原标题：【我们兰大人】陈曦：从阿尔托到兰州——心之所向 不负热爱
“我觉得科研工作有一个特别大的好处，那就是可以做自己真正感兴趣的事。”从中国到芬兰，再从芬兰回到西北，陈曦始终坚持将兴趣凝结成热爱，不断探索自己孜孜以求的物理梦。也正是因为一直从事自己感兴趣的事儿，陈曦的物理研究之路才走得越来越远。
“我和兰大有缘”
2022年8月，在芬兰阿尔托大学任教的陈曦选择回到家乡兰州，同年12月，她正式成为兰州大学物理学院的一名教授，在全新的科研平台上继续探索机器学习在物理中的应用。
还在高中时，陈曦就对兰州大学物理学院十分敬仰。“那时我们还小，但都已听说兰大物理实力强劲，在全国很有影响力。”彼时的陈曦，已经表现出了对物理浓厚的兴趣，在诸多课程中，她的物理成绩总是拔尖的。高考结束后，秉持着热爱，陈曦在填志愿时坚定选择了物理学专业，决定继续深入学习。进入本科后，陈曦惊喜地发现，自己就读的南开大学物理系使用的一些重要教材都是由兰大物理学院的老师编撰的，比如汪志诚的《统计物理》和钱伯初的《量子物理习题集》等，这给陈曦留下了深刻的印象。
在芬兰学习及任教期间，陈曦注意到机器学习对基础理论研究的帮助，并开始探索其在功能材料结构搜索中的应用。机器学习能够快速地进行大规模的计算和推演，在确定分子结构中有巨大的优势。这些研究刚好和兰大理论物理中心现有的研究成果形成互补，“我可以将我擅长的机器学习和兰大理论物理中心的传统研究领域相结合。”
从芬兰回到兰州是陈曦深思熟虑后做出的选择。“我的博士导师苏刚教授是兰大校友，现在我又在这所学校任教，这算是我和兰州大学之间奇妙的缘分了。”除了和兰大颇有缘分，作为一个兰州人，陈曦也愿意回到家乡，支持家乡的发展。“虽然我的力量很小，但是到了一定年纪我更想为家乡做点事。而且随着国际局势和科研形势的变化，我愈加觉得回到中国、回到家乡工作会更有成就感和满足感。”
陈曦（左四）参加学术交流活动
对陈曦而言，来兰大工作既是挑战也是机遇。“兰大物理学院一贯强调要有扎实的理论基础，这使得学院有着良好的学术积淀。同时，物理学院给了老师们极高的学术自由去开展理论研究，兰州理论物理中心平台也提供了非常好的交流合作环境，我可以在这里潜下心来，一步步实现自己的想法。”
“机器学习助力物理研究十分有趣”
在计算机技术飞速发展的今天，机器学习已然成为科学研究中的一项关键技术，其强大的数据挖掘和分析能力，对生物、医药、化学等学科的理论发展做出了重要的贡献。
陈曦在一次合作研究中发现了机器学习的妙用，“在合成DNA团簇的过程中，要使用到荧光成像。实验过程中，我们应用机器学习的方法，大幅提升了荧光效率。”正是这次合作，奠定了陈曦研究“机器学习方法在分子与材料结构搜索中的应用”的兴趣。
探索材料的性质前通常要确定材料的结构，但因为技术原因，过去研究者在做材料模拟时通常只能依靠自己的知识积累来假定材料的结构，而这种假设出的结构，可能与材料真实的结构存在较大的误差。对此，陈曦自然想到将机器学习引进功能材料结构搜索中，这样可以极大地提高搜索效率，找到材料真正的全局和局域稳定结构。
除了确定材料结构，机器学习在其他领域也有广泛应用。比如在药物研发中，研究者不可能对所有的有机分子进行检验，但利用机器学习，则会极大地提高实验效率，帮助研究者更快地找到药物分子。“现在已经有不少的药物公司和大学开始进行相关研究了，我觉得机器学习在分子搜索和药物研发方面会有较多应用。”陈曦笃定地说。
在掌握机器学习相关知识的过程中，陈曦花费了很多心思。她不仅认真查阅了相关文献，还搜寻机器学习的网课进行深度研究。物理和数学、计算机科学等是有相通之处的，陈曦认为这些学科的基础逻辑很相似，研究物理的人员也适合于研究机器学习。只有向外延展，才会有新的发现，在不断拓宽自己研究领域的过程中，陈曦一直坚持同他人多交流的原则。“现在的科研已经不是一个老师和几个学生就能完成的，还是要不断去跟别人交流，在沟通中才能多些新的想法。”
陈曦做学术报告
除了机器学习，陈曦也进行第一原理程序开发的工作。在进行光谱计算时，陈曦发现自己团队使用的程序在计算大体系内容时受到很大限制，因此她想重新编写一套程序来计算光谱。虽然陈曦对光谱计算有一定的研究，但在程序开发方面并不是十分擅长。于是她召集了多位对此研究有兴趣的人员，包括芬兰于韦斯屈莱大学的合作者、丹麦理工大学GPAW主程序的开发者等，由他们提供相应的技术支持，在此基础上，陈曦进行相关的设计和测试。
对于物理学来讲，机器学习可以帮助解决一些物理问题，提高分子和材料结构搜索的效率。但同时机器学习也是一种黑盒子，会掩盖一些推导过程，从而影响科研工作者对于物理过程的判断。目前为止，机器学习对于物理学的意义还未有定论。但陈曦认为，技术对于物理学研究的意义，不是在一朝一夕就能被确定的，作为一名科研工作者，她愿意在今后的研究中继续实践和探索。“科研是一个长期的工作，只有少数人是一开始或一直都特别厉害，但绝大部分人都是一直在努力，然后某个时刻才做到比较好的成果，我觉得我在向后者努力。”
“女生也能做好科研”
“‘女生不擅于学习理科’的说法是一种偏见，我见过许多理科成绩很棒的女生，她们都非常优秀，也获得了很大成就。”
2004年，陈曦本科毕业，在中国科学院大学直接攻读博士。2009年博士毕业后，陈曦出国继续深造，在法国国家科学研究中心、芬兰阿尔托大学从事科研工作，期间发表代表性论文共35篇，并先后主持芬兰国家级青年人才项目“具有生物传感和成像应用的荧光纳米银团簇的计算研究”和中芬交流合作项目“机器学习方法用于功能材料结构搜索和相关方法开发”。对于科研来讲，首先是科研工作者自身对某一个问题和现象感兴趣，然后才是去寻找解决问题的方案。陈曦认为，在这一探索的过程中可以充分发挥自身的主动性，也使得科研工作充满魅力和趣味。
陈曦在科研领域取得了诸多成果，但作为一名女性物理学者，在求学阶段，她也曾因性别原因感受过挫败。“在我们读硕士和博士的那个年代，会有老师表示自己不太想招女学生，或者说组里已经有许多女生，希望招收男生。因此，每当我看到有师姐和师妹成为高校老师，我都非常高兴，因为越多的女性成为大学老师和优秀的科研工作者，才能激励更多女性在科学研究这条道路奋斗下去。”
陈曦在南开大学参加学术活动
陈曦对她的两位高中同学记忆深刻，一位曾获得过甘肃省物理竞赛第一名，并成功保送至中国科学技术大学；一位则以甘肃省高考理科第四名的成绩考入北京大学，而这两位同学都是女性。陈曦在芬兰阿尔托大学做科研工作时，研究中心主任Päivi Törmä教授同样是一位女性，但她在实验和理论物理研究中都取得了出色的成果。“所以，我们要相信自己，不要轻易受到负面的暗示。如果一个人存有偏见，那是这种想法错了，而不是你有什么错误。”
“多给学生一些鼓励”
2016年，博士后出站的陈曦选择在芬兰阿尔托大学应用物理系任教。从学生变为老师，这种身份上的转换曾一度让陈曦难以适应。作为学生的陈曦更倾向于努力做好导师交代的每一件事，许多合作也是由导师牵头沟通的。而当陈曦成为老师后，既要有技巧地和学生交流，又要主动联系实验伙伴，这对吃饭都经常坐边角的陈曦来说，无疑是极大的挑战。“我一直在失败中总结经验，适应这种角色的变化。”
科研中的许多新想法大多都是在了解他人工作的基础上，在和别人长久持续的交谈中产生的。因此，在教学中，陈曦非常看重和学生之间的沟通，她也鼓励学生要多和别人交流。“其实很多好的想法并不是老师教给学生的，而是在和学生互相探讨的过程中产生的，有时甚至是由学生提出来的。可以说，学生的创造力对我自己的科研也有促进作用。”
在将机器学习方法应用于大分子结构搜索的实验中，一位来自清华大学的访问学生郭晓觅博士提出将高维的空间压缩至两维空间，在两维空间中更快地搜索分子结构的新想法。这一想法得到了陈曦的认可，并在之后的实验中进行了进一步的验证。但在具体的操作过程中，课题组仍然遇到了许多难题，近一年的时间里，不论采取何种方法都无法得到满意的成果。“后来我们发现不能只去压缩空间，还要让模型学一些稳定低能的结构，这样才能获得想要的成果，郭晓觅同学的想法给了我们很大帮助和启发。”
陈曦认为，教学不仅是教导学生，同时也是老师自身不断进步和成长的过程。在芬兰任教期间，对学术严谨的陈曦会指出学生存在的不足，希望学生有更大的进步。但与中国学生不同，芬兰学生大多不喜欢负面的反馈，因此在和芬兰学生沟通的过程中，陈曦逐渐明白要掌握批评与表扬二者间的平衡，既要准确地指出学生存在的问题，也要多多鼓励他们。
在芬兰阿尔托大学任教时，陈曦曾指导的一名学生特别追求细节上的完美，在做科研时总觉得自己做得不够快、不够好，过于紧张求快的心理未能帮助他有效地推进科研进度，反而使他一直处于紧绷的状态。加之家里发生变故，这名学生只能先提出休学。在休学期间，陈曦一直和这位学生保持着联系，肯定他的学术潜力，鼓励他不要放弃科研。在陈曦的帮助和学生自己的努力下，八个月后他重新回到校园，并且在之后的科研工作中取得了很大的进步。“要允许学生失败，即便是我自己，也会经历无数次的失败，跌入无数次的低谷。所以我觉得要理解学生，他们也会有自己不太顺利的阶段。”
将兴趣作为自己的职业，用热爱拓展研究方向，在理论物理的研究道路上，陈曦不会给自己设限，也从未停下探索未知的脚步。对陈曦而言，兴趣和热爱是支撑她全身心投入科研的重要因素，也是鼓励她回到西北和兰大探求新可能的精神支撑。因为热爱物理，陈曦想用自己的努力来鼓励女性打破社会偏见，也尊重学生的想法教导他们保持科研热情，她相信对物理的兴趣会让自己在科研道路上走得更加坚定。未来，陈曦也会以十足的热情做好科研，不断创造新的可能。