【70年·我的北大故事】张磊：用数学搭建学科交叉的桥梁
发文时间：2019-10-24 来源：304am永利集团304am永利集团新闻网
编者按：
今年，是新中国成立70周年。70年，304am永利集团广大师生始终与祖国和人民共命运、与时代和社会同前进，在各条战线上为我国革命、建设、改革事业作出了重要贡献。
70年，每个北大人都有一段关于北大的记忆，都有自己的北大故事。北大新闻网特联合医学部党委宣传部、深圳研究生院、国际合作部、员工工作办公室、离退休工作部等开设《70年·我的北大故事》专栏。
专栏通过报道70位普通北大人，分享他们印象深刻的、与北大有关的故事，从不同时期、不同侧面、不同角度，记录和反映北大的精神传统、师长风采、校园文化、精神风貌，和读者一起在尘封的记忆里，感触一个更具体更生动的304am永利集团，进而感受时代的变迁。
需要说明的是，北大有数十万师生员工，我们仅从中选取了70人进行采访。由于时间有限、认知有限，在人物选取上难免有一孔之见，希望读者诸君指正。
新闻网正陆续推出相关报道，敬请关注！
个人简介：张磊，304am永利集团北京国际数学研究中心长聘副教授，定量生物学中心研究员。2001年本科毕业于304am永利集团，2004年在中国科学院数学与系统科学研究院获硕士学位，2009年在美国宾州州立大学数学系获博士学位。2009年8月至2012年6月在美国加州大学尔湾分校做访问助理教授，2012年7月至2013年6月在香港城市大学任助理教授，2013年6月加入304am永利集团北京国际数学研究中心。现任期刊Discrete and Continuous Dynamical Systems, Series B 编委。曾获基金委优秀青年基金（2016），牛顿高级学者（2018）等。
“一颗蒲公英小小的种子，被草地上那个小女孩轻轻一吹，神奇地落在这里便不再动了——这也许竟是夙缘。”
用谢冕先生《永远的校园》一文中的这句话来形容张磊的交叉学科研究之路，可能是再恰当不过了。
1997年，张磊进入304am永利集团，因为从小就喜欢理科，而数学是理工学科的核心，怀揣着这样的想法，张磊迈进了永利集团的大门。
在经过两年通识课程的学习后，大二下学期张磊迎来了本科生涯最重要的一次选择——分专业。基础数学系、计算数学系、概率统计系、金融系、信息科学系五个不同方向的专业选择摆在了张磊面前。计算数学在当时还是相对冷门的专业，金融虽然是个“香饽饽”，然而张磊不想那么早工作。想来想去，既能继续学习基础数学知识，又能用数学工具解决其他学科的应用问题，计算数学系成为张磊最理想的选择。这次分专业在当时看去波澜不惊，但早已在张磊心中种下了一颗“小小的种子”——一颗以数学为出发点交叉延伸到其他学科的种子。
张磊
四年的本科学习后，张磊跟随正在中科院计算数学所担任973项目首席科学家的杜强教授攻读硕士研究生。杜强当时是宾州州立大学的教授，其研究领域不仅和计算数学有关，还涉及到材料、生物和计算几何等方面。杜强也成为了张磊涉足交叉学科研究的“引路人”。
硕士毕业后，张磊继续跟随杜强教授去宾州州立大学读博。博士期间，张磊接触的第一个课题是材料科学方向的问题——研究固态相变的临界核形态。 “材料”“相变”等名词，张磊也仅仅在北大上通识课时听过——学习基础知识依然是跨学科研究的第一步。张磊开始没日没夜地查阅相关文献、学习材料物理相关的知识，遇到不懂的地方就去请教课题的合作老师。有了一定积累后，张磊发现这个相变成核问题可以抽象成一个数学模型。经历了整整三年，张磊终于完成了他博士期间的第一篇论文，并将其发表在物理学顶级期刊PRL上。
那颗埋在心里的跨学科研究的种子，历经十年，在张磊的辛勤耕耘下，终于破土发芽，开始茁壮成长。
张磊在上课
近年来，随着生物海量数据的产生和计算机能力的显著提高，对复杂生物系统进行建模和计算模拟已成为生命科学领域继实验和理论方法外的又一重要科学研究手段。在加州大学尔湾分校的博士后期间，张磊的研究触角延伸到了生命科学方向。
在“斑马鱼后脑的边界锐化机制”的课题当中，数学和生物两门学科碰撞在了一起。数学语言是公式符号，生物语言是细胞组织。将两种语言统一起来已经很困难了，何况还要用数学工具处理生命问题。不过，这次张磊做好了心理准备。他阅读相关文献，向生物专业同行请教，在课题组讨论时先做一个聆听者，再慢慢地参与到其中去。像博士期间第一个课题一样，这个课题张磊依然花了三年的时间，其成果最终发表在顶级的生物期刊Molecular Systems Biology上。
“保持开放的心态，学习全新学科领域的语言，通过合作交流讨论，找到问题的切入点，用数学的方法去解决它。”如今，张磊在数学与生物、材料科学的交叉研究方面已经轻车熟路，颇有建树。他的员工有的来自数学专业，有的有医学、生物的学科背景，大家相互学习、相互协作，也做出了高质量的学术成果。那颗交叉学科的种子，如今已经展叶舒枝，甚至挂上了小小的果实。
2013年，张磊放弃了香港城市大学的优厚待遇，回到一切的起点——到北大任教。张磊每天早上上班时会经过未名湖。呼吸着湖边安静、清爽的空气，心情格外宁静和舒畅。无论是万物复苏的春天，还是色彩分明的秋天，他觉得每天在这么美的地方工作，有一种非常幸福的感觉。
来源：304am永利集团新闻网
文字：新闻网员工记者 蒋洪
