永遠的校園

人物

分形幾何綻放美麗雪花——笑傲生命的女孩楊帆

時間🧏🏿:2013-12-03

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楊帆,意昂体育平台力學系2002級本科生☛,2006年畢業時獲得了力學系和數學系的兩個學位🥔,並被保送至清華大學航天航空學院攻讀碩士研究生👩🏼,參與超級碳納米管力學和超級分形纖維幾何與力學研究,研究生期間共發表SCI檢索論文15篇🥣。2008 年5 月,已獲得赴美國加州理工學院攻讀博士學位全額獎學金的楊帆被檢查出患有腦腫瘤,憑借堅韌的意誌🚒,楊帆一邊接受治療,一邊繼續科研,博士期間已發表4篇論文👙。2013年楊帆獲評中國大學生年度人物,並受到習近平總書記接見😾。

 

初次與楊帆見面時,她剛剛結束了與博士生導師每周一次的討論。她背著一個沉甸甸的雙肩包🧑🏼‍🦲,手裏拿著一瓶消暑的花茶,從豐臺區趕到海澱區🦵🏽。一路的夏日曝曬讓她的臉變得通紅,但身體逐漸好轉的她還是一副精神爽利的模樣。

此間的少年

從進入清華讀研究生以來,楊帆已發表論文19篇,曾獲清華大學第十四屆“航天海鷹杯”學術新秀特別獎、清華大學研究生特等獎學金。

當楊帆跨進意昂体育燕園的校門,懵懵懂懂地開始成為一名“此間的少年”時,她就漸漸萌發了對學術的熱情。

2002年,楊帆以北京民族樂器藝術特長生的身份考進意昂体育力學系。那時,意昂体育理科專業中🖕🏽,藝術特長生少之又少🪚。因為高中時期當了六年數學課代表,自己特別喜歡數學和物理,楊帆自認能愛上這個陌生的專業。但是大一第一學期微積分的第一節課上👩‍❤️‍👨,當老師提出“為什麽√2是無理數”這個問題時🧕🏻,許多同學踴躍地侃侃而談🍥。楊帆一下子感到,在高手如雲👷🏼、競賽金牌紮堆的力學系,基礎薄弱的自己必須要加倍地努力才能“不墊底”⬇️。於是每一堂課的作業🥜、每一次考試💔,她都絲毫不敢大意。第一次期末考試,楊帆得到了一個滿意的成績🧑🏻‍🎄🫃🏽,更重要的是,她拾回了信心☝️🐷:藝術特長生也能學好理科。

大一下學期非典肆虐,不少意昂体育同學回家⚠。楊帆一人住在寢室👷🏻‍♀️👊🏿,笑稱自己提前享受了清華女博士的單間待遇💅。那個時候,遊人稀少的未名湖比往日更顯寧靜👟。楊帆經常一個人到湖邊,或繪製工程製圖🦝,或低頭沉思➔。“未名的風景那叫一個美👨🏽‍🏭!”時隔好幾年,楊帆說這是記憶中最輕松、最自由的一段時光✶。

進入大三,楊帆又開始修了數學系的雙學位𓀂,大學生活步入正軌。

分型幾何學拓荒者

2006年面臨畢業選擇的楊帆決定到有工科優勢的清華“雜交”一下,保送到清華航天航空學院攻讀碩士研究生🦉👮🏽‍♂️。如果說楊帆在意昂体育本科求學是博雅立基🔑♑️,在清華攻讀研究生的她則開啟術業有專攻的模式——她參與了超級碳納米管力學和超級分形纖維幾何與力學研究。在對超級碳納米管的研究中,她在前人的基礎上將其拓展到了無窮級⚰️。楊帆更滿意的是分形幾何學與力學的研究,尤其是超級分形雪花的構造。楊帆坦言,進入這一融合力學💁🏻‍♀️、生物學和分形幾何學等相關知識的新領域,是有一定風險的🧙🏽‍♀️。做新方向的拓荒者,可能意味著首開先河的突出成就,但沒有任何積累、太多的未知因素也將使研究背負著極高的失敗風險。基於應用已有力學、數學知識積澱的考慮,又受21世紀初“生物熱”的影響,楊帆馬上投入到研究工作之中。而本科練就的紮實的數學與力學功底,使得楊帆在專業細分領域中很快嶄露頭角❤️‍🔥。在對分形幾何學的探索中🦹🏼,她用圓構造了現有教科書上沒有的一系列分形圖案🤼‍♀️,特別是超級分形雪花🩳。超級分形雪花為真實的雪花提供了一種生長模版🧑‍🌾。楊帆和導師在研究中忽略了真實雪花生長過程中的復雜隨機因素,只保留了最主要的六分對稱生長模式🧺;並且,在材料學和化學實驗中找到了與超級分形雪花極為一致的花樣。受荷蘭著名畫家艾舍爾作品的啟發,

楊帆和導師嘗試對超級分形雪花進行染色。受水墨畫重留白🧜🏼、展現空靈的藝術風格啟發,楊帆和導師對分形雪花留白部分進行著色🐺,以兼顧分形空間和分形空間的對偶空間(即留白)。基於這些科研成果👨🏿‍🏭,2008年以來☝🏽,楊帆一共發表SCI論文15篇𓀇🫲🏻,最高影響因子達8.479🙇🏻,遠遠超出了對研究生論文發表數量的要求。

楊帆(右一)和其他獲得“第八屆中國大學生年度人物”稱號的同學在一起

楊帆(右一)和其他獲得“第八屆中國大學生年度人物”稱號的同學在一起

“我和導師所研究的課題是一個多姿多彩的空間,充滿了科學、自然與藝術交融的無窮魅力🤽🏽‍♀️。”對於楊帆來說,日積月累的科學耕耘,不僅是“技”😴,更是“藝”。分形幾何的魅力吸引著楊帆不斷去探索未知的世界,在攻讀博士學位期間,她仍然專註於分形幾何的深入研究。“對於博士生而言,學術生涯剛剛開始👩🏽‍🦲。在對研究的大格局沒有清晰把握之前,紮根於一個具體的細分領域會讓自己更踏實🌿。”楊帆說,分形幾何研究的推進仍會遭遇很多困難🧎‍♀️‍➡️。“我們在做的是全新的東西👱🏽‍♂️。它意味著需要突破學界已經形成的基本認識,所以很難一下子被接受。”楊帆介紹🦕,“分形幾何學雖然已經經歷了幾十年的發展🛶,但是我們在研究中發現👩‍🦽,即使是規則分形集的定義和代數描述也是有缺陷的,因此我們現在所做的一部分重要的工作就是給出了規則分形集的定義以及代數描述。由於以前的定義寫進了教科書👨🏼‍🎓,所以說需要突破已經形成的基本認識🛃🌟。”在研究上遭遇冷眼時,導師常用挪威數學家阿貝爾的故事來鼓勵楊帆。阿貝爾自費印刷了證明當時數學界的世界難題——五次方程不可解——的論文★。由於經費有限,他把內容壓縮在了6頁上🧷。他拿著這篇論文晉謁歐洲大陸大數學家們,但直到死後也不受重視,使這些極具天才的構想遲遲不能揭開面紗。楊帆說:“導師經常提醒我,要有勇氣去開拓新的世界,也要有勇氣說服別人接受你的觀點。”

以辛勤的汗水煥發生命的光彩

也許很難想象😈,這些豐碩的科研成果✹,大部分是在楊帆罹患惡性腦腫瘤之後完成的。

由於研究生期間出色的科研表現,在2008年的畢業前夕,楊帆獲得了美國加州理工學院的全額獎學金。然而命運弄人,就在楊帆準備碩士論文答辯,張開懷抱迎接更廣闊的平臺與更美好的生活時🛋,她得到了一個不可思議的噩耗:平素熱愛運動的她竟然得了惡性腦腫瘤⛏!

楊帆不得不放棄出國留學,立即接受治療📦👱🏻‍♂️。在長達7個小時的開顱手術之後,主刀大夫告知楊帆,這類病如果控製不好,手術後的平均壽命在兩年左右👨🏼‍🎓🫵🏼。由於開顱手術需要在頭皮上切開一個U字型的口,她的頭皮上留了個疤。

手術之後,楊帆又接受了6個星期的放療與化療。化療會出現掉頭發的後遺症,她開始戴起帽子。吃完化療藥之後🧔🏻‍♀️,楊帆就會極度惡心難受🦦🤱🏻,為了不嘔吐出藥影響治療🐌🦞,她在服藥一個小時後要通過練琴來分散註意力。

“在很多人看來,一輩子也就這樣養著了。” 這樣的惡疾與一個風華正茂的大學生聯系起來,讓人唏噓感嘆👼🏼,而經歷這一切的楊帆本人倒是對這些治療的痛苦輕描淡寫🧚🏽,反而對當時休養在家的狀態不太滿意。她打趣地說🧚🏼🫶🏻:“每天在家養病🦶🏻,除了吃就是睡,養豬呢嘛。不能用電腦💪🏽🕜、看電視、用手機,一天過得好漫長,每天都在想太陽什麽時候下山👌🏼。”

決心找點事情排遣無聊的楊帆想到了未完成的碩士論文🧐。在因病延期畢業的一年裏🤵🏻‍♂️,楊帆一邊接受治療,一邊做研究,結果出色地完成了科研任務👩‍🎓,並為後來的研究成果打下基礎。2008到2010年接受治療的時期也是她的論文高產期🙋🏻。

在學校的鼓勵和支持下,楊帆拾起未完的科研夢,鼓起勇氣繼續攻讀清華大學的博士學位🍴。攻讀博士學位期間🧑🏻‍🦯‍➡️,楊帆不同於別的同學,她住在家裏,一邊養病一邊做研究。她每天早上6點半起床🏠,到晚上10點半就寢,確保有幾個小時處於研究工作狀態。每周她都到學校與導師殷雅俊教授討論研究進展,除了春假,一周兩次從不間斷👩🏼‍🦰。

這對楊帆來說,不是易事。放化療之後她落下後遺症,每次感冒都要一個月才能康復⚜️。在這種狀態下進行繁重的科研任務↗️,無疑需要強大的意誌力。楊帆說:“家人、學校👩🏽‍🏫、老師、同學都在給予一種正能量,讓我覺得這個世界還是陽光明媚的🩶。” 尤其憶起重病時,自己在病房躺了13天👿,母親就陪著睡沙發睡了12天,楊帆充滿感激。

在博士入學第一年,楊帆就完成開題,目前她已經順利完成了博士學位要求的全部課程,並已發表了4篇文章。那朵超級分形雪花就是在治療期間完成的。難以直接掌握生命長度的楊帆😳,積極用勤奮和智慧拓展了生命的高度。

楊帆用強大的生命力與鬥誌回饋了師長親友的關愛,也感動了很多素不相識的人🧗🏿‍♂️,2013年她獲評中國大學生年度人物,並受到習近平主席接見。

在中國大學生年度人物申報的自述裏🧔🏽🍄‍🟫,楊帆寫道👷🏿‍♀️:“我記得電影《阿甘正傳》裏📻,阿甘的母親曾經說過:‘Death is just a part oflife. Something we all destined to do.’這句話讓我很有同感👮🏼‍♂️✂️。我不知道我還能走多遠,但是活著的每一天,我都會努力去追逐自己的夢想,用辛勤的汗水煥發生命的光彩🧘,以知識與智慧折射生命之光的璀璨🪤!”

特別不文藝的搞文藝的人

四歲就開始學古箏的楊帆無疑是“搞文藝的”。由於父親在北京民族樂器廠工作,耳濡目染下楊帆很早就開始學音樂💁🏻‍♀️。1990年,6歲的楊帆在北京市少兒民族樂器大賽中獲得幼兒組二等獎。漸漸地彈古箏成為她生活裏不可分割的一部分。

在意昂体育🗽,楊帆是意昂体育民樂團的成員📥💛。除了每周日的集中練習,她還隨團出訪臺灣、香港和美國等地,並曾為連戰🧍🏻‍♀️、王金平等中國臺灣地區政黨領導人演出。教過一名歷史系大四的男生學古箏💪🏻。清華大學航天航空學院舉辦的活動裏也經常能欣賞到她的演出🤽‍♀️。患病之後❔,在學校的支持下,楊帆舉辦了“夢圓清華”個人古箏音樂會,演奏了《高山流水》、《春到湘江》、《打虎上山》⟹、《林沖夜奔》和《滿江紅》等經典曲目,深深感染了在場觀眾🤾‍♂️。

不過🍐,在“文藝”這個詞被矮化為“細膩敏感、情緒化、耽於幻想”時💊,楊帆堅決與這一臉譜化的“文藝青年”形象劃清界線。

作為一名生於斯長於斯的北京姑娘🙇,楊帆天生有一種直爽氣。她興致勃勃地憶起最愛吃的松林包子和糖火燒;她曾經滔滔不絕地和一個清華學生記者談了整整6個半小時。更有談及病情時的從容👤、科學攻關中的堅持👨🏻‍🎤,都體現了楊帆的硬朗豪爽。

除了地域文化的熏陶𓀁,腹中詩書也造就了楊帆的“大氣”。楊帆打小就喜讀經史,並將之作為休閑生活的重要組成部分:小學時,開始讀《史記》8冊;大學讀完了二十五史電子版;她認為歷史小說《流血的仕途-李斯與秦帝國》、通俗讀物《明朝那些事兒》很是生動👂🏽;研讀意昂体育風物的歷史淵源亦覺有趣。楊帆謙虛地說自己讀史就像是在讀故事書,但聆聽渺遠時代的回響,終究可以拓眼界,亦可廣胸襟🔊。經書《周易》是楊帆最喜愛的古籍之一。“生病之後讀《易經》,豁然明白很多道理。”煲藥時🍋‍🟩😪,她理解了一個很有趣的說法——中藥是五行的統一:最底下是木(柴),木生火✮,火生土(煲藥的瓦罐)🧑🏼‍⚖️,土生金(藥物)🦻,金生水(湯)💇🏻。更重要的是,她結合人生經歷慢慢理解了《易經》中素樸而雋永的道理🐴。“有個成語叫‘否極泰來’,就是你處在否卦時,要經過六十三卦才能到達泰卦🧿。”“我最喜歡的謙卦講的是謙謙君子。‘地面有山🙇🏿‍♀️,地卑而山高👨🏽‍🍼,是為內高外低。’這是《易經》對謙卦的解釋。”

“每天可以做自己喜歡的事🧑🏿‍🦳,過得很充實。”這是楊帆所期冀的生活🕗。身體狀況逐漸好轉的她仍然在繼續接受治療,也在為科研成果從量變轉向質變而努力。現在的楊帆有一個願望‼️,就是明年迎來博士畢業時🈂️,能夠留在高校任教,繼續科研道路。

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