2021诺奖物理学奖花落“复杂系统”！你知道自然界有多复杂？( 二 ) 交汇点讯10月5日

目前物理学主流思想认为，不同尺度受到不同物理规律的支配，即多者异也。从粒子物理、原子分子到细胞生物层面，都存在着不同规律。雷群利认为，从复杂无序的体系中找出普适的物理规律将有深远的意义。如果凝聚态物理和量子物理等领域会从“硬件”角度推动社会发展，那么对复杂系统的研究，将从“软件”角度促进人类社会的进步。雷群利说，自然和社会存在很多复杂系统，比如机器学习中的人工神经网络， “神经网络就是一个非线性的复杂系统，它不仅可以完成复杂的功能，还可以产生智能。如果我们能够掌握更多关于复杂系统的知识，我们也许可以设计出一些基于复杂网络的非线性分布式系统，从而实现类似生物体系的鲁棒和自适应功能。”
两位气候学家，对全球变暖研究“领先一步”
今年物理学奖为啥会破天荒第一次颁给气候研究专家？南京信息工程大学气候与应用前沿研究院院长罗京佳教授告诉采访人员，物理学是一门基础学科，而气候研究则是物理学科的应用方向。此次获奖，与全球对气候变化的关注不无关系。
近年来，我们对气候的关注大多源自一个词“全球变暖” ，这一次获奖的两位气候学家，对于全球变暖的研究都“领先一步” 。
罗京佳告诉采访人员，真锅淑郎是日本战后较早留美的气候学者，在上世纪六十年代就到美国海洋大气局的地球物理流体动力学实验室开展研究。“真锅淑郎和他的合作团队们提出了一个简化的辐射对流平衡模型，他们发现，随着大气中二氧化碳浓度的变化，地球表面和对流层的温度会上升，而平流层的温度下降。” 曾经，科研工作者对于气候的研究停留在‘大气’或是‘海洋’的单一圈层。罗京佳介绍，真锅淑郎在海洋和大气的耦合模式研究方面有原创性突破，团队利用计算机建立了气候模式进行了数值模拟，不只如此，他和合作者们还用他们的模式分析了历史上曾经出现过的一些气候变化。
【2021诺奖物理学奖花落“复杂系统”！你知道自然界有多复杂？】另一位摘得诺贝尔物理学奖的“气候大咖” 克劳斯·哈塞尔曼的研究，则同样聚焦在大气和海洋之间的“拉锯战” 。“我们都知道，大气状态变换是‘急吼吼’的，每个小时都不一样。但海洋的变化就有些‘慢性子’ ，海温的波动很慢，它们之间到底怎样互相产生‘关联’ ，这正是克劳斯·哈塞尔曼的研究内容之一。”罗京佳介绍，克劳斯·哈塞尔曼对于气候研究的贡献，在于他提出了描述气候变化的随机气候模型，后来模型便以他的名字“哈塞尔曼”命名。此外，他还发展了识别自然现象和人类活动在气候中留下的印迹的“指纹”方法，这个方法被用来证明大气中温度的升高是由于人类排放的二氧化碳造成的。“两位气候学者的研究，为我们的气候研究形成了一个大的方向。”罗京佳归纳道。
他眼中的真锅淑郎：演讲时富有激情
2001年，罗京佳在博士毕业后，来到了日本横滨的全球变化前沿研究中心做研究，与本次诺奖得主之一真锅淑郎在同一研究所的同一楼层一起工作。那一年，真锅淑郎已经70高龄。
“我们做的都是气候变化的相关研究，基本原理是一致的，因此大家经常有很多交流。中午一起喝咖啡，吃饭。研究所里有报告时大家也会一起分享。”
诺奖得主的日常样貌，罗京佳的概括非常“白描”：真锅淑郎头发白白的，眼镜也比较老式，是个矮小的日本老人。但在对待科研时，却充满热情。“尤其是他在作报告时的演讲，是比较有激情的。”