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近日，2019年新當選中國科學院、中國工程院院士結(jié)果揭曉。 北京大學7人當選，位居全國高校之首。 北京大學物理學院高元寧教授、北京大學前沿交叉學科研究院唐超教授、北京大學數(shù)學科學學院張繼平教授、化學與分子學院張進教授北京大學工程學院、北京大學信息科學與技術(shù)學院彭連茂教授新當選。 他是中國科學院院士。 北京大學人民醫(yī)院胸外科王軍教授和北京大學第三醫(yī)院血管醫(yī)學研究所董爾丹研究員新當選中國工程院院士。 至此，北京大學現(xiàn)有中國科學院院士83人，中國工程院院士18人。
在身邊聽老師教誨真好，在未名湖邊讀書真好。 一代代北大學子為我國科學技術(shù)和工程科技的發(fā)展做出了重要貢獻。 北京大學官方微信邀請您了解新晉院士故事，邂逅北大品格、家國情懷、科學精神。
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生活的數(shù)學語言是什么？
生命的物理原理是什么？
2019年11月舉行的“中美聯(lián)合培養(yǎng)物理研究生項目”40周年大會閉幕式上，北京大學前沿交叉學科研究院唐超教授提出了幾個發(fā)人深省、看似“無解”的問題在他演講的最后。 這是生命科學領(lǐng)域最前沿的問題之一，也是唐超從事跨學科研究以來探索的主要方向。
唐超在統(tǒng)計物理、凝聚態(tài)物理、非線性科學、復(fù)雜系統(tǒng)、物理生物學、系統(tǒng)生物學等領(lǐng)域做出了許多開創(chuàng)性的工作，其中許多被寫入教科書。 他是同學們心中的“科學大神”。 他以其獨特的“科學品味”，致力于用物理思維和方法研究生物問題，探索生命系統(tǒng)中的定量規(guī)律和設(shè)計原理。
唐超接受北大電視臺采訪，暢談心中的中國夢和北大夢
讓我們走得更近一些
新任中國科學院院士
北京大學講座教授
前沿交叉學科研究院執(zhí)行院長
定量生物學中心主任
唐超教授
感受同學心中的北大“男神”
獨特的科學品味
物理學家的生命科學探索之路
中學時科物理學家，他最喜歡物理，進入中國科學技術(shù)大學物理系是他的夢想。 但高考那年，中國科學技術(shù)大學和北京大學的物理系并沒有在江西招收學生，所以唐超就進入了力學系。 出于對物理的熱愛，他在大學里自學了大量物理，并經(jīng)常在物理系旁聽課。
20世紀80年代，李政道啟動了一個項目，圓了唐超的“物理夢”。 該項目由中美兩國通過專門招生渠道聯(lián)合開展，每年選拔百名左右的國內(nèi)大學生赴美攻讀博士學位。 唐超作為第一批留學生來到美國，在芝加哥大學學習統(tǒng)計物理。
唐超的導(dǎo)師、統(tǒng)計物理大師卡丹諾夫?qū)λ绊懮钸h。 “我們經(jīng)常只是聊天，研究方向就會被透露?！?芝加哥大學討論式的科研和教學氛圍，超越學科界限、聚焦科學問題的思維方式，嚴肅、嚴謹、深入的研究風格，不僅為唐超樹立了榜樣。這奠定了扎實的物理學基礎(chǔ)，也培養(yǎng)了他敏銳的“科學意識”和批判性思維能力，形成了他日后的學術(shù)風格。
很快，布魯克海文國家實驗室的博士后唐超在自組織臨界性問題上取得了出色的成果——這是他在研究生時期就非常感興趣的方向，在學術(shù)界引起了不小的轟動。學術(shù)界。 反響很大。
1991年，唐超在NEC普林斯頓研究所工作。 這里沒有研究限制，只有充分的自由和空間。 趁著這個機會，唐超開始探索新的領(lǐng)域。 他敏銳地感覺到自然界最復(fù)雜的生命現(xiàn)象可以提供新的“材料”。 唐超開始涉足生物問題，“發(fā)現(xiàn)它們很有趣”。
在他看來，生命科學還有很多值得探索的領(lǐng)域，但又有些“令人費解”。 于是，他開始參加各種小組會議和閱讀生物學文獻，度過了“苦樂參半”的半年時間。 他很享受探索的過程，卻又為“找不到研究課題”而苦惱。
真正的轉(zhuǎn)折點發(fā)生在一次關(guān)于蛋白質(zhì)折疊的學術(shù)講座上。 演講者是斯坦福大學研究超導(dǎo)物理的教授。 他的研究興趣從物理學轉(zhuǎn)向生物學。 “我突然靈光一現(xiàn)，”唐超恍然大悟，“我們能不能用統(tǒng)計物理方法來研究蛋白質(zhì)折疊問題？” 這就是他偶然發(fā)現(xiàn)了自己在生命科學領(lǐng)域的第一個課題——這個問題也促使唐超后來提出了一個新概念，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)可設(shè)計性的概念。
“生命現(xiàn)象是肥沃的土壤，可以孕育新的物理學、數(shù)學、計算機科學等?！?蛋白質(zhì)折疊的研究開啟了唐超的跨學科研究之旅。 他試圖用物理思維和方法解決更多生命科學領(lǐng)域的問題，從此“一發(fā)不可收拾”。
“是時候為國家科研做出貢獻了”
自2005年起，唐超在加州大學舊金山分校（UCSF）任教。 這里不僅有最優(yōu)秀的生物學家，還能接觸到最前沿的生物學話題。 唐超參與了招聘、科研、教學、管理等方面的工作，并幫助UCSF確立了系統(tǒng)生物學的研究方向。
六年后，事業(yè)如日中天的唐超突然決定回國。 當時，中國的交叉學科在理念和科研環(huán)境上與國外存在很大差距。
“改革開放和留學改變了我的人生軌跡，也改變了整個國家的命運，現(xiàn)在，是我為推動國家科研事業(yè)做出貢獻的時候了?！?span style="display:none">xH2物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
在唐超看來，國內(nèi)形勢發(fā)生了很大變化，國民經(jīng)濟、國力、國家科研投入都比以前強大了很多。 事實上，自20世紀90年代以來，唐超頻繁往返于美國和中國之間，在一些大學和研究機構(gòu)講學并參加學術(shù)會議。
1999年科物理學家，唐超受李政道委托，開始籌建理論生物學中心，即定量生物學中心的前身。 起初，他每年都會回國兩三個月，直到2011年，他和家人回到中國。 回國后專職擔任定量生物學中心主任、北大-清華生命科學聯(lián)合中心（北京大學）學術(shù)委員會主任。
“今天的生物學有很多原理、公式和數(shù)學方程，但未來更有可能出現(xiàn)新的‘生命數(shù)學語言’和新的‘生命物理學??’。如果我們堅持打破學科界限研究生命現(xiàn)象，影響將會是巨大的。”
唐超帶領(lǐng)團隊利用北京大學的多學科優(yōu)勢，集中在數(shù)學、物理、化學、工程、生物和信息科學等領(lǐng)域的研究力量，開展并推動了定量系統(tǒng)生物學研究的一系列進展。
唐超課題組將非線性動力學的概念應(yīng)用于生物調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，提出了生物系統(tǒng)魯棒性的理論解釋，為細胞周期、細胞命運決定、干細胞重編程等生物學問題提供了新的定量視角。 。 他們還利用統(tǒng)計物理思維方法研究生物網(wǎng)絡(luò)拓撲與功能之間的關(guān)系，并找出通用的設(shè)計原則。
2002年李政道先生與理論生物學中心部分成員合影
理論生物學中心的發(fā)展得到了社會各界的肯定和好評。 不僅被評為教育部第一批創(chuàng)新研究團隊，還于2007年、2008年成為首個獲得國家自然科學基金委支持的“跨學科”創(chuàng)新研究群體，并得到了北京市的支持。交叉學科重點學科建設(shè)。
“我有兩個孩子，一個上初中，一個上高中?；貒鴮λ麄儊碚f是一個很大的犧牲，但他們還是和我一起回來了。我的妻子除了北京的空氣有點差之外，沒有其他抱怨?！眽牡??！?更令唐超感動的是家人的支持。 他全身心致力于國內(nèi)交叉學科建設(shè)。
培養(yǎng)具有“科學品味”的復(fù)合型人才
唐超將導(dǎo)師卡丹諾夫?qū)捤啥謬乐?、深入的培養(yǎng)理念“復(fù)制”到了定量生物學中心和北大-清華生命科學聯(lián)合中心的學生培養(yǎng)、科研人才管理、招生等各個環(huán)節(jié)。
他多次用“科學品味”來形容對學生的要求。 “科學品味是對科學問題的敏感性，以及知道如何提出好的科學問題?！?在他看來，自由輕松的氛圍還有助于培養(yǎng)思考精神和科研熱情，這與知識和技能同樣重要。
唐超全職回到北大后，培養(yǎng)了第一批博士生
“我們每周都會討論一篇別人寫的文章，大家一起評估這項研究是否做得正確、解決了哪些問題、是否有趣。 這些都是提高我們科研品味的過程。”
兩個研究中心為創(chuàng)新型復(fù)合型人才的成長提供了“寬松優(yōu)質(zhì)的土壤”。 無論發(fā)表文章，均采用五年評價制度。 在唐超看來，這樣的制度可以讓大家靜下心來思考一些長期且有意義的工作。
無重大限制、無年齡限制、無考試……生命科學聯(lián)合中心看似“放任”的招生模式，實際上是嚴格而苛刻的。 沒有專業(yè)限制，因為我們希望將招生背景拓展到生命科學之外； 沒有年齡限制，不限于應(yīng)屆本科生，更有利于發(fā)現(xiàn)更有經(jīng)驗的人才； 沒有考試，意味著一種新的評價模式——學生有多次PI面試，需要回答廣泛的問題，這樣可以更準確地了解和掌控學生的素質(zhì)。 “我們希望將學生從考試中解放出來，培養(yǎng)他們發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力?！?span style="display:none">xH2物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
唐超和實驗室同學在北京大學定量生物學中心年會
近年來，擔任前沿交叉學科研究院執(zhí)行院長的唐超將自己的理念拓展到了更廣闊的領(lǐng)域。 研究所10個中心涵蓋數(shù)學、物理、化學、生物、醫(yī)學、工程等多個學科交叉研究領(lǐng)域，聚集了一大批學科帶頭人和青年學術(shù)骨干，開展各類前沿問題的研究和科學技術(shù)的突破。 這方面取得了一系列重大研究進展。
研究所各中心每年在各類學術(shù)期刊上發(fā)表大量研究成果。 各中心先后承擔了“863計劃”、“973計劃”、“國家自然科學基金”、“國家重大科技專項”等國家、省部級科研項目數(shù)百項，并榮獲多次獲得國家自然科學獎和國家技術(shù)發(fā)明獎。
“要實現(xiàn)真正的跨學科跨學科工作，還有很多工作要做?！?唐超的探索之路從未停止過。 “我希望有一天我們的學科概念會變得更加淡化，所有學科都完全連接起來，交流會更加順暢，我們甚至不需要設(shè)立跨學科學院。 這樣的機構(gòu)?！?span style="display:none">xH2物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
到那時，“什么是生命的數(shù)學語言”和“什么是生命的物理學”也許就不再是問題了。
人物卡
唐超，北京大學物理學院講座教授、前沿交叉學科研究院執(zhí)行院長、定量生物學中心主任、北大-清華生命科學聯(lián)合中心學術(shù)委員會主任（北京大學）。
唐超教授在統(tǒng)計物理、非線性科學、復(fù)雜系統(tǒng)、物理生物學等領(lǐng)域開展了許多開創(chuàng)性工作。 近年來，他專注于運用物理思想和方法研究生物問題，探索生命系統(tǒng)的定量規(guī)律和設(shè)計原理。
2019年11月22日當選為中國科學院數(shù)學物理部院士。
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采訪：韓芳、陳詩月、王艷、吳征、王鵬、劉啟元
文：王艷
攝影：王甜甜
資料圖：受訪者提供
視頻：北京大學電視臺 趙丹
排版：肖宇