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湯超，西湖大學校內其實很多人已經聽過、見過。從去年開始，他就出現在了云谷校園，籌備西湖大學交叉科學中心的成立。

湯超本科就讀于中國科學技術大學近代力學系，1986年在美國芝加哥大學物理系獲博士學位。博士后期間，他在布魯克海文國家實驗室和加州大學圣塔芭芭拉分校理論物理研究所工作，曾任美國加州大學舊金山分校終身正教授，北京大學前沿交叉學科研究院院長。

湯超在統計物理、復雜系統、物理生物學、系統生物學等領域做了許多開創性工作，多年來著力用物理學思想及方法研究生物問題，探索生命系統中的定量規律和設計原理。

比如：提出蛋白質折疊中的統計物理理論—可設計性原理；應用非線性物理方法研究生物網絡調控動力學問題；研究細胞在生長、分裂和命運決定中的相關策略；探索胚胎發育和器官形成中的精確性與魯棒性來源等。2018年，他還與鄂維南一起提出AI for Science的概念，這是當下最熱的新概念之一，最近他也在AI for Science和Science of AI方面開展工作。

湯超還有一個特別的title：國家自然科學基金委交叉科學部首任主任。

所以，總結一句話，湯超身上最顯著的“標簽”，就是學科交叉。

湯超

那么，西湖大學交叉科學中心要做什么？答案也出爐了——

在湯超的帶領下，它聚焦物質科學、生命科學、人工智能等領域的深度交叉融合，在緊密結合實驗和數據驅動研究范式的同時，致力推動理論研究，特別是復雜性和生命系統的研究。湯超認為，這一科學前沿的涌現是我們這個時代的機遇，它不僅會改變已有的科研范式，而且將產生新的科學。

簡言之，結合數理、生命與AI等領域，對包括生命系統在內的復雜系統進行深入了解與探索，就是這個中心正在做的事情。

那么，首度招收博士生的“定量生物學與復雜系統”，“劍”指何方呢？

湯超解釋說：“這是一個交叉學科的專業，它是物理學、生命科學和人工智能三方面的交叉融合，主要圍繞著復雜系統與生命系統中的問題。”

他逐字逐句，拆分了這個新專業的名字。

復雜系統，指的是由大量相互作用的組分構成的整體，其整體行為無法通過單獨研究各組成部分的行為來完全預測或解釋，表現出非線性、涌現性、自組織性和適應性等核心特征。自然界中的生物系統、生態系統、全球氣候系統，人類社會中的經濟系統、城市、社交網絡等等，都屬于復雜系統。現在的人工智能系統，特別是深度神經網絡和大語言模型也具有復雜系統的特征。

定量生物學，強調這個專業會比較緊密地結合生物領域，把生物系統作為一個典型的復雜系統去看待。

定量生物學+復雜系統，則指的是這個專業內涵有一定的寬泛性，會涉及到復雜系統理論方面的工作，并不單單只是聚焦于生命系統。同時，這個專業會以AI為工具，來研究生命與更多的復雜系統；對復雜系統的了解，又將能反哺對AI的理解。

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“物理學、數學、生命科學、AI……學生們會在這些學科接受到一些基本的訓練，我們也會設計一些課程，同時讓同學們選修一些西湖其他學院的課，讓大家比較全面地接觸到相關領域的、多學科的知識，”湯超進一步解釋，“當然，學習只是讀博期間很初步的一步，更重要的是學生們要在自己的研究里，有針對性地去深入學習、實踐交叉科學。”

湯超說，當下正是交叉學科發展的好時機。“AI出現了，它是一種很好的工具；包括生物在內的各領域，數據正在積累，且越來越多。這時候我們再把數理的建模結合進來，相信對學科的發展會是一個很大的助力。”他展望道。

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所以，這則“尋人啟事”想招什么樣的學生？什么背景的人適合報考這個新專業？答案已經在上述信息里了。

——導師們希望你在某個領域，有一些基本的訓練，可以是數理方面、計算機方面或生命科學方面；

——并且，你對生命系統感興趣，最好也有基本的了解；

——如果你在本科階段，已經接觸過一些交叉科學研究，比如生物系統中的定量模型，有用AI去研究過復雜與生命系統中的問題，或用統計物理思想去研究AI等等，那就更好了。

湯超特別強調說，作為交叉學科，他們對申請的學生沒有特定專業要求，更希望能招到比較有特點、有想法、有開放性思維的學生。

西湖大學從成立的第一天起，就鼓勵學科交叉，強調跨學科研究。你會看到生命科學學院的教授出現在理學院的網站上，也會看到工學院的博導在生命科學學院招生。學計算機的博士生天天泡在蛋白質組學實驗室里，開發出最高效的蛋白質分析流程及軟件工具；人工智能實驗室會招收語言學畢業的文科生，共同開發自然語言處理工具。

所以，這個“交叉科學中心”最吸引人的地方，是它提供了一個交流、合作、創新、探索的交叉科學研究環境，聚集了一批志同道合、充滿活力、有理想有抱負的科學家，特別是一批青年科學家。而且這個群體還在不斷擴大。

比如講席教授、統計物理學家湯雷翰，也長期深耕復雜系統，主要從事平衡和非平衡系統統計物理學研究。

美國哈佛大學應用物理學博士何柏毅，結合數學模型和高通量實驗，發現微生物生態與進化中的定量原理。

法國巴黎第五大學博士楊一帆，正在綜合濕實驗、理論建模和計算方法，從系統學的角度研究生物衰老。

曾經師從David Baker和Michael Elowitz的陳子博，利用理論建模指導合成生物學實驗，致力于實現基于蛋白質的碳基計算機甚至從頭創造一個細胞。

從事生物材料開發的張越博士，利用微生物突破宿主物理屏障的分子機器，設計創新性的藥物遞送載體，攻克難治性疾病。

聚焦于胚胎發育的郭瀚卿博士，正在嘗試從生物與物理的交叉角度，更加深入的理解器官左右不對稱性的建立過程。

來自麻省理工學院的吳泰霖博士，致力于開發生成式AI的方法構建精確的虛擬細胞仿真和控制模型，以及開發多智能體AI科學家指導智能化實驗從頭合成真實細胞。

來自加州理工學院的王子桐博士，開發“Virtual Tissue”模型去模擬和預測人體中細胞的狀態轉換，并設計干預策略，高效實現疾病到健康的轉變。

同樣來自加州理工學院的肖方舟博士，結合控制論為生物調控量身打造動態、全局的理論基礎，致力于像設計汽車、手機一樣設計合成生物系統，打造超越自然生物能力極限的生物機器。

此外，還有應用數學家周珍楠博士，來自卡內基科學研究所的萬奕含博士，從杜克大學畢業的曾堅陽博士……他們來自各個學科，自身也都在從事交叉學科的研究，彼此間有很密切的交流合作。

訪問交叉科學中心官網，查看完整導師列表及個人簡介：https://cis.westlake.edu.cn/kydw/jyry.htm

理論物理學家、諾獎得主Giorgio Parisi（前排左三）到訪交叉科學中心

至于未來會做什么，取決于你的熱愛所在。

你或許會專注于基礎研究，致力于揭示生命的奧秘，或許會參與到生態保護、環境治理、人類健康等領域中去，以獨特的路徑促進生物科技的突破……并且，這些只是萬千種可能性中的一些選項。因為交叉，意味著融合，在數不盡的排列組合中，將蘊藏著無限的選項。

所以，若有興趣，不妨來試試？