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上海交大李松挺:曾被照亮,亦愿为光

编者按:此专栏聚焦于交大毕业约十年校友的奋斗历程,他们或执教高等学府,或深耕国企研发,或创业初成。虽未至巅峰,却已在各领域奋力翱翔。通过他们的故事,搭建成长校友的桥梁,为在校学子点亮启迪之光,共探青年成长之路的韵律与斑斓,见证梦想启航的力量。

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个人简介:李松挺,男,1988年生,籍贯浙江温州,上海交通大学2010届数学系本科毕业生,上海交通大学2014届数学系博士毕业生,现为上海交通大学自然科学研究院、数学科学学院特聘教授、博士生导师。

2023年4月,清华大学,第六届全国高校青年教师教学竞赛决赛现场。当我完成《概率论与数理统计》现场授课,评委席上那些专注的目光渐渐化为赞许的微笑。我的思绪短暂地飘回到二十年前,那个来自乐清小城的少年,何曾想过有一天会登上青教赛国赛的舞台?那个刚入交大,在数学分析课上屡遭挫折的学生,又怎会料到,自己将以教学之名,站上这方讲台?

比赛的前一晚,我反复翻阅课件。脑海中却浮现出一路走来,那些曾教导过我的老师们。他们在课堂上启发我思考,在困惑时耐心指引我,在迷茫时给予我信心。许多过往相处的片段,在记忆中渐渐清晰,却又难以一一言说。那一刻我意识到,自己之所以能够站在这里,从来不是一个人的努力。我不过是被一束束光照亮,又将这光继续传递的人。

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《自然》启蒙,少年立志 

我于1988年出生在浙江温州乐清,一个东海之滨的小城。高中之前,我一直在这里成长、求学。那时的我,与大多数孩子一样,对未来并无清晰的想象。直到初中时,一门名为《自然科学》的课程,悄然为我推开了一扇通往科学世界的门。

那门课很特别。它不按传统学科划分,而是把物理、化学、生物、地理等知识放在一起,教我们去理解大自然现象。对当时的我来说,这种学习方式并不是现在称为“跨学科”这样抽象的概念,而是一种非常直观的感受——原来同一件事情,可以从不同的角度去理解;原来自然本身,并没有人为划分的边界。这种最初的体验,在我心里留下了很深的印记。后来回望,正是这段经历,让我现在开展交叉学科研究时,少了一些犹疑,多了一些自然,更容易跨过去那道“看不见的界限”。

真正把我领进科学大门的,是讲授《自然》的郑建雄老师。他知识面广且平易近人,最让我感念的,是他非常尊重学生的兴趣,引导学生思考。周末,他会为感兴趣的学生开放实验室,让我们自己在里面做实验,自由探索。每当遇到问题,他很少直接给出答案,而是更愿意和我们一起讨论。课堂上、下课后,甚至还经常放学后到他家里继续讨论。这种引导方式,让我渐渐明白:科学不仅仅是课本上的知识,我们还可以提出很多课本之外的问题去寻找解答。从那时起,我心中便立下了一个志向——成为一名科学家。古人云:“志之所趋,无远弗届。”这个少年时代种下的愿望,初心未改。

初中毕业后,借助上海部分高中面向外地招生的政策,父母希望我早点独立,于是送我来到上海求学,就读于位育中学。这是一所学习氛围浓厚的学校,遵循校训“天地位焉,万物育焉”,老师们非常尊重学生的个性发展,因材施教。印象比较深刻的是教授数学的金荣熙老师,见我课堂进度有余,便建议我不必拘泥于课本,允许我数学课去图书馆阅读《中等数学》《古今数学思想》等课外数学读物。这让我得以提前接触更高层次的数学思想,也为之后选择数学专业埋下了伏笔。

此后,我进入上海交通大学,在交大完成了本硕博阶段的学习。博士毕业后,我前往纽约大学柯朗研究所——那里被誉为应用数学的殿堂——开展博士后研究。从东海之滨到黄浦江畔,再到哈德逊河边,地理的迁徙背后,是视野的不断拓展。但无论走多远,我始终记得,今天的我,离不开故乡的滋养、老师的引导,以及一路走来未曾改变的初心。

如今,我回到上海交大任教,成为自然科学研究院和数学科学学院的一名教授。从学生到老师,身份变了,但对科学的热爱未变。我常常想起郑建雄老师当年为我们打开实验室大门的那个下午——那扇门向我敞开了科学的世界,也让我感悟到教育不是填满一桶水,而是点燃一团火。

博观约取,厚积薄发

2006年,我通过自主招生进入上海交通大学理科实验班——那时也叫教改联读班。此前,我在物理竞赛中发挥不理想,一度心情非常低落。恰逢交大第一年推行自主招生,我取得了不错的成绩,顺利拿到了预录取,就这样与交大结缘。

联读班的培养模式是“先广后专”,入学初期广泛接触全校范围内多个专业的课程,再根据兴趣选择专业方向。虽然这个班最初隶属于电院体系,大部分同学最后都选择电院专业,但经过一学期的学习与探索,我清晰地意识到自己真正的兴趣仍在数学和科学。于是,在和几位老师请教过后,我做出了转入数学系的选择。多年后回望,联读班这种培养模式的价值愈发凸显——它给学生提供了“试错”与“发现”的空间,让选择建立在真实了解的基础上,而非盲从或惯性。古人云“博观而约取,厚积而薄发”,正是此理。

本科阶段,对我影响最深的一门课是《数学分析》。为我们授课的是邵国年老师,他要求极为严格,强调每一步推理都必须严密,且要求我们学习需知其所以然,不允许我们使用尚未学过的定理,除非能够给予证明。这种训练与中学数学截然不同,起初我极不适应,在考试中屡遭挫折。那段日子,我开始重新审视自己以为熟悉的数学——中学时代,数学于我更多是技巧的比拼,而数学分析带来的冲击,是对思维方式的彻底重塑。在这里,语言变得抽象,直觉不再可靠,经验不再足够,所有结论都必须从定义出发,经由严格的逻辑推演一步步建立。许多被视为“理所当然”的事实,在这里都需要重新证明、重新理解。数学不再是解题的技巧,而成为一套自洽的逻辑体系。这种转变,对我而言,是一次深刻的认知革命。

正是这门“不近人情”的课程,让我开始理解现代数学的精髓。经过一段时间的调整与努力,每天都自习到中院深夜熄灯,再回到寝室继续学习,我逐渐适应快速进步,甚至在期末考试时还提前一小时交卷。反思这段经历,我想数学给予我的,正是一种可迁移至任何领域的思维底色——面对复杂问题时的严谨、审慎与逻辑自觉。  

如果说本科时期是打基础的阶段,那么研究生时期则是我在交大学习面临最大挑战的时期。我选择的研究方向是数学与生命科学的交叉——计算神经科学。此前我完全是数学背景,几乎没有接受过生物学训练。为了弥补这一短板,我查阅了交大神经科学相关的所有课程,并坚持去旁听每一节课,还到处搜寻中国科学院神经所、复旦、华东师大等单位相关的学术报告。那时交通不如现在便利,往返常常耗费大量时间,但我坚持了下来,帮助我很快进入到这个领域中。

我逐渐认识到,做好交叉学科研究,关键不在于掌握两个领域的知识,而在于建立一种跨越两个领域的新的思维方式。数学与生命科学的交汇,并非用数学公式去“包装”生物学问题,而是要找到两者之间的“可翻译”之处。数学讲究精确与演绎,而生命科学充满复杂性与不确定性。如何将神经元的电活动、突触的可塑性、网络动力学等生物学过程,转化为可以用微分方程、概率论或信息论描述的数学问题?这需要深入到生物学问题的本质,理解哪些细节是核心、哪些变量可以抽象,再用数学的语言重新表述。如果只是套用现成模型而不追问其生物学意义,看似交叉的研究实则仍是两张皮。

另一个重要挑战是沟通。如何将数学结果有效地解释给生物学家?好的交叉学科研究不仅在于用数学解决生命科学问题,还在于让生物学家理解你的方案。这需要我学会“翻译”两种语言——既保持数学的精确,又用生物学家熟悉的语境去呈现结果。这种跨学科沟通能力,同样是科研的重要组成部分,也是我的导师蔡申瓯老师教给我的重要本领。

山高水长,师恩难忘

在我成长的道路上,蔡申瓯老师是一座山。这份师恩,高山仰止,景行行止。

蔡老师是1980年浙江省高考理科状元,本科毕业于北大物理系,在美国西北大学获得博士学位,曾任纽约大学柯朗研究所正教授,2009年作为国家千人计划特聘专家回到交大。他的研究涉及应用数学、物理学、生物学及神经科学等领域的前沿课题,曾获Sloan Research Fellowship,被聘为教育部长江学者特聘教授。

大三暑假,我第一次接触到蔡老师。彼时,上海交大正在加强理科建设,蔡老师受张杰校长邀请回国参与学科发展,共同创建自然科学研究院和致远学院。在泛函分析考试结束后,蔡老师给我们做了一个非常生动的学术讲座,在讲座后我问了他很多问题,给他留下了初步印象。当时我正计划申请出国深造,蔡老师之后与我多次长谈,讲述交大发展应用数学的宏伟蓝图。他说:“现在国内和美国顶尖大学还是有一定差距的,我鼓励你去最好的地方学本领,但如果你没有被美国TOP20的高校录取,不如就留在交大,我会在交大建立一个像纽约大学柯朗研究所一样的世界顶尖的数学交叉研究院。”几次交流之后,我被他的学术视野与人格魅力深深吸引,最终改变了原定计划,选择留在交大,成为他的第一位学生。

蔡老师和我所认识的其他教授形象截然不同。他是一位“肌肉型男”,夏日他通常戴着一条金项链,穿着一件黑背心,和人说话总是笑眯眯的。他拥有典型的交叉学科背景——物理学博士,却深耕应用数学,研究领域横跨物理、生物与神经科学。他始终强调:打破学科边界,面向真正重要的科学问题。在科研方向上,他从不会强制学生跟从某一方向开展研究,而是鼓励我们从兴趣出发,通过广泛阅读与深入思考,逐步找到自己真正感兴趣的问题。正是在他的引导下,我逐渐从数学学习转向神经科学这一交叉领域,从此走上了一条既充满挑战又令人着迷的学术道路。

蔡老师工作极其投入,特别是他对科学的热爱和对学生的指导令我十分钦佩。白天他忙于处理行政事务,很少能见到,但他会把晚上的时间全部都留给学生。我们的讨论班在晚上开始,经常会讨论到深夜。他的办公室有两块巨大的落地黑板,是他为学生专门定制。在这个黑板上涂涂画画,和他分享我的发现是我读书时期最兴奋的事情。他工作繁忙,往往要到深夜十点后才能开始与学生讨论,所以他办公室门口经常会出现学生深夜排队讨论的情景。困的时候他会闭着眼睛听我们讲,在我们不知道是否要继续讲下去时,他又会在关键的点上提出一个个犀利的观点,令我们豁然开朗。无论是博士生还是本科生,无论是否是他的学生,只要对科学充满热情,他都会留出时间,欢迎每一位学生在他办公室讨论。

除了学术指导,蔡老师在生活与人格方面给予学生的影响同样深远。他非常关心学生的全面发展。科研之余,他会带我们看科幻电影、讨论电影中的科学问题,也会带我们品尝各国的美食,教我们餐桌礼仪,培养审美与生活品味。在他看来,一个真正的科学家,不但要有卓越的科研能力,同时也应具备优秀的人格与修养。此外,他一直教导我们英语是科学的工作语言,一定要重视英语的学习。博士期间每次组会,他都坚持要求我们用英文陈述和讨论;平日里他也会每周给我们发邮件,标题是Let’s learn some English,内容既有华尔街日报的时文,也有国际科研前沿的最新进展,既帮助我们提高英语水平,也为我们开阔视野。

2017年10月,蔡老师不幸积劳成疾,溘然长逝。我的邮箱里至今仍保留着他的邮件。那些深夜回复的学术讨论,那些一字一句的悉心指点,静静躺在收件箱里,再也不会更新。每次翻看,眼眶都会湿润,老师的音容笑貌仿佛就在眼前——他专注思考时的神情,他得知学生有新想法时的欣喜,他在办公室沙发上和衣而卧的身影。斯人已去,风范长存。那份对科学的虔诚、对学生的赤诚,早已刻进每一个受教者的心里,成为我们前行路上永不熄灭的光。

薪火相传,继往开来

2018年底,我在纽约大学柯朗研究所完成博士后研究后,回到母校上海交通大学任教。这里的一切都令我倍感亲切——熟悉的教学楼与研究所依旧如昔,而教室与办公室中,老师们曾给予我的谆谆教诲也依然历历在目。我想成为像他们一样的老师,能够为更多交大的学生照亮前方的路。

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回国工作后,我的研究主要围绕计算神经科学展开。早期,我专注于单个神经元的信息处理机制——这是大脑计算的基本单元;随后,我逐步扩展到全脑层面的建模,探索记忆与决策背后的数学原理。这一方向在脑机接口、脑疾病治疗等领域具有重要应用前景,例如通过模拟不同干预方式,为临床决策提供参考。此外,我目前正致力于将大脑机制应用于人工智能。人脑在能耗与学习效率上远超现有AI,我希望通过数学建模,将大脑的运作规律转化为新的计算框架,推动更高效、更智能的AI发展。

工作后我深深意识到,应用数学不应仅停留在理论层面,而应在国家重要发展方向中发挥实质性作用。AI、脑科学等前沿领域的发展,都离不开数学的支撑。科研既需要自由探索的勇气,也需要服务国家需求的担当。作为科研人员,应在自身能力范围内,为国家发展的重要方向贡献力量。

母校教给我“饮水思源、爱国荣校”,我理解其核心在于“感恩与责任”。至今我还记得马德秀书记在新生典礼上说的那句话:“选择交大,就是选择了责任。”这句话的分量,随着岁月流逝愈发厚重。美国博士后结束后,我拿到了清华、复旦等多所高校的邀请,但最终还是选择回到交大任教——这是出于对母校的情感,更是源于一份沉甸甸的责任。

蔡申瓯老师在我求学时期便教导我:一位优秀的科学家,亦应是一位出色的教师。除了做好科研,培养下一代青年人才与科学家,也是我们肩负的重要责任。因此,我从工作以来就十分重视教学。特别地,从2021年到2023年,历时两年,在校工会、教学发展中心和数学科学学院等支持下,我参加了第六届全国高校青年教师教学竞赛。备赛期间,包括许多教学名师前辈在内的50多位老师给予我悉心指导,从板书设计到案例选取,从课程打磨到授课表达等,让我受益匪浅,也让我真切体会到何为“学在交大”——那是一种对教学的敬畏,对学生的负责。

最终,我获得了国赛一等奖(理科组全国第二名)。但比奖项更珍贵的,是这段经历让我完成了从“会做科研”到“会教学生”的蜕变。如今,我也将这些经验传授给学院的老师们,让这份教学相长的传统延续下去。

从乐清的小城少年,到今日的交大学者,我的成长之路离不开良师的引领、母校的滋养、时代的机遇。蔡老师教会我“去做科学家”,如今我将这份信念传递给我的学生;交大教会我“选择责任”,如今我以教学与科研践行这份承诺。从《自然》课里的科学启蒙,到数学分析中的严谨训练,再到交叉学科的跨界探索,一路走来,我始终坚信:数学不仅是公式与定理,更是理解世界的语言;科学不仅是个人志趣,更是服务时代的使命。

“大音希声,大象无形。”基础研究的力量无声无息,却支撑着科技大厦的根基。蔡申瓯等老师播下的火种,曾照亮我前行的路。如今,我愿做传递火种的人,接过他们曾给我的光,再去照亮更多的人。从被照亮到成为光源,在数学与生命之间架桥,在传承与创新中前行。这束光,将一直亮下去。