搜狐视频关注流《张朝阳的物理课》近日迎来一场备受瞩目的“基础科学大会系列对谈”。搜狐创始人、董事局主席兼首席执行官张朝阳，与宾夕法尼亚大学物理教授、软物质与生命物质研究中心主任刘若微展开深度交流。刘若微是非平衡统计物理领域的杰出学者，她与合作者凭借在阻塞相变与无序固体领域的开创性工作，荣获2025年美国物理学会Leo P. Kadanoff奖，今年还斩获国际基础科学大会的玛丽・居里物理学奖章。
此次对话以“复杂的世界：从沙子到智能”为主题，从日常生活中的沙堆、泡沫入手，逐步深入软物质与非平衡统计物理的前沿领域，探寻无序系统中的普遍规律，还探讨了低功耗类脑智能材料的研究方向与潜在价值。这已是《张朝阳的物理课》连续第三年推出科学家对话系列，此前张朝阳已与诺奖得主戴维・格罗斯、著名物理学家徐一鸿、剑桥大学理论物理教授汤大卫等多位国际顶尖物理学家展开对话，内容涉及量子引力、时空本质、弦理论等多个前沿方向。
访谈伊始，张朝阳向现场听众介绍了刘若微的研究领域与学术成就。对于大众而言，固体、液体和气体是常见的物质形态，而刘若微长期研究的软物质，却展现出介于传统固体与流体之间，甚至难以简单归类的奇特行为。她在软物质的阻塞转变与无序固体领域成果斐然，揭示了沙粒、泡沫等看似无序的体系，在颗粒足够密集时如何突然获得类似固体的特性，并推动建立了相关理论。
张朝阳邀请刘若微进一步解释软物质的概念。以剃须泡沫为例，刘若微指出，泡沫约95%是气体，单个气泡并不坚硬，但大量气泡相互挤压、相互作用后，却能堆积出固定形状，表现出类似固体的刚性。张朝阳认为这一现象与结构效应类似，如同多根横梁相互支撑。
与水结冰不同，阻塞体系无需排列成整齐的晶体，在不断拥挤中就能“变硬”。刘若微表示，这种无序固体可作为理解沙粒、泡沫、玻璃等材料的重要起点。在软物质领域，蛋白质变构调控是一个有趣现象：小分子在蛋白质局部结合，可能引发远处结构和功能的改变。刘若微设想，能否利用类似机制，主动设计由可调材料组成的网络，使其产生所需功能？
基于此设想，刘若微和团队设计了弹簧网络。通过增删或调节某一根弹簧，可改变整个网络的剪切模量和体积模量，使弹簧网络具备负泊松比的奇特力学性质。他们还设计了流管网络和电阻网络。然而，如何确定材料单元的调整方式是难题。这一问题与神经网络训练过程相似，AI训练需进行全局运算，计算量巨大。而可调材料网络受物理约束，如弹簧网络满足力平衡条件，流管网络满足流量守恒，电阻网络满足基尔霍夫定律，只需利用局部状态信息，就能让整体性质逐渐接近目标。
张朝阳评论称，这种“局域规则”与大脑相似。一个神经元无法知晓整个大脑所有神经元的活动，却能通过临近神经元信号传递进行思考，所以人脑仅需约20瓦功率就能处理复杂信息。利用物理世界进行“计算”，或许为理解低功耗智能开辟了新路径。
对于可调材料，刘若微坦言目前实验中的网络规模较小，而神经网络和大脑的能力往往随规模扩张而涌现。这引发一个更基础的问题：为何有些由大量单元组成的系统，规模变大后能力更复杂，而另一些系统则不然？她以水为例解释，一滴雨水和整个海洋虽尺度差异大，但物理学家可用相同流体方程描述。张朝阳补充道，研究一滴水或一片海洋，无需追踪每个水分子的位置和速度，用温度、压力、黏度等少数宏观量即可描述整体行为。即对于许多物质系统，“更多”仅意味着规模更大，不会获得新“本领”。
但大脑、神经网络和生命系统不同。小型神经网络只能完成简单任务，规模扩大后可能产生更复杂能力。生物体从单个细胞发育，逐渐形成器官和大脑，功能也越来越复杂。刘若微将此现象概括为“many more is more different”，即数量更多后，系统不仅变大，能力也可能发生质变。这让问题从材料物理延伸到生命与智能领域。刘若微认为这里可能存在“一种新的物理，也是一种新的凝聚态物理”，不仅与AI和神经科学相关，还可能为理解生命发育等生物现象提供新视角。张朝阳关注其中的物理机制，若大量简单单元仅靠局部相互作用，规模扩大后就能涌现复杂功能，那么弄清系统如何实现从“更多”到“更聪明”的跨越，或许是探索生命和智能起源的重要物理路径。
在最后的互动环节，来自国内外多所高校的青年学生踊跃提问，话题涵盖AI辅助物理研究的应用边界、智能材料的规模化落地路径、青年学者的基础科研成长路径等多个方面，现场交流气氛热烈。针对AI与科研，张朝阳分享观点：“AI给出答案后，还要留出同样多时间自己思考，否则大脑会退化。”他认为面对前沿且有争议的科学问题，不能直接接受AI结论，要主动比较不同观点，保持批判性思考。
刘若微认为，AI擅长提供答案，尽管答案不总是正确，但物理学最重要的是提出问题，新且不同的问题往往更有价值。她指出，大语言模型与大脑在数据、学习方式和物理基础上有根本差异，AI会完成许多与人类不同的任务，但不会简单取代人类。对于青年学者如何选择研究方向，刘若微建议问问自己最能接受哪种“出问题”的方式。若无法忍受实验设备故障，可能不适合实验研究；若无法忍受反复寻找程序错误，可能不适合计算研究；若愿意花长时间检查推导中的一个符号，则可能更适合理论研究。她强调基础科学和应用研究无高下之分，关键是找到真正令自己兴奋的问题。
作为国际知名女性物理学家、首届玛丽・居里物理学奖章得主，刘若微谈及女性科学家时表示，每次参加学术讨论会与女性学者交流观点都很有意思。她认为物理学界存在过度强调竞争的现象，一些学术讨论中人们暗中“计分”，比较谁更聪明、观点更有洞见。不熟悉或不愿参与这套规则的人可能怀疑自己能力，甚至认为自己不属于物理学。
“物理本身非常难，所有人都会觉得自己笨。”刘若微坦言，即使身为资深科学家，她仍会在报告或讨论中发现对某些问题理解不足。真正重要的是接受这种感受，保持好奇，大胆提问。“不要担心看起来笨，去做就是了，享受其中乐趣。”张朝阳对此深表认同，他将自己重新学习物理的状态称为“业余者的优势”，没有考试和论文压力，不怕问看似简单的问题，反而能凭纯粹好奇心深入学习，尝试找到更清晰的表达方式。“一个看似笨的问题，也可能是一个聪明的问题，甚至带来新想法。”刘若微同时强调，营造健康学术文化不能仅靠提问者勇敢，老师和周围的人也有责任。面对不成熟的问题，不应嘲讽或评判，要让每个人都能放心表达，允许“蠢问题”被提出，让交流摆脱“聪明竞赛”，才能真正保护年轻人的好奇心，为科学创新创造更开放、包容的环境。
