物理学院黄海平教授
自然科学这棵大树经过几百年的生长已经枝繁叶茂，学科类别错综复杂，支撑着人类社会的经济发展。进入21世纪以来，产生于学科交叉边界的科学问题越来越重要，甚至对世界科技文明的发展起到至关重要的作用。2021年，复杂系统领域的三位科学家因他们在解决跨尺度（学科交叉）的科学问题方面的奠基性贡献获颁诺贝尔物理学奖。在这之前，我国就充分认识到学科交叉的重要性，在基金委设立了交叉科学部，打破学科壁垒，开辟学科前沿，促进交叉科学创新人才的培养。因此，接下来很长一段时间，学科交叉将成为复杂性科学研究的关键模式，并将对世界科技文明产生深远影响。
中山大学地处粤港澳大湾区核心地带，有着丰厚的学科交叉资源，在面对新一轮科技创新热潮，更应在推动学科交叉融合方面担负起历史使命。在大学开展学科交叉融合，不是学科的简单叠加，也不是各学科谋求各自研究利益，而是涉及教师、学生和行政服务三个方面的协作和共赢。其中心只有一个，就是营造交叉学科研究解决世界级技术难题或本质性科学问题的氛围，以氛围带动创新人才培养。
其一，教师是学科交叉融合的核心。教师需首先在各自领域有深厚的研究基础，并且研究思想和风格独树一帜。最为关键的是，他们对学科边界前沿有着敏锐的学术判断力，因而能够凝炼共同的研究兴趣并且提出可行研究思路。他们的活力需要一流的顶层设计来激发。世界顶尖的交叉学科类研究所都有着如下几个鲜明特征：活跃的学术交流，比如定期举办具有广泛兴趣的学术前沿报告、深入浅出的暑期学校和专题式的国际研讨会等；高质量的访问学者计划以促进国内外顶尖团队间的深度合作；开放的学科交叉课程设计以培养具有宽广视野的复合型人才。这些顶层设计将凝聚分散在各自学科但对学科边界科学问题感兴趣的教师的创新力，实现
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其二，激发学科交叉融合的活力需要一流的行政服务支撑。这些服务包括基金申请指导、青年教师培育、本科生和研究生培养、学术活动组织以及国际学术交流等。行政支撑的质量需要公开透明的制度保障，其中最关键的是建立持续稳定的交叉文化，形成对教师协作解决学科交叉科学或技术难题的激励机制，营造学生夯实数理基本功并积极参与交叉课题研究的良性循环氛围。
其三，学生是学科交叉融合的活力池。学科交叉不将是世界科学发展史上的昙花一现，而将持续地影响世界科技文明的发展。因此，高质量的本科和研究生教育将为学科交叉融合储备人才池，是对未来的高回报投资。开放的学科交叉课程设计、高质量的暑期学校、灵活的实验室流动机制和活跃的国内外学术交流是打造高质量并有持续生命力的活力池的关键要素。
以上谈的是笔者在学校层面上推动学科交叉融合的粗浅见解。接下来结合笔者课题组创建以来的学科交叉及其人才培养谈谈少许经验。笔者于2018年9月在物理学院建立物理、机器与智能（PMI）课题组，该课题组长期关注神经计算的基础物理。过去三年间曾有13名本科生和研究生在PMI接受过长期科研训练。PMI的本科生科研训练计划旨在为智能理论的交叉学科研究培养生力军，所以对学生的数学、物理和编程训练强度有严格的要求。科研训练循序渐进分阶段进行，由浅入深并辅与横跨物理、机器学习和脑科学的前沿文献阅读汇报。每阶段对学生的学习质量进行评估，并实行淘汰制。PMI从课题选择、数理基本功训练、论文写作到学术演讲对学生进行全方位的训练，让他们最终能在学术前沿崭露头角。
三年来凡是能通过此训练的学生都在数学、物理和编程展示了非常强的实力，并且大多能做出创新性的工作。比如，李婵同学的本科毕设整理成的论文在物理学顶级刊物Phys Rev Lett发表；蒋子健同学的本科毕设整理成的论文在Chin Phys B 机器学习与统计物理专辑发表；邹文轩同学的本科毕设整理成的论文在Phys Rev Research发表；陈梓铭同学的本科毕设更是写出120多页，对随机矩阵理论进行了深入的探讨，获得了校级优秀毕业论文；本科二年级的赵洋同学仅通过一年的训练就可以做出原创研究，该论文在Phys Rev Research发表。硕士生李婵获得IOP学术视频大赛三等奖、广东省物理年会海报一等奖、全国统计物理与复杂系统学术大会最佳海报、2021年国家研究生奖学金、中山大学杨振宁奖学金；硕士生邹文轩获得中国第三届计算与认知神经科学大会海报二等奖，并受邀在北京计算科学研究中心举办的暑期学校担任机器学习方面基础知识的讲师。
人类社会在21世纪将面临学科交叉的挑战，很多科学或技术问题已经很难通过单一学科解决，比如医学和生命健康，新能源和新材料，人口老龄化和脑疾病等等。学科交叉融合将为世界科技文明发展注入新的推动力，而大学作为人才培养中心和学术创新交流中心，必将担负起神圣使命。大学对社会的回馈只有在教师、学生和服务三者达到高度协调时才会被最大化。因此，笔者希望本文的粗浅认识能够启迪学校层面的学科交叉布局和人才培养，也希望这些布局最终能为国家培养一批代表世界前沿的原创型人才。
文稿终审：物理学院 赵福利
