#費米
#精通實驗與理論的物理通才 🏅
#不是那個費曼 🧐
在1901年的9月29日，#恩里科費米（Enrico Fermi）在羅馬誕生了，誰都沒想到，他將是美國 #曼哈頓計畫 的主導科學家、也是 #諾貝爾物理獎 得主，並且對粒子物理的發展影響深遠。
與半導體相關的 #費米能階、費米–狄拉克分布，另外還有 #費米子、美國費米實驗室，以及紀念費米而命名的第100號元素 #鐨 等，在理工領域到處可見費米的足跡。
費米在 #理論物理 的貢獻，最具代表性就是費米Beta衰變理論，為今日 #弱交互作用 理論的前身。
20世紀科學家曾爭論 #Beta衰變 是否遵守能量守恆，1930年包立（Wolfgang Pauli）基於能量守恆提出了一個假想的中性粒子，費米支持這項假說，並且稱此粒子為「#微中子」。
1933至1934年，費米發展了一套妥善的理論解釋Beta衰變，當時微中子尚無實驗證實，因此投稿《自然》期刊竟被編輯拒絕，只好發表在義大利文與德文的科學刊物，之後科學家才發現費米Beta衰變理論作為重要里程碑的意義。
1934至1936年費米將視角轉向 #實驗物理，也被他玩出一個諾貝爾物理獎！他嘗試用中子轟擊各種原子，人工誘發放射性反應。他發現 #慢中子 產生的放射性效果最好，而這也是日後核能研究的開端。
費米在理論物理和實驗物理皆有突破性成就，在專業分工的現代，可謂物理學的通才。
理論物理 在 [閒聊] 讀(理論物理)博士的經驗教訓- 看板Physics - 批踢踢實業坊 的必吃
轉自一畝三分地
https://www.1point3acres.com/bbs/thread-480096-1-1.html
不知道發在這個版塊是不是合適。今天寫的這篇文章，剛剛發在了本科學校的老BBS上，
但估計那兒能看到的人不多，所以發到這裏。
這篇文章主要是談一下讀（理論物理）博士期間的經驗和教訓，希望能對師弟師妹們有所
幫助。
我現在是在美國讀博第五年。我自己，和我認識的很多讀理論物理博士的朋友們，都打算
轉行不做學術了，（我們這屆來美國做理論物理的同學，幾乎只剩下一個打算繼續做學術
）。但在五年前，我們絕大多數都對物理有著難以割舍的熱愛，沒想到自己日後竟然會轉
行。（糾結要不要轉行的時候，很多人是很痛苦的，而且可能依然還愛著物理。）
當年我們本以為對“走學術道路的困難”心中有數，並且覺得自己能夠戰勝這些困難，但
現在想來，當時我們對“困難”到底是什麽其實是有誤解的。我們當時以為的困難，是
“難以拿到教職”、“物質條件的清貧”等，但實際上並不是這樣，（做科研其實也並不
清貧）。
寫作本文的初衷，是想把相關的經驗教訓告訴師弟師妹，讓大家在選擇的時候多一些信息
，少踩一點坑。
在本科，我們能得到很多讀博起始階段的信息（比如申請的各種經驗、剛到美國的生活指
南），這些往往來自剛開始博士生活的校友，但我們很少能得知博士高年級校友的體會。
這種信息上的缺乏是有原因的，（據我觀察）大多數人，隨著讀博日深，與周圍人的接觸
就日漸減少起來，在加上極為普遍的博士期間的灰暗心情和抑郁狀態，很少有人會有興致
大談自己的“博士經驗”。
但是我覺得吧，我自己讀得不好，就該把自己經歷的一些誤區告訴大家。如果能對大家的
讀博or 不讀博之路有點幫助，那就是挺好的事。起碼信息不對稱是可以改善的。本文雖
然列舉了種種負面因素，但是並不是為了勸退，而是希望能幫助大家以更好的心理準備面
對博士階段，不論是想做學術還是想轉行。
文中提到的東西來自於個人觀察，以及和眾多同學、師兄師姐的交流，但是人們在寫這種
“經驗教訓”、“行業觀察”類的文章時，常常會犯以偏概全（以為自己看到的那部分就
代表整個行業的狀況）的問題；而且由於科研人員的職業發展中，某種程度上的“隨機性
”和運氣影響很大，所以有些結論很可能會缺少統計意義。
另外，這篇文章主要討論“理論物理”專業，雖然讀博的經歷有共性，但是不同學科的審
美觀念、客觀環境和選擇讀博的初衷還是有很大區別。所以這裏的有些觀念（或者我在科
研中尋求的東西）在別的專業的人看來可能聽起來很奇怪。
所以對於這篇文章裏的觀點，大家隨便看看就好，兼聽則明，歡迎討論和交流。
文章總共七千多字，有點長。主要分這麽幾個部分，想跳過某個部分可以直接下拉找分割
線：
1，討論為什麽讀博的人抑郁的比例高（40%）
2，討論為什麽曾經喜愛（理論）物理的人後來轉行了。一些原因和1中的抑郁原因重合，
就沒有重新列了。
3，一些本科時候不知道的事情，以及如果想從事科研道路，有哪些tips可以註意，以及
一些別的建議。
1，關於讀博與抑郁。
首先討論一下抑郁。還在讀本科的學生可能並不清楚，讀博士的抑郁比例非常高。如果你
谷歌一下depression graduate students，就能發現非常多的調查研究，一般認為的
graduate student的抑郁比例是40%。這個數字是很嚇人的。
（當然了，你可能會質疑，時不時感到“depression”並不代表就是抑郁癥了。美國這邊
對depression一向很敏感，而且博士生常常比較在乎心理感受和價值實現，所以可能這個
數字是誇大了。（但是也得考慮到，有的調查研究把碩士生和博士生平均到一起了，但顯
然後者的精神健康比前者糟得多。））
最近的三四年裏，我得知了很多朋友都受到抑郁的折磨。就我的感覺來看，博士的抑郁比
例的確很高，抑郁癥離大家很近，一點都不遙遠。
抑郁的原因可能有哪些呢，這裏列舉一下：
（1）科研和日常生活上，
課題令人乏味痛苦，但卻沒法脫身（可能喜歡物理，但不喜歡、不適合做物理科研。做的
科研和自己期待的不一樣。）；
課題卡住、常年無法推進的痛苦（科研的大部分時光都是在卡住和試錯中度過，如果不能
接受這種“低效性”，那麽就會很痛苦）；
別人的paper寫的可讀性極差，用的是已經過時的formalism和圈內人的常識，但是對初學
者來說，根本無從學起；
獨自做科研找不到方向時的痛苦；科研成果少、發文章少時的苦悶；對科研產生條件反射
式的厭倦；缺乏其他娛樂活動和精神寄托；
不好的導師造成的各種難以解決的痛苦（mean、push、缺乏共情心、控制欲強，或者混日
子、在圈內比較邊緣的導師導致學生學術前途差）；
因為上述原因導致的失眠、拖延癥、內疚、惡性循環、低自尊、自暴自棄、自我厭惡；
對自我的否定，覺得自己一無是處、一事無成的自我厭棄感（不乏有導師幫忙指責你）；
（2）情感上，
缺乏同伴和朋友的bond （大多數博士越到高年級就越深居簡出兩點一線、十分isolated
）；
對伴侶的情感需求（理工科生活中缺乏與女生接觸，平時生活又很宅，難以找到女朋友）
；
異地造成的親密關系中的問題；
（3）價值觀，人生觀和長期規劃上，
擔憂延期和畢業，感覺難以熬到盡頭；
擔憂學術前途，卻無法改變（基礎學科找教職很困難，尤其是不熱門的方向、與實驗關系
不夠緊密的理論方向）；
無法接近理想的痛苦（覺得科研做得不好，達不到心目中的預期，很難找到好的博士後位
置或者教職）；
背叛理想，和糾結要不要放棄理想的痛苦；
（4）高年級開始轉行時，
失去理想和幻滅的痛苦；失去原本生活的方向的痛苦；
不想轉行卻不得不轉行卻又不知道以後到底想做什麽；習慣了心目中的對科研的“意義”
的期許之後，覺得其他工作都沒有足夠的意義，覺得去做其他工作就喪失了生活的意義和
方向。（“存在主義危機”）
痛苦地轉行，但得在科研之余，得做很多的學習和刷題來擠入競爭激烈（特指刷題要求很
高）的其他行業；
沒找到工作或者實習時擔心找不到工作（這種擔心並不是空穴來風）；（找工作並不容易
，量化金融、Data Science過去招了挺多物理的人，以至於很多人有種不做科研去華爾街
的幻覺，但那是因為當時這兩個領域剛興起，沒什麽專門培養的學生，如今有很多針對性
的master項目，物理專業的人要進入的門檻已經越來越高了。工業界一般也不需要基礎學
科博士的技能（實驗相關的要好一些）。）
刷題（leetcode算法題、quant題集等等）的痛苦。
雖然每個行業都有很多槽點，但上面提到的很多問題，是讀博士或者做科研固有的，在其
他行業並沒有這麽明顯。不同行業的致郁程度、致郁因素還是很不一樣的。我覺得上述問
題當中，最具摧毀性的，其實是“理想逐漸幻滅”和“自我價值的否定”的相關問題，這
也是其他行業中沒那麽常見的。
抑郁比率如此之高，一方面是科研體制固有的問題導致的， 從某種角度來說，科研人員
的培養其實是在養蠱，有一大堆過剩的博士生（博士生被學科本身的趣味所吸引，導師、
學校和資本主義體制則需要源源不斷的廉價科研勞動力來試錯，一個願打一個願挨），但
世界只需要極少數科研能力很強的研究者，所以金字塔頂端的人有巨大的回報（優秀的科
研工作者的物質回報其實很高，而且工作穩定，自由度高），而金字塔底端的人則回報很
低，並且被層層篩掉。
科研行業贏者通吃的效應很明顯。一將功成萬骨枯，反諷的是，調查表明，教授的抑郁率
幾乎是所有行業中最低的。
另一方面，則是博士本身的性格和價值取向，他們可能會比較看重理想、精神的滿足、自
我價值的實現，而相對不在乎物質回報和務實層面。所以理想和現實交融、形變的過程中
，就更容易產生精神方面的困擾。
2，關於轉行
接下來討論為什麽很多人轉行了。很多原因和抑郁的原因重合，我就不再列了。另外，抑
郁和痛苦也是一些人退出的原因。
具體到理論物理這個領域，除了之前在抑郁的原因中列出的那些之外，常聽到的回答還有
：覺得做的東西沒有意義（換句話說，不是讀博之前以為的那麽有意義）；沒趣味；覺得
不太適合做科研；做得不好，難以繼續；家庭原因。
（1）先詳細說一下“沒意義”的幾種可能性：
A：一個常見的例子是高能理論的建模型，雖然追逐的對象很厲害（new physics beyond
standard model），但是手頭做的東西卻幾乎肯定是錯的。本質上是因為這個領域缺少足
夠的新的實驗信息，所以只能靠猜來彌補，但猜的自由度太大了，所以就要沒節操地調參
數。
舉個例子，某老師寫了篇paper，解釋750GeV處的疑似新粒子，大致是因為種種原因，導
致某種新粒子一定會在1TeV以下出現，decay 模式正好是觀測到的那個，正好能順便解決
一系列其他問題。但文章還沒發出來時，750GeV的信號就被新實驗否定了，於是他趕緊改
了改paper，變成說這種新粒子會在1000 GeV以上出現，所以很可能被未來的實驗探測到
。
這個領域是最接近我們小時候從科普書中得知的那種“美”的理論物理的領域，但是產生
了無數這種錯誤的模型。如果覺得這麽多paper 都是廢紙，那麽實在難以覺得有意義。
我現在的感覺是，在這種純粹科學的認識邊疆，每往迷霧中探出一步都是很艱難的，因為
缺少足夠的信息和語言框架，但大家又忍不住往裏面探，那就只能搭一些不靠譜的腳手架
（比如各種beyond standard model的新物理的模型）。但是這些腳手架真是太不靠譜了
，絕大多數都是會被遺忘在廢紙堆裏的瞎扯（但是很多研究者為了publish，所以不得不
明知扯淡還灌水），但也只能期望通過無數不靠譜的discussion的碰撞來得知一些有意義
的新認知。
（fundamental的理論物理確實面臨困境，很多年前smolin的《the trouble of physics
》中就討論過，去年的一本叫做《lost in math》的書中也有一些新的討論。但這些領域
，還是有少部分人在做有意義、有趣、相對還算比較靠譜的工作的，雖然可能只是科研能
力強、運氣好的極少數人。所以不能因為我的水平不夠而覺得整個行業都不行。）
B：另一個常見的原因是，做的課題是無人關註的小領域、或者是瑣碎的課題。實在難以
和物理的美，和自然的真理扯上關系。
C：大學的時候懂的東西少，看到很多文章都覺得“好厲害啊”。但隨著讀博日深，越來
越發現，許多的文章都是在灌水。還有那麽一些賣座的文章，算的其實是個toy model，
但是包裝上很熱、很新、很fancy 的概念，實際上是對著蟲說是龍，但如果不是業內人，
很難分清是吹噓還是真的靠譜。
這個在新興領域、或者比較難的領域較常見。
D：具體研究的模型是簡化了的，可能極為偏離真實，可能建立在極為不靠譜的假設上。
所以得出的結論其實和現實無關。
（2）再討論一下為什麽會覺得沒有“趣味”
在讀博之前，你可能覺得要研究的是關乎自然“本質”的理論物理。但實際上真正讀博之
後，你研究的可能是醜陋的模型，瑣碎的東西。
你也不是靠傳說中的靈感、智慧、物理思想在做科研，而是讀著可讀性極差的paper，用
著瑣碎的技術，用mathematica 寫程序算套路性的東西。
你本以為喜歡這個領域，但實際科研做的東西和你以為的不一樣。實際做的並不有趣，很
可能你也並不喜歡。但你沒進入這個領域之前，其實很難判斷是否是這樣。
（3）覺得不適合做科研的原因可能有很多。除了前面說的那些，還可能有：
A: 難以耐下性子；
B: 難以全身心投入很多時間到科研上（研究表明，超過一半的博士後每周工作至少50小
時，1/4至少60小時。我還見過一個表格上面有更詳細和嚴酷的時間統計，但是找不著那
張表了。）
C：不適應這種短期激勵不強、容易引起拖延的工作。
（4）做得很差，很難往下走。接下來很難找到好的博士後位置，覺得遲早要退出，那還
不如早退出。（另外做得不好也會積累挫敗感和自我否定。）
（5）家庭原因。
對大多數人來說，如果做學術，都要先在美國（或歐洲、日本等，如果在美國找不到）做
兩期postdoc （每期postdoc一般3年左右），然後回國找教職（因為美國很難找到教職，
除非新興熱門領域）。這其中每一步都得換一個地方。
而找postdoc時，選擇的余地很小，很可能申了一堆結果只拿到一個offer，那麽就不得不
去。不像中國的大學集中於大城市，美國的大學很多分散於各種鄉村，很不利於伴侶在附
近找工作。
所以，會帶來和伴侶的異地（英語叫“two body problem”）。如果沒成家，那還只是相
思之苦。如果是懷孕和養育嬰兒的時候，會忍心讓伴侶一個人而不去身邊照顧嗎，否則就
只能把生孩子的時間往後推很遠。
但如果是轉行去工業界，一對伴侶則更容易都在同城找到工作。
（6）
對我個人來說，讓我離開這個領域的主要原因，還是因為我沒在科研中找到我想要的東西
，我做理論的初衷，是因為欣賞很pure很foundamental很美的那種教科書上的理論，但實
際的科研中，做的並不是這樣的工作，而且據我觀察，周圍的那些研究者做的幾乎都不是
這樣的工作。他們也是有做有意義和有趣的工作的，但是離我心中設定的標準還是相差太
遠，或者說其實是我眼高手低。
但我覺得，如果不能做想做的那種科研、追逐到想追逐的那種獨特的幻影，那麽其實和其
他工作也沒有什麽區別了。
我能夠理解到科研過程中的其他樂趣（比如深入研究一個對象的樂趣、比如有突破時的欣
喜、比如發現新角度時的樂趣、比如探索邊疆的樂趣、或者學習新知識和技術的樂趣，但
這都不是我的初衷），但是一份工業界的工作其實也能給予類似的東西。如果我沒有做我
覺得“美”或者“fundamental”的那種科研，那麽就和別的工作沒區別；如果我只是為
了survive學術、找到教職，就去灌水和做不感興趣的工作，那麽還是背離了我的內心，
（另外我也不太受得了fundamental 領域的眾多不靠譜的臆想，雖然我知道這是科研整
體前進的必經之路）。（這些聽起來其實是很極端的想法，但我真的就是這麽覺得的，我
也知道很多朋友這麽覺得）。
3，
接下來再討論一些迷思，以及本科時不知道的一些科研方面的事。另外之前也說了，這篇
文章不是為了吐槽科研以及勸退，所以我想討論一下，如果想走好學術道路，一些可能的
需要註意的地方。
（1）
我剛開始讀博的時候，一個中國教授就忠告我，選導師時要看一下他過去學生的去向，比
如其中有沒有人找到過教職（答案是幾乎沒有，這邊做理論的老師幾乎都沒有學生在美國
的學術界留下來），他說，這些學生的去向就是你未來的去向。我當時不以為然，有時候
你想做的方向就那麽一兩個老師，當年還不一定招學生，其實沒有多少挑選導師的余地。
當時我覺得，做科研主要是靠自己的能力和努力，自己是能夠克服導師以前的學生去向不
好的規律的。
現在看來簡直是在搞笑。除非你有很強的獨立科研能力，否則決定你未來學術道路的最主
要因素，就是導師和他的研究方向。是這些東西（以及教職位子少）導致了那些畢業生去
向不好，而不是那些學生不曾熱愛和努力過。
（2）
本科時候大家可能很少聽說過，對科研事業來說，selling（推銷自己的工作）或者說“
溝通”的重要性。美國這邊的物理領域，特別看重這個。自己悶頭做科研是不行的，必須
要在有了一定成果之後，多出去開會，然後在會上多找人勾搭和混臉熟。在外面開會或者
訪問的時候，講ppt是一件非常重要的事，一定要講得能讓別人聽懂而不覺得乏味和迷失
，導師們會使勁強調這個。
本科時候我們可能會覺得，自己做出來好的工作就行了，別人還能不知道嗎。但實際上現
在領域已經很成熟，其實做不出來驚天動地的工作。所以大家就只能靠出去推銷來提高自
己工作的知名度，這樣才有別人follow你或者引用你，也才能促進領域內的溝通和合作。
這樣你才能被別人了解，也才能幫助你找博士後和教職。如果講不好talk，是幾乎不可能
找到好博士後的。
（3）
我其實一直不怎麽喜歡投機取巧和趕熱點的科研行為，也許是因為對科研工作的宣傳大多
那種紮實樸素式的，強調坐得住冷板凳、做真正有價值的、也許很少人關註的重要問題。
但是在讀博時你會發現，趕熱點幾乎是所有年輕教授的常識。往funding多的、和實驗更
相關的、和quantum computing機器學習等熱點交叉的方向靠攏是領域內的常態。（老教
授可能會因為慣性和惰性，以及已經拿到教職了的原因，而不去這麽做。）
原因是，這種熱點領域、新興領域，是最容易申請到funding、機會最多的、最容易做出
開創性成果、最容易提高引用率、最容易找到opening的博士後位置的方向。
雖然這些領域很可能偏離了你原本的興趣。這些聽起來很令人失望和覺得俗氣，但是看一
看arxiv和會議的talk標題，就知道實際情況了。
（4）
如果你獨立科研能力不夠強的話，起步時期最好有師兄師姐能夠帶一下，光靠和導師討論
是不行的，因為導師不會願意去做dirty work，而dirty work是最容易出困難的地方。
但是理論物理這個領域，由於錢少，很多導師招不起RA（所以得做TA），或者因此而只招
一兩個學生，或者有的老師習慣單打獨鬥，這時候就沒有年長的學生幫忙了。
（5）
找博士後和教職過程中的隨機性特別大，因為你的那個小領域，每年可能就幾個opening
，有的學校前兩年招過了所以今年不招了。有的人很厲害，但是時間不湊巧，就沒找到博
士後。有的人偶然開會遇到的教授，聊得投緣，則碰巧得到了一個博士後offer。這種情
況屢見不鮮。
沒有任何統計規律保證你的博士後去向，因為樣本太少了。
（6）
本科時候覺得，找不到好教職也無所謂，只要做物理就開心，去一個差勁的學校做物理（
甚至於像張益唐那樣）也ok。但是後來可能會發現，做物理並不是自己想象的那樣開心，
去差的學校可能會有很多糟心的事情或者沒法繼續做科研，有了伴侶之後並不是哪個城市
都方便安家。
（7）
我覺得一個很重要的事情是，你要想明白你從科研中尋求的到底是什麽。你是想尋求某種
現代普通科研工作者已經很難得到的美感，還是做出好工作的成就感，還是因為熟練技術
解決問題而得到的樂趣，還是學到新知識的樂趣，還是升級打怪的樂趣，還是對某個你認
定的領域的探索，還是只是覺得教授的工作比較好？
對你想尋求這個東西，在當前的科研模式下、在哪種小領域你會更可能得到這種精神回報
？不同小領域的理論物理的科研風格是完全不一樣的，你從中得到的體驗和精神回報也完
全不一樣。你到底適合和想做的是哪個領域？
你會為了要尋求的東西，或者為了找到教職，而委屈自己做不感興趣的領域，或者做自己
之前不喜歡的行為嗎？或者說，你願意自己的理想在現實中發生一定的形變嗎？（用陳嘉
映的話來說，“真正的麻煩差不多總是在於，你一開始懷抱的那個理想本來只是個抽象的
理想……等到你學會了把事情做成的時候，你的理想，連同你自己，無可逃避地被改變了
。沒有這些改變，你將一事無成。但這種改變是理想獲得了具體的形態呢，抑或是理想逐
漸湮滅？”）
如果沒想好這些問題，那麽難免會失望，和南轅北轍。
（8）
另外，之前提過，我覺得讀理論物理博士的人大多數傾向於理想主義，而且大多數帶有的
是一種“人生的一個重要意義在於實現理想/做感興趣的科研”這樣的人生觀，而且很多
時候真的很認真地對待這個信念，而不是掛在嘴巴上說說而已。
所以在不得不轉行時，“轉行”這件事可能和之前的信念劇烈沖突。而且覺得失去了理想
、喪失了生活的意義和目標。
但實際上，這是我們思維的一種慣性，這是消費主義、新型資本主義社會構建的一種新神
話。“人生是為了某種目標”這種人生觀，只是歷史上哲學家們的眾多簡單模型之一，就
像“真空的球形雞”那樣的簡單模型。
暫時沒有目標的時候，錯誤的並不是我們，也並不一定要實用主義地生造出一個目標或者
“理想”，雖然這樣可能有功利作用，但我覺得是在自欺欺人。一時的迷茫不用過於恐慌
，逐漸建構起自己的生活的獨特價值就行了，這個過程是以一生為時長的，不用強行立刻
樹個“理想”的樁子來膜拜。
補充內容 (2019-2-11 12:36):
補充一下，一個師兄總結的很好，“物理是一門非常可愛的學科，把它學好可以增加一個
看待世界的維度，帶來很多快樂，但是讀博真的很苦”。
補充內容 (2019-2-13 22:27):
補充一下，寫在前面。希望大家有抑郁的感覺一定要多和家人朋友說（萬一他們不理解，
就找理解的人說），也一定要找專業的心理醫生就診，有時候需要藥物治療（因為有時候
是體內激素的失調，光靠腦子空想是很難走出的）
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If you're not a liberal when you're 25, you have no heart.
If you're not a conservative by the time you're 35, you have no brain.
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 68.175.49.242
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