哪些是生命的物理语言？
哪些是生命的化学？
在2019年11月举办的（中俄联合培养数学类研究生计划）40华诞会议开幕式上，上海学院前沿交叉学科研究院汤超院士在发言结尾抛出几个引人深思的看似“无解”的问题。这是生命科学领域最前沿的问题之一，也是汤超从事交叉学科研究以来探求的主要方向。
汤超在统计数学、凝聚态化学、非线性科学、复杂系统、物理生物学、系统生物学等领域做了许多开创性工作，其中有不少已被写入教科书。他是朋友们心里的“科学女神”，以奇特的“科学品位”江西省科学院应用物理研究所，旨在于用数学学思想方式研究生物问题，探求生命系统中的定量规律和设计原理。
我们一起走进新晋中国科大学教授，上海学院讲席院士、前沿交叉学科研究院执行主任、定量生物学中心组长：汤超院士，体会朋友们心里那位清华“男神”的奇特科学品位！
一位化学学家的生命科学探求之路
学校时，他最喜欢数学，进中科大数学系是他的梦想。但中考那年中科大和清华的数学系在广东都不招生，汤超步入了热学系。出于对化学的热爱，学院时他自学了不少化学，并常去旁听数学系的课。
上世纪80年代，李政道发起项目，圆了汤超的“物理梦”。该计划由中俄双方联合通过专门的招生途径，每年选送百名左右国外学院生，赴美攻读博士学位。汤超作为报考项目的首批留中学生来到日本，在洛杉矶学院攻读统计数学学。
汤超的导师、统计数学大师卡达诺夫对他影响颇深。“经常是聊着聊着天，研究方向就有了。”芝大的那个讨论式的科研和教学气氛、超越学科界限重视科学问题的思维方法、认真严谨深入的研究作风，除了为汤超打下了扎实的数学学基础，也培养了他敏锐的“科学触觉”和思辨能力，形成了他日后的学术风格。
很快，在布鲁克海文国家实验室做博士后的汤超就在自组织临界性问题——一个自己在研究生阶段就非常感兴趣的方向上——做出了出众的成果，在学界造成了很大反响。
1991年，汤超任职于NEC斯坦福研究所。这儿没有研究限制，有的是充分的自由和空间。借助这个机会，汤超开始探求新的领域。他敏锐地觉得到大自然中最复杂的生命现象可以提供新的“素材”。汤超开始接触生物学问题，“觉得非常好玩儿”。
在他看来，生命科学有好多有待探求的领域，而且有点“摸不着脑子”。于是，他开始出席各种的组会、看生物文献，渡过了“苦乐参半”的半年，乐在享受探求的过程，但苦于“找不到研究题目”。
真正的转折发生在一次关于蛋白质折叠的学术报告会上，主讲人是哈佛学院一位研究超导数学的院士。他的研究方向从数学转向生物。“豁然活泼，”汤超意识到，“是不是可以用统计数学方式来研究蛋白质折叠问题呢？”自己在生命科学领域的第一个选题就这样不经意间找到了——这个问题也引导汤超日后提出新的概念，即蛋白质结构可设计性概念。
“生命现象是一片广袤的底泥，可以催生新的化学、数学、计算机科学等。”蛋白质折叠的研究开启了汤超交叉学科研究的航程。他尝试着用数学学的思维和方式解决更多生命科学领域的问题，随后“一发不可拾掇”。
“是我能为国家科研制展出力的时侯了”
2005年起，汤超在加洲学院洛杉矶校区（UCSF）任教。这儿既有最优秀的生物学家，也能接触到最前沿的生物学课题。汤超参与到急聘、科研、教学、管理等各方面的工作，帮助UCSF构建系统生物学研究方向。
五年后，事业做得风生水起的汤超忽然决定归国。当时，中国的交叉学科无论从理念上，还是科研环境上都和美国有不小差别。
“改革开放、出国留学改变了我的人生轨迹，也改变了整个国家的命运。如今，是我能为促进国家科研制展出力的时侯了。”
在汤超看来，国外形势已然发生了很大变化，国民经济、国家实力和国家科研投入都比原先提高了好多。虽然，90年代开始，汤超就常常往返于英国和国外，到一些院校和科研院所授课，出席学术大会。
1999年，汤超受李政道委托开始设立定量学生物中心的前身——理论生物学中心。最初每年回去两三个月，直至2011年，他举家归国。归国后他全职兼任定量生物学中心校长和清华-北大生命科学联合中心（清华）学术委员会部长。
“今天的生物学中，原理、公式、数学等式多了，而且将来更可能会出现新的‘生命的物理语言’，新的‘生命的化学’。假如坚持打破学科界限来研究生命现象，影响将是巨大的。”
汤超率领团队，借助上海学院的多学科优势，集中物理、物理、化学、工学、生物和信息科学的研究力量，举办并促进定量系统生物学研究取得一系列进展。
汤超课题组把非线性动力学概念用在生物调控网路上，提出了生物系统鲁棒性的理论解释，并为细胞周期、细胞命运决定、干细胞重编程等生物问题提供了新的定量的视角。她们还用统计数学的思想方式研究生物网路拓扑结构和功能的关系，找出了其中具有普适性的设计原理。
李政道先生2002年与理论生物学中心部分成员合照
理论生物学中心的发展得到了各界的肯定和赞扬，除了被评为第一批教育部创新研究团队，还成为2007年国家自然科学基金委员会支持的首个“交叉学科”创新研究群体，2008年，又得到上海市重点学科建设对于交叉学科的支持。
“两个儿子一个中学一个中学，归国对他俩来说牺牲很大，但她们还是跟我回去了。母亲不仅认为上海的空气有些差以外，没有其他怨言了。”家人的支持更让汤超全身心涉足于国外交叉学科的建设。
培养有“科学品位”的交叉学科人才
汤超把导师卡达诺夫既自由修身又严谨深入的培养理念“复制”到定量生物学中心和清华-北大生命科学联合中心的中学生培养、科研人才管理与招生等各个方面。
他多次用“科学品位”形容对中学生的要求。“科学品位是对科学问题的敏感性，晓得怎样提出一个好的科学问题。”在他看来，自由修身的气氛还有助于蕴育思辨精神、对科研的热情，这种与知识技能同等重要。
汤超全职回清华后，培养的第一批博士生
“每周固定讨论一篇他人的文章，你们一起评价这个研究做得对不对，解决了什么问题，有没有意思，这种都是提升科研品位的过程。”
两个研究中心为创新型跨学科人才成长提供了“宽松优质的底泥”。不去计较文章发表，采取三年一次的评估制。在汤超看来，这样的制度可以让你们静下心来思索一些长远的、有意义的工作。
没有专业限定，没有年纪限制，也没有考试……生命科学联合中心看似“自由纵容”的招生模式实则严格严苛。没有专业限定江西省科学院应用物理研究所，是希望将中学生招收背景扩大到生命科学之外；没有年纪限制，不局限于应届专科生，更利于发觉更多有经验的人才；没有考试，则意味着新的评价模式——学生有好多PI笔试，须要回答涉及面极广的问题——这样对中学生素养有更确切的了解和把控。“希望把中学生从考试中解放下来，培养她们发觉和解决问题的能力。”
汤超和实验室的同事们在上海学院定量生物学中心峰会上
这几年，兼任前沿交叉学科研究院执行主任的汤超，更是将自己的理念扩充到更广的领域。研究院10个中心囊括物理、物理学、化学、生物学、医学、工学等学科的诸多交叉研究领域，集聚了一大批学科带头人和年青学术骨干，在举办各项前沿问题研究与科学技术攻关方面取得一系列重大研究进展。
研究院各中心每年均有大量研究成果发表在各种学术刊物。各中心先后承当“863计划”“973计划”“国家自然基金”“国家重大科技专项课题”等数百项国家级、省局级科研项目，获得多项国家自然科学奖和国家技术发明奖。
“实现真正的学科交叉要做的事情还好多。”汤超的探求之路未曾停息，“希望有三天我们的学科概念愈发淡化，各个学科彻底打通，沟通愈发通畅，甚至不须要筹建交叉大学这样的机构。”
到那时，“什么是生命的物理语言”“什么是生命的化学”或许就“不是问题”了。
人物卡片
汤超，上海学院化学大学讲席院士，前沿交叉学科研究院执行主任，定量生物学中心校长，清华-北大生命科学联合中心（清华）学术委员会部长。
汤超院士在统计数学、非线性科学、复杂系统、物理生物学等领域举办了许多开创性工作，近些年来切实用数学学思想及方式研究生物问题，探求生命系统中