局外人撬動(dòng)物理圣杯：庫珀兩年攻堅(jiān)BCS，轉(zhuǎn)身成AI先驅(qū)

庫珀能加入超導(dǎo)研究團(tuán)隊(duì)，純屬一場(chǎng)機(jī)緣巧合。1950年代初，超導(dǎo)理論是物理學(xué)界的熱門難題。

美國(guó)伊利諾伊大學(xué)的巴丁教授，正帶著團(tuán)隊(duì)埋頭攻堅(jiān)。

當(dāng)時(shí)團(tuán)隊(duì)里的派恩斯博士，和巴丁一起研究電子與聲子的相互作用，為后續(xù)研究打了基礎(chǔ)。

1955年，派恩斯收到普林斯頓大學(xué)的邀約，選擇離開。

這一下，巴丁急了，他急需一位精通場(chǎng)論的研究者接手相關(guān)工作。經(jīng)楊振寧推薦，巴丁找到了庫珀。

那會(huì)兒庫珀主攻核子理論，量子場(chǎng)論和多體作用問題是他的專長(zhǎng)，但固體物理領(lǐng)域，他完全是個(gè)門外漢。

如此看來，讓一個(gè)不懂超導(dǎo)的人來破解超導(dǎo)之謎，巴丁的這個(gè)決定，在當(dāng)時(shí)怕是很難被理解。

可庫珀還真接下了這個(gè)挑戰(zhàn)。1955年9月，他來到伊利諾伊大學(xué)。

一邊跟著巴丁自學(xué)超導(dǎo)物理，一邊給物理系的同事講解量子場(chǎng)論的計(jì)算方法。

本來想，一個(gè)跨界學(xué)者要熟悉全新領(lǐng)域，怎么也得花個(gè)三五年吧？但后來發(fā)現(xiàn)，庫珀只用了一年就搞出了大動(dòng)靜。

這個(gè)被命名為“庫珀對(duì)”的概念，成了BCS理論的核心支柱之一。

庫珀的突破讓團(tuán)隊(duì)看到了希望。巴丁心里很清楚，超導(dǎo)理論這塊肥肉，不止他們盯著。

天才物理學(xué)家費(fèi)曼也在鉆研這個(gè)問題，稍有耽擱，成果可能就旁落他人。

毫無疑問，一場(chǎng)與時(shí)間的賽跑就此展開。

巴丁、庫珀，再加上26歲的博士生施里弗，三人組成了攻堅(jiān)小組。

那段時(shí)間，他們比以往任何時(shí)候都要勤勉。復(fù)雜的計(jì)算一遍又一遍推演，數(shù)據(jù)一遍又一遍核對(duì)。

這一年多的攻堅(jiān)，庫珀的貢獻(xiàn)不可替代。

他帶來的量子場(chǎng)論視角，為解決多體作用問題提供了關(guān)鍵思路。而此時(shí)的庫珀，才27歲。

庫珀轉(zhuǎn)場(chǎng)的速度很快。1957年離開后，他先去了俄亥俄州立大學(xué)當(dāng)助理教授，1958年又轉(zhuǎn)到布朗大學(xué)，沒多久就晉升為講座教授，直到2024年逝世。

很多人搞不清，放著到手的學(xué)術(shù)榮譽(yù)不追，為什么要突然跨界？其實(shí)答案很簡(jiǎn)單，庫珀的初心從來不是固體物理。

他中學(xué)時(shí)最愛的是生物學(xué)，只是覺得年輕時(shí)學(xué)物理，能培養(yǎng)對(duì)復(fù)雜自然現(xiàn)象的洞察力，才選擇了物理專業(yè)。

如此看來，離開超導(dǎo)領(lǐng)域，更像是他回歸初心的選擇。

1973年，庫珀在布朗大學(xué)創(chuàng)立了“大腦和神經(jīng)系統(tǒng)研究所”，一頭扎進(jìn)了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和人工智能領(lǐng)域。

他也成了這個(gè)領(lǐng)域的先驅(qū)者之一。

他的研究，為后來的深度學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)，推動(dòng)了認(rèn)知科學(xué)與人工智能的交叉融合。

1972年，BCS三人因?yàn)槌瑢?dǎo)理論獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

這時(shí)候，有人想起了當(dāng)初離開的派恩斯。

派恩斯的專長(zhǎng)也是電子與聲子的多體作用計(jì)算，要是他沒離開，或許也能站上諾獎(jiǎng)的領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)。

但學(xué)術(shù)選擇沒有如果，普林斯頓的教職邀約，在當(dāng)時(shí)對(duì)任何學(xué)者來說都是難以抗拒的誘惑。

庫珀后來半開玩笑地說，要是當(dāng)初知道愛因斯坦、玻爾這些頂尖物理學(xué)家都沒解開超導(dǎo)之謎，他說不定就拒絕巴丁的邀請(qǐng)了。

這種“無知者無畏”，反而成了他突破的關(guān)鍵。

沒有過往研究的思維定式，他才能用全新的視角切入問題。

讓人好奇的是，庫珀和另一位凝聚態(tài)物理泰斗安德森，兩人都是美國(guó)人，都住在美東海岸，壽命也都很長(zhǎng)，卻幾乎沒有學(xué)術(shù)交集。

安德森比庫珀大7歲，提出的“多則生異”觀點(diǎn)，核心就是庫珀后期專注的復(fù)雜系統(tǒng)。

本來想，兩人應(yīng)該會(huì)有不少交流，后來發(fā)現(xiàn)，可能是因?yàn)閹扃暝缭珉x開了凝聚態(tài)領(lǐng)域，而安德森當(dāng)時(shí)正專注于無序系統(tǒng)的局域化理論，學(xué)術(shù)焦點(diǎn)錯(cuò)開了。

庫珀的一生，用兩年時(shí)間在超導(dǎo)領(lǐng)域留下傳奇，又用數(shù)十年在AI領(lǐng)域開拓新局。

他的經(jīng)歷告訴我們，科學(xué)研究從來沒有固定的路徑。

所謂的“局外人視角”，未必是劣勢(shì)。有時(shí)候，打破學(xué)科邊界的束縛，忠于自己的學(xué)術(shù)初心，反而能走出一條不一樣的道路。

在如今科研越來越細(xì)分的時(shí)代，庫珀的故事更值得我們思考。

不要被單一的研究領(lǐng)域困住，多接觸不同學(xué)科的知識(shí)，保持開放的心態(tài)，或許才能更快地突破瓶頸。畢竟，科學(xué)的進(jìn)步，從來都是在不斷跨界與融合中實(shí)現(xiàn)的。