诺奖得主维尔切克专访：AI如何助力下一个科学突破

这十年，弗朗克·维尔切克几乎每年冬天都会来中国。

维尔切克是2004年诺贝尔物理学奖得主、美国麻省理工学院物理系讲席教授，同时也是上海交通大学李政道研究所（以下简称“李所”）创始所长、首席科学家。他说：“来上海，是我一年中最重要的行程之一。”

2004年诺贝尔物理学奖得主，李政道研究所创始所长、首席科学家弗朗克·维尔切克接受文汇报记者专访。（上海天文馆供图）

通常，他每年会在中国待上一个月：一周在上海交通大学闵行校区为本科生授课，另一周则在李所周边区域参加学术报告与交流。日前，他受邀在上海天文馆举办的“致广大，尽精微”大型科普讲座上作报告，期间接受了文汇报记者独家专访。

李所的发展远超预期“令人惊叹”

谈及李政道研究所这几年的发展，这位创始所长脱口而出：“令人惊叹！短短几年，它的成长速度远超我的预期。”维尔切克说，新落成的研究大楼、活跃推进的实验项目、不断加盟的优秀科学家，让这个年轻的研究机构迅速在国际舞台上崭露头角，“已经有一些实验项目在全球范围内产生了影响”。

在维尔切克看来，目前李所最具竞争力的，是这里聚集了一批优秀而充满活力的年轻人。他说，许多顶尖研究机构的形成往往源于一位或几位资深科学家，但真正让学术生态繁荣的，是后续不断聚集成长起来的年轻科研群体，“他们会彼此激发灵感、促成合作”。

当然，良好的实验条件、仪器设备的支持，以及生活环境同样重要。他感叹上海的发展速度：“几年前，李所周边还是一片空地。现在，这里正在变成一个既适合生活也适合研究的地方。”他坦言，这两年受国际环境变化的影响，国际交流“比理想状态下少了一些”，但李所仍保持着相当程度的开放性。

维尔切克希望，李所未来能成长为物理学史上那些著名学术中心“一样的存在”，比如美国普林斯顿高等研究院、丹麦尼尔斯·玻尔研究所、北欧理论物理研究中心等。他认为，以中国当前对基础科学的投入力度，特别是上海在科研资源和人才方面的积累，“完全有可能达到、甚至超越这些典范”。

鼓励学生与大模型一起做科研

维尔切克透露，自己每天都会花两三个小时与AI交流，一起做研究。尤其是去年11月左右，他突然觉得，ChatGPT在科研能力上发生了质的飞跃。他说，自己把AI当成合作者，会不断向它提问、追问、并展开讨论。他认为，自己和团队正在进行的研究非常有趣。“尽管现在下结论还太早，但那是有可能通向诺贝尔奖的研究。”他笑言：“未来某一天，我可能得和AI分享诺奖了。”

频繁与AI交流，愈发点燃了维尔切克的科学热情。“这种不断提问、迅速获得反馈的互动非常有意义。”在他看来，智能工具不该只是娱乐设备，而是可以成为科学学习的入口。

“把学生的手机扔掉或者藏起来，其实没有意义。”他说，“恰恰相反，我们应该学会如何好好利用它们。”因此，他鼓励学生用手机做科研，向大模型提出科学问题。事实上，“这个过程本身就是在训练科学思维：你不断得到答案，不理解时就继续追问；如果发现前后不一致，就去分析、去修正”。

科学与艺术“共用一片大脑”

年初，在我国两院院士评选出的2025年世界十大科技进展中，首个肉眼可见的“时间晶体”入选。这一概念正是维尔切克在2012年提出的。

在显微镜下看到的时间晶体。（图片来源：《自然-材料》）

时间晶体是一种在时间维度上呈现周期性结构的物质形态。最初，不少人认为这不过是天方夜谭。然而，从2015年前后开始，新的理论思路与实验技术的突破不断涌现，时间晶体研究一下子热起来。

“现在我们已经看到多种不同类型的时间晶体，其中一些方向甚至可能发展出实际应用器件，比如用于防伪或信息存储。”维尔切克介绍，未来时间晶体还可能带来更精准的新型时钟系统。

不过，真正令维尔切克着迷的还是理论本身。时间晶体在外表不变的情况下，内部却在发生结构化的变化——他把这称作“无变化之变化”。“这其实可以追溯到古希腊哲学家关于‘宇宙是否真的在变化’的争论。”他说，也许宇宙只有一个，但却能以多种不同方式被体验，“这或许是另一种意义上的‘多元宇宙’”。

在维尔切克看来，哲学、艺术和科学有着异曲同工之妙。小时候，维尔切克拉手风琴，上高中的时候他开始打鼓，还加入过摇滚乐队。成年后，他又开始弹钢琴，并将这一爱好延续至今。“最近，我买到了一把不错的口琴，正在学习怎么吹。”说着，他比划起吹口琴的动作，像个兴致勃勃的少年，瞪大眼睛说：“我认为科学和艺术可能共用同一片大脑，它们在某些方面是相通的。”