【人物名片】 

  赵鸿，1964年生，甘肃金昌人。厦门大学南强特聘教授、博士生导师，国家杰出青年科学基金获得者，厦门大学物理学一级学科博士点主要学术带头人。1984年起就学于兰州大学理论物理专业，先后获得学士、硕士和博士学位，硕士毕业后留校工作，2003年调入厦门大学物理学系。主要研究领域为统计物理、输运理论、非线性动力学以及机器学习等。主持完成国家自然科学基金重点项目等多项基金项目，在低维晶格热输运、布朗运动、机器学习预测等理论研究方面取得了多项开拓性研究成果。曾担任兰州大学理论物理教研室主任、理论物理研究所副所长，厦门大学物理学系主任、物理与机电工程学院副院长等职务，在物理学科建设和人才培养等方面作出了重要贡献。2024年荣获厦门大学“我最喜爱的十位老师”称号。

教学和科研的领路人

 ——我的导师赵鸿教授

 熊大兴

我与赵鸿老师的师生缘分始于2004年，那一年赵老师担任我们本科核心专业课程“量子力学”的主讲教授。当时，他刚从兰州大学来到厦大不久，是统计物理学科的领军学者。在繁重的科研任务下，赵老师对待教学也十分认真负责，每堂课他都精心准备，把深奥的“量子力学”讲得通俗易懂。当我真正成为赵老师的研究生近距离接触他时，我才明白，要做到讲解通俗易懂其实并不容易。这缘于赵老师每次上课前一晚都充分备课，在纸上详细书写着第二天课堂的思考和安排。这一做法也深深影响着我后来担任高校教师的讲课方式。

在研究生学习阶段，赵老师还为我们讲授了“群论”“理论物理中的数值计算方法”“非线性动力学”等课程。其中，“群论”是一门抽象高深的研究生必修课程，当时在很多高校的研究生教学中可能都没有开设这门课程。虽然课程跟赵老师平常的科研工作联系并不那么紧密，但赵老师依然精心备课，把群、群的表示论、晶体点群等知识点娓娓道来，使听讲的我们受益良多。至今，网络上还可以搜到赵老师讲解“群论”的课堂笔记（由厦大物理系2006级理论物理硕士生陈济舸师弟整理）。“理论物理中的数值计算方法”和“非线性动力学”这两门课程更是让我们体会到了数值模拟的乐趣。时隔多年，我仍然记得赵老师手把手教我们用 Fortran 程序书写正则系综下的各种分子动力学模拟程序的情景。后来我在福州大学讲授的“复杂系统计算与模拟”正受益于此。目前，我也把这一课程讲授予闽江学院物理学科拔尖创新班的同学们。

   赵老师对我的影响更多是在科研方面。还记得，我的本科毕业论文题目是《非对称神经网络在语音识别中的应用》，我从中学会了如何用随机变异优化选择定则书写非对称神经网络程序。步入研究生阶段，我们一方面进行课程学习，另一方面开始更加系统的科研训练。这些学习和科研使得我逐步体会到赵老师创新的科学思想，以及他长期科研孜孜不倦的毅力。仔细捋一捋赵老师关于神经网络的工作就会发现，早在2004年，他就创新性地以蒙特卡洛思想发展了被定义为随机变异优化选择定则的反馈神经网络的整体设计方法［Physical Review E 70，066137（2004），独立作者］，并在2006年后把这一方法推广至多层网络。后面的工作至今都未发表，实际上独辟蹊径，为现今热门的深度机器学习提供了一种创新性算法。然而，时隔16年的今天，赵老师仍在逐步改进算法，试图在仅利用当前时间序列，通过有效的机器学习算法构造与目标系统定性等价的动力学系统（复制动力学），并试图进一步地把这一机器学习算法应用于变星演化、天气、房颤、癫痫等系统的状态预测和系统演变预测。他这种执着钻研的精神至今仍深深地影响着我们。
   赵老师的创新性工作还包括非平衡统计物理基础问题中的关于低维多体体系的输运研究。他到厦门大学后不久就产出一篇非常漂亮、至今仍影响深远的学术论文［Physical Review Letters 96， 140602 （2006），独立作者］，文中创新性地提出了能量密度涨落时空关联的算法。这篇论文目前 Google 引用已达129次（截至2022年4月13日），这样的引用次数对于统计物理的理论研究来说是很不容易的。还记得赵老师在厦大理论物理与天体物理研究所年度研讨会上报告了这篇工作，中科大的某位老先生还给出了高度评价，这使作为学生的我们也深受鼓舞。
   赵老师毫无保留地将他的学术思想传授给我们，鼓励我们在不同的研究问题中探索创新。我主要从事的是二维晶格体系能量扩散的研究，要将赵老师2006年 PRL 工作的算法推广到二维。在赵老师的指导下，在师兄们的帮助下，经过一段时间的磨砺，我在研二的时候基本书写并调试好了程序。当时研究组里的主要计算资源是由几台奔腾4处理器组建的集群系统，根本无力为二维体系大尺寸计算创造条件，因而这一研究工作暂时搁置。后来，师弟黄平博士凭借着自身优秀的计算机能力，用当时还不算流行的精巧的 Gentoo 系统为研究组搭建了首个高性能计算机集群系统。这一系统的搭建大大助力了组里的研究工作，我也因此得以在赵老师的建议和指导下，转换思路，以并行程序的优势完成了二维圆盘晶格体系热传导的模拟。这项工作也得到了研究组内王矫教授、张勇师兄等老师的倾力指导，最终成果在2010年发表于 Physical Review E 的快速通讯上。从这一工作中，我充分体会到了科研工作的不易，特别是完成一个好的科研成果，其中的艰辛不言而喻。我们既要有创新的想法，又要有合适的方案和足够的能力来实现想法的最终落地。关于这一点，赵老师曾开玩笑地说：“以后如果科研上找不到工作了，说不定可以去搞搞计算机，作为就业的另一种渠道嘛！” 

   在整个硕博连读生涯中，我还在赵老师的指导下做了一些关于多态神经网络的小工作。除了科研想法的提点和具体方案的实施，赵老师在研究结果的组织成文方面也给予了我们充分的指导，如哪里需要添加新的结果、哪里的表述要更有逻辑性……还有开题报告、进展汇报以及毕业答辩的“presentation”等，一轮轮的反复修改也让我们学习和体会着科研的严谨和精益求精。

   在科研学习之余，我们与赵老师的相处也十分融洽。当时每逢周末，我们研究小组就会和天体物理研究小组在上弦场踢一场足球。2007年时，学校实行本科生导师制，赵老师组织研究组的成员和一些本科生代表一起出海，我们在海边烧烤，赵老师童心未泯地拣石头打水漂。这些近距离的生活交流，让我们感受到作为学者的赵老师在生活中活泼的一面。

2007年复杂系统研究组活动

  我于2010年博士毕业，并于2011年2月离开母校到福州大学从事教学科研工作，2021年我又到了新单位闽江学院工作。十年一个周期，在厦大近十年的求学时间里，我有幸得到赵老师将近八年的悉心指导；在福州大学工作的十年，恩师也一直关心着我的成长。在我参加工作初期，赵老师本着“扶上马，再送一程”的关爱，指导我在2012—2014年完成了几篇关于离散呼吸子影响下的非普适热传导的工作；随后逐步指引我独立从事科研工作，使我得以在2016年之后能够独立发表论文，并敢于与国际上的领军学者进行学术交流。如今，我到新的工作单位一年有余，在工作中面临困惑时，也时常叨扰请教赵老师，而他总是以师者父母心的长者风范关心我，不厌其烦地给予我指导。我深刻地明白，正是有这么好的学者型导师的指导、关爱和培养，才造就了自己今天所取得的一点成绩。今后我将继续以赵老师为榜样，自勉自励，走好工作和人生之路。

*原文选自《百年树人——厦门大学物理人的故事》，厦门大学出版社，2023

作者简介        

 熊大兴，男，2001—2010就读于厦门大学物理学系，先后获得理学学士和博士学位。2011—2021在福州大学物理与信息工程学院先后担任讲师、副教授、教授。现为闽江学院物理与电子信息工程学院教授，主要从事统计物理学与复杂系统交叉领域研究工作。