《闻雁集》篇二十六：马琰铭

欣逢吉林大学研究生院创建40周年，应张希校长之邀，以文忆学，共闻雁鸣。

作为吉林大学研究生教育的受益者（博士生），又是如今的建设者（导师），在这个值得纪念的时间节点为母校写下自己求学、治学、教学的所思所感所悟，既是感念恩师、回报母校的责任，也是鞭策自己、共勉共进的良机。不揣冒昧，草此小文，一得之见，抛砖引玉。

桃李荫翳  感念至深

求学生涯，得与名师，幸运之至。我的大学之路，起始于延边大学。从本科到硕士研究生阶段，均求学于延大理论物理专业。在这里，有幸受教于多位名师，我的硕士导师金光星老师，讲授超导理论和量子统计物理的朱宰万老师、量子场论的穆德政老师、群论的林进虎老师、高等量子力学的姜文植老师，都是“学高为师，身正为范”的楷模。为学，他们有深厚学养——推导复杂公式一气呵成，独立编撰的讲义深入浅出，撷英拾萃；为德，他们有高尚师风——对学生严慈相济、谆谆教导，为我后来与吉林大学结缘打下了坚实的基础，更激励我在学术上不懈探索。

1998年，我考入吉林大学超硬材料国家重点实验室攻读博士学位，师从我国现代高压物理学科的奠基人和开拓者——邹广田老师。邹老师谦逊低调，和蔼可亲，与学生相交，亦师亦友，相互尊重，堪为典范（图1）。

图1 2001年邹广田老师指导马琰铭和潘跃武

我博士刚入学时，实验室创建不久，考虑到我硕士期间做的是理论研究，邹广田老师希望并鼓励我继续从事理论方面的研究工作，加强实验室高压理论研究力量，还建议我跟随副导师崔田教授学习利用蒙特卡罗方法来模拟高压下固体氢的结构和性质。由此，我进入高压物理研究领域，并坚持在这一领域深耕至今。

当时，固体氢是火箭推进剂，将锂原子掺杂进入固体氢可以提高推进剂的工作效率，而弄清楚锂原子的掺杂点位和工作机制，是本领域的一个科学难题。老师把这个难题交给我，既让我找到了博士阶段研究的方向，也深深体会到老师的信任和期望。

在邹广田老师、崔田老师的指导下，我采用路径积分方法来模拟氢和锂的量子效应，并将其与蒙特卡罗方法相结合，研究高压下固体氢掺锂体系的能量状态和锂原子的吸收谱，据此编制了大型蒙特卡罗计算模拟程序，通过模拟解决了锂原子占位和工作机制问题。

学术求索“如鱼饮水、冷暖自知”，但师生共处的日子里，师长风范“随风潜入夜，润物细无声”般滋养着我。犹记得写博士毕业论文时，要对博士期间的科研工作进行全面系统地梳理总结，但又受限于自己的水平，殊感不易。所幸邹老师倾力相助，对我的博士论文进行了多轮精心修改，花费了大量心血。博士论文成稿后，邹老师又与我面对面讨论，逐句逐字琢磨，每轮修改持续数周，老师却不辞辛苦、不厌其烦，手把手的指导让我受益匪浅。在这场科学研究的“马拉松”中，邹广田老师严谨求实的科学精神深深影响了我，也成为我指导学生的基本准则。

博士求学经历令我难忘，毕业时老师和学校待我之厚，更令我心暖。2001年，我即将博士毕业，是“走”是“留”成为不得不面对的“选择题”。邹广田老师考虑到实验室要快速发展，在高压理论方向急需留用优秀人才，权衡再三后想出来一个两全的办法，就是在我没有拿到博士学位之前就留用我，而且得到了学校的全力支持。就这样，6月才能获得博士学位的我，在当年3月已正式留校。正是邹广田老师的大智慧和为我前途计的责任心，正是吉林大学求贤若渴、不拘一格的人才观，促成了我与吉大的不解之缘。

在吉林大学，类似于我这种“非常规”人才引进的例子还有许多。比如，物理学院的王志伟，他是唐敖庆班的优秀学生，因表现突出，2016年本科毕业后就经学校特批预留在了物理学院，后赴英国约克大学获得了博士学位，随后又到加拿大莱斯布里奇大学和英国华威大学做了两期博士后，如今已是量子宇宙和黑洞领域的学术新星，即将全职回校工作。

目前，吉林大学的“金种子计划”已成为学校的特色人才计划，对“好苗子”的特事特办，这既展示了吉大的眼界和胸怀，也彰显吉大的魅力与温暖。

放眼世界  求新前沿

学术研究，必须放开眼量看世界、纵目通视四海波，国际化视野往往能开拓出新的科研方向。“求学唯坚”奠定突破的基础，“求知唯新”决定突破的上限，这是我多年学术生涯的深刻体悟。

关于“求学唯坚”，先讲一下我突破英语听说关的经历。之所以要学好英语，一方面是由于，国际化的师资队伍是建设世界一流大学的基本要素；另一方面是因为，科学是无国界的，如果不能用英文与外国学者交流和讨论，不能用英文在会议上展示和传播自己的科研成果，就难在国际学术舞台上为中国争得一席之地。

在高压科学领域，国际高压科学与技术会议是公认的顶级学术会议，每两年举办一次，每次颁发两个奖项（每个奖项各授予一人）：Bridgeman终身成就奖和Jamieson青年科学家奖。

2001年7月，在北京召开的第18届国际高压科学与技术会议上，我有幸成为首位获Jamieson奖项的中国籍学者（图2和图3）。按会议要求，获奖人要作30分钟（含10分钟提问）的大会报告。这是我第一次作英文报告，还要面对300多位国际高压科学领域专家，以“鸭梨山大”形容也毫不为过。为了作好这场学术报告，我前后伏案一个多月准备PPT，又下功夫把每张PPT的内容全部写出并认真背下。

大会上作报告还算顺利，现在想来，与其说是“讲”，还不如说是“背”更为贴切。但在提问环节还是遇到了“麻烦”，第二和第三个问题实在没能听懂，只能连说了几遍“Pardon”，请提问人重复了几次问题后，连猜带蒙地进行了回答。至今忆起，仍觉“忐忑”。

 图2 2001年7月24日国际高压科学与技术协会主席Porowski为马琰铭颁发Jamieson奖证书

 图3 2001年7月24日美国科学院院士毛河光为马琰铭颁发Jamieson奖杯

此后，我下定决心突破英语听说关，为此自己下了一番苦功夫。后来，我在加拿大和瑞士总计工作了四年多，用英文作组会报告成为常态。开始阶段我还是以“背报告”为主，在持续渐进一年多后的某一天，突然感觉作英文报告进入了一个随心所欲的新境界，真有一种“众里寻他千百度。蓦然回首，那人却在，灯火阑珊处”的明悟。如今，我已用英文在国外高校和研究机构、国际学术大会上作邀请报告超过100次。前几年因疫情，国际交流次数锐减。今年7月，我到美国新罕布什尔州参加了一次高压科学领域的高登会议（Gordon Research Conference），虽感用英文报告生疏了些，但仍能顺利讲下来。正所谓“宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来。”我感受到，治学就像学英语一样，下功夫习得的能力，才是自己最可靠的“底牌”。

关于“求知唯新”，还是要从2001年的第18届国际高压科学与技术会议讲起。我作报告时，台下的一位听众是加拿大科学院院士、国际高压计算领域顶尖科学家John Tse。会后，他邀请我到他的课题组从事博士后研究。我欣然应邀，于2002年4月至2004年6月赴加拿大进行博士后研究。

在加拿大，我没有墨守成规坚持博士期间所掌握的基于概率统计理论的蒙特卡洛模拟研究方法，而是选择了对我来说全新的第一性原理计算研究方法。第一性原理方法是基于量子力学基本原理求解薛定谔方程的计算方法，能够获得凝聚态体系中最激动人心的电子的基本信息，还能够模拟出可以与实验数据直接比对的各种性质。这类方法所能解决的高压科学问题更多、所能研究的目标体系更广泛。在加拿大工作期间，通过对这类方法的理论基础、计算软件、解决科学问题路径的系统性学习和把握，我建立起了学术生涯的第一性原理计算研究基础。

在加拿大掌握的计算方法和软件均是本领域长期以来建立好的，回国两年来我的课题组也发表了多篇论文，但距突破性创新总感觉还差“临门一脚”。科学领域的突破很多是由理论方法或实验技术变革性创新所驱动的。我一直在尝试寻找计算方法方面的突破口。

一个偶然机会，我捕捉到了一个发展计算方法的新兴方向，即晶体结构预测，该方法不需要其它输入参数，仅依据化学组分信息就可以计算出材料的晶体结构，此类方法势必会推动新材料设计领域的快速发展。

2006年6月至2008年4月，我主动赴瑞士联邦理工学院Artem Oganov教授团队学习晶体结构预测相关理论方法，开启了第二段长期国外研究的生活。如果说第一段国外经历初步开拓了我的研究领域，第二次国外经历就是我进一步主动求变、力求突破的尝试。

功夫不负有心人，我的课题组发展了以CALYPSO命名的基于群智理论的晶体结构预测新方法，编制了拥有9个软件著作权的计算软件（http://www.calypso.cn），并获得了意大利国际理论物理中心和Quantum ESPRESSO基金会联合颁发的首届“Walter Kohn”奖（图4）。如今，CALYPSO已发展成为国际本领域通用的方法和软件之一，被写入22本国际专著和系列丛书，截至目前已被77个国家的 4,700余位学者签订版权广泛使用，标注使用该软件、用户在Nature子刊、PRL、JACS等期刊已经发表了1,950篇SCI论文，解决了物理、化学、材料、信息、地学等领域中一系列与晶体结构密切相关的科学难题。

图4 2017年1月13日，意大利国际理论物理中心Sandro Scandolo、Quantum ESPRESSO基金会主席Stefano Baroni、Walter Kohn奖励委员会委员Shobhana Narasimhan为马琰铭颁发Walter Kohn奖。

晶体结构预测方法特别适合于解决高压下材料新结构的科学难题。我的团队利用此类方法取得了一系列重要的科学发现，如发现了钠在高压下从金属转变为绝缘体的反Wilson转变；解决了高压下金属锂的半导体相的结构难题；发现了高压下超导温度超过210K的氢基高温超导体CaH6，开拓了氢笼型结构氢基高温超导体这一个新超导家族的研究道路。这些研究工作在国际上产生了重要的学术影响，引领本领域快速发展。

弦歌不辍 薪火相传

教育意味着一棵树摇动另一棵树。当你受到过森林的荫蔽和滋养，自然也想成为其中的一棵大树。

正是基于这样的朴素愿望，2004年7月，我从加拿大回到吉林大学创建了研究课题组（图5），开始了我的研究生导师生涯。苏联作家车尔尼雪夫斯基曾说过：“要把学生造就成一种什么人，自己就应当是什么人。”当那些在延大、吉大求学的日子浮上心头，一种为师的使命感和责任感油然而生。 

 图5 2007年6月13日，马琰铭课题组在南湖公园团建。照片中张立军、王彦超、李全获国家杰出青年科学基金；谢禹、李印威、高国英获国家优秀青年基金。

学生能够考上研究生，基本上已经证明了他们的学习能力；后续能否培养成才，导师承担着“传道授业解惑”的重大责任。高质量的研究生培养，一定是让学生站在导师的肩膀上开始科学研究，绝不是单单布置给学生一个代表领域前沿、学术思想明晰、科学问题清楚的博士论文课题而已。

导师能不能根据学生的特点制定出因人而异的培养方案？能不能每周甚至每天抽出时间和学生面对面地交流和讨论？能不能将学生发展的需求作为自己的工作核心？如此数问，萦绕心头，自是如临如履、不敢稍有懈怠。

当导师后，我按照“不放弃、不放松、不计较”的原则，与研究生建立了“朋友兼家长式”的相处模式。20年来已培养了47名博士研究生，27人赴国外从事博士后研究，3人获得了国外大学和研究机构的长期职位。8人获得了国家级四青人才称号（其中3人还获得国家杰出青年基金），其中5人本科毕业于非985高校；我指导下的3位国家杰出青年科学基金获得者，全部来自于非985高校。借此机会，与大家分享一下个人心得。

一是不放弃，持之以恒，方能点石成金。吉林大学的研究生生源质量相较于其他985高校不具有优势，全校的硕士研究生来自于985高校的占比不足三分之一。短期内，这种生源局面也难以完全改变。但一代代吉大老师从不因此而抱怨，而是努力在教学相长中，成就更好的学生和自己。

我的学生王彦超，本科毕业于白城师范学院，刚进入我的课题组时，理论基础较为薄弱，但是刻苦努力，有信心啃硬骨头，热爱发展计算方法。结合他的研究兴趣，我为他制定了专门的培养方案，帮他选定了发展晶体结构计算方法这一挑战性的研究课题。经过7年（2006-2013年）的精心培养和他个人坚持不懈地努力，他解决了成键特征矩阵方法表征晶体结构、晶体对称性检索均衡采样势能面、粒子群优化算法全局优化势能面等一系列难题，发展了以CALYPSO命名的晶体结构预测方法和软件，相关成果获得了2019年度国家自然科学二等奖。如今，他已经成为我国计算方法和软件研究领域的稀缺人才，2018年获得国家优秀青年基金，2022年获得国家杰出青年基金。

二是不放松，严格要求，方能奋力自强。我体会，做学术，“躺平”很容易，“躺赢”不可能。养成好习惯，可以让学生终身受益。一些初入门的研究生，自律性差，散漫随意。针对这类学生，导师有责任在规划好科研方向和任务的同时，培养让学生终身受益的自律习惯。我的学生谢禹，刚进课题组时，理论基础好、科研能力强，但自律性差，在实验室经常几天都见不到他的身影。对此，我采取“盯人战术”，为他量身定制了一个“早八晚十”的作息表。每到实验室，先查考勤、时时督促，不到一年，谢禹日渐自律自强，经常主动加班加点、钻研课题。博士毕业后的8年时间，他先后在瑞士联邦理工学院、美国橡树岭国家实验室、美国莱斯大学从事博士后研究。2018年，他以学术带头人身份回到学校工作，2020年获得国家优秀青年基金。

三是不计较，躬身为桥，方能育人有成。十年树木，百年树人。评价一名导师是否合格，一个重要的参考指标是看导师是否将研究生的发展作为自己的工作核心，是否将研究生的利益放在第一位。

我的学生陈欣，进入我的课题组攻读博士学位，主要从事热电材料的计算工作。2011年中旬，我参加了一个多尺度材料模拟领域的国际会议，期间遇到了我的好朋友，美国橡树岭国家实验室David Singh博士。当了解到他正在招聘一名从事热电材料研究的博士后，我随即将陈欣的简历推荐给他，而他也认为陈欣的研究背景和工作能力十分适合。那时，陈欣的博士研究工作刚进行了两年，虽然也发表了论文，但手头的大部分工作还未完成。考虑到学生未来的发展，我一边安排其他学生接手陈欣未完成的课题，一边联系研究生院批准她提前毕业答辩。最终，在多方努力下，陈欣在两年半时间内就获得了博士学位，成功赴美国橡树岭国家实验室从事博士后研究工作。我培养研究生始终遵循一个信条，学生的利益至高无上，老师应有为学生躬身为桥的觉悟。

回望求学、治学、教学路，科学事业的突破也许有运气的成分，但更需要的是执着和坚守。我在2006年幸运的把握住了晶体结构预测这一新兴方向的发展机遇，成为国际上最早进入该领域的探索者之一，18年后的今天，我仍旧在为推动本领域的发展做出自己的贡献。现在想来，没有恩师们的执着和坚守，我也许无缘于吉大、无缘于一生的学术方向；没有自己的执着和坚守，我也许无缘于今天的学术成就和自我价值的实现；没有学生的执着和坚守，我也许无缘于成为一个合格的师者。

行笔至此，感慨万千。谁都不能改变过去，学习定能改变未来。学无止境，行以致远；问道求真，唯坚唯新。愿与诸君共勉，上下求索，不改其心！

马琰铭，1972年9月出生，吉林安图人，中国科学院院士。2001年在吉林大学获博士学位。现任吉林大学党委常委、副校长。曾获国家杰出青年科学基金、长江学者、万人计划领军人才、全国优秀科技工作者、国务院政府特殊津贴等荣誉和称号。兼任国务院学位委员会第八届物理与天文学科评议组委员，吉林省物理学会理事长，中国物理学会凝聚态理论与统计物理专业委员会副主任，中国核学会计算物理分会副理事长，教育部第八届科技委数理学部委员。

高压物理学家和计算物理学家。发现了高压下钠从金属转变为绝缘体的反Wilson转变；发现了高压下超导温度超过210K的氢基高温超导体CaH6，开创了氢笼型结构高温超导体的研究道路；创建了基于化学组分信息计算晶体结构的CALYPSO方法和软件，被77个国家的1,000余个研究单位的4,700余位学者签订版权协议采用。相关成果获国家自然科学奖二等奖3项（2014, 2015，2019: 后两项为第一完成人），国际高压科学与技术协会Jamieson奖和意大利国际理论物理中心 Walter Kohn奖。

在Nature、PRL等国际期刊发表论文300余篇，SCI总引用30,000余次，2篇通讯作者论文单篇SCI引用超过2,000次。2017年-2023年连续七年入选科睿唯安全球高被引学者榜单。应邀在美国高登会议、美国物理年会、国际高压科学与技术会议等国际会议作大会报告或邀请报告90余次。

供稿 | 校长办公室

排版 | 王语圻 李   根 元今序

图片 | 作者本人提供

编校 | 依   过

审核 | 关升亮