瑞士银行和华尔街的证券公司等，十几年来的确都曾雇用一批高能物理、理论物理的博士们去工作。哥伦比亚等大学物理系的宣传栏中，都贴着华尔街的招聘广告。在国内，摩根斯坦利这样的大型金融公司的招聘广告中，除了数学经济专业等，也往往会强调物理专业。北大物理的三位毕业生，斯坦福的黄明(81级)、北卡罗来纳大学的戴强(84级)、加州大学洛杉矶分校的刘俊(77级)是物理系在海外金融学界的三驾马车。他们都有物理金融两个博士，能把深厚的数理功底游刃有余地应用于金融学研究。黄明96年毕业的时候，曾是最受美国名校追逐的金融学博士，邀请他执教的包括芝加哥大学商学院、哈佛大学商学院、宾州大学沃顿商学院、麻省理工斯隆商学院、西北Kellogg管理学院等全美最顶尖的13家商学院。著名的《商业周刊》以Gold Rush in the Ivory Tower为题进行了封面报导，将他评为全美“年度最具潜力博士”。
    
    以上介绍了物理学在应用领域的巨大能量，以及许多成功转行的北大物理学子的例子。除了这些叱咤风云、功成名就的前辈，近几年来北大物理也涌现出一大批优秀的工作在应用领域的新星。如97级的吴昉同学，从斯坦福毕业后在惠普信息动力学实验室从事社会网络等方面的研究，并取得了引人注目的进展。98级的向杰同学，师从哈佛大学化学系Charles Lieber教授，在纳米领域取得了重大进展。他首次利用纳米线实现了性能超越传统半导体工艺制程数倍的场效应晶体管，为纳米电子学的发展做出了重要贡献，相
    关文章发表在《自然》杂志上。他仅用了四年就获得了博士学位，现今在加州理工学院从事博士后工作。
    
    近几年来许多国外大学非物理专业也越来越青睐北大物理的毕业生。每年北大物理系都会拿到不少国外电子工程、材料，生物、乃至经济学等学科的录取通知书。以07年毕业的学生为例，据不完全统计，有三位同学拿到麻省理工学院(MIT)材料科学与工程系的录取通知书，其中一位已拿到全额奖学金。除此之外，07届学生拿到有全额奖学金的录取通知书还包括：马里兰大学、华盛顿大学西雅图分校、耶鲁大学等名校的电子工程系；西北大学、斯坦福大学、依利诺伊大学香槟分校，加州大学洛杉矶分校等名校的材料科学与工程系；普林斯顿大学分子生物学专业、哈佛大学和加州大学旧金山分校生物物理专业。其他的如应用物理等与应用科学联系非常紧密的专业的全额奖学金录取更是不计其数。而且拿到这些奖学金的同学并非都是学习最好的。正如加州大学伯克利分校材料系一位教授给我院的一封信中提到的，“我觉得物理系的学生很适合于材料科学研究，希望能了解一下本届最优学生的名单，如果他们申请我系，我们会认真考虑录取。”此外，还有一些同学找到了很好的工作职位，如德勤、爱默生、斯伦贝榭等。
    
    为什么北大物理学院的毕业生能获得如此成绩呢，我想主要有三点原因。首先，北大物理学院不仅对学生的理论、实验能力进行了严格的训练，使得学生具有很高的理论实验素养，可以胜任各行各业，而且还非常关注学生的自主学习能力。授人以鱼不如授人以渔。在21世纪这个知识爆炸的时代，没有人能在校园中学完所有需要的知识。北大物理学院开设了综合物理实验、近代物理讨论班等课程鼓励学生自主提问，自主研究，提高自我学习能力。学院也大力鼓励学生在大二、大三就提早进入实验室做科研，并给予一定的支持和奖励。其次，物理学院的学科设计上注重应用领域。许多知名教授都工作在交叉领域，如长江学者俞大鹏教授（纳米科技）和欧阳颀教授（生物物理与非线性），还有一些和应用联系紧密的实验室和研究中心，如宽禁带半导体中心等，其研制的发光二极管已成功商业化，而且这些老师和单位都乐意带本科生进行科研工作。最后，许多学科越来越微观化，定量化，遇到了许多该学科传统知识难以解决的问题，而物理学在微观尺度和量化方面很成熟，可以方便有效地移植到其他学科。
    
    物理的应用实在太多了，在这篇文章中不足以一一列出。物理绝不是脱离应用、纯粹进行科学研究的专业。物理学院的毕业生适应面广，受到众多应用专业的青睐，正是因为他们优秀的理论实验素养和物理的广泛应用。在北大物院的四年让我深感当初选择的正确，在此也真诚地欢迎大家报考北大物理学院，成为一名光荣的北大物理学子。

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