呂琳媛的科研之路：始于20年前的一個(gè)“偶然”

“盡管前路可能很艱辛，但我不會(huì)停止熱愛(ài)以及探索的腳步?！?/p>

2024年4月28日，第十九屆中國(guó)青年女科學(xué)家獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)典禮在北京舉行，呂琳媛榮獲第十九屆“中國(guó)青年女科學(xué)家獎(jiǎng)”。大學(xué)畢業(yè)短短十余年，呂琳媛已成長(zhǎng)為復(fù)雜科學(xué)研究領(lǐng)域的青年領(lǐng)軍人物。誰(shuí)能想到，這樣一位杰出學(xué)者的科研之路，竟始于20年前的一個(gè)“偶然”。

從藝術(shù)生到理科生

1984年5月，呂琳媛出生于北京郊區(qū)門(mén)頭溝一個(gè)普通的工人家庭。從小，父母很少用大道理來(lái)管教她，也不會(huì)在她耳邊傳授“別人家孩子”的成功經(jīng)驗(yàn)。相反，父母在平時(shí)的生活中經(jīng)常會(huì)裝作不懂的樣子，以提問(wèn)的方式和她交流，讓她自己去想辦法尋找答案，并將怎么想、怎么做告訴他們。

父母這種問(wèn)答式、興趣驅(qū)動(dòng)型的教育方式，極大地激發(fā)了呂琳媛少年時(shí)期的求知欲，讓她對(duì)周?chē)氖澜缬肋h(yuǎn)保持著開(kāi)放、好奇的心態(tài)。

呂琳媛從小特別喜歡畫(huà)畫(huà)，可以一個(gè)人在姥姥家的院子里待一下午，用心觀察周?chē)氖挛?。?duì)繪畫(huà)的癡迷，曾讓呂琳媛立志長(zhǎng)大后要成為一名畫(huà)家。為此，從她3歲開(kāi)始的每個(gè)周末，呂媽媽都會(huì)騎自行車(chē)載她到少年宮學(xué)習(xí)畫(huà)畫(huà)，一年四季風(fēng)雨無(wú)阻。

在呂琳媛的記憶里，印象深刻的是在小學(xué)一年級(jí)的那個(gè)冬天，北京飄著鵝毛大雪，“雪天路滑，媽媽給自行車(chē)綁了一根繩，再系上菜籃子，我就坐在菜籃子里，這么一路吹著刺骨寒風(fēng)滑到了少年宮。沒(méi)想到當(dāng)天只有一兩個(gè)同學(xué)來(lái)上課?！闭窃陲L(fēng)雨無(wú)阻的學(xué)畫(huà)路上，小小的她學(xué)會(huì)了堅(jiān)持。

小升初時(shí)，呂琳媛聽(tīng)說(shuō)有一所藝校不錯(cuò)，半天文化課、半天美術(shù)課。她很想去，但藝術(shù)學(xué)校的學(xué)費(fèi)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通學(xué)校。呂琳媛便嘗試跟父母商量，沒(méi)想到父母非常尊重她的選擇，竟欣然同意。

“我的父母從來(lái)沒(méi)拿‘別人家的孩子’跟我比，而是非常尊重我的選擇?！本驮谶@種極度寬松的家庭氛圍中，呂琳媛早早學(xué)會(huì)了“自作主張”。

隨著年歲增長(zhǎng)，漸漸成熟的呂琳媛開(kāi)始意識(shí)到，畫(huà)畫(huà)雖然可以帶給人們美的享受，自己也很感興趣，但她覺(jué)得科學(xué)技術(shù)也許更能幫助人們改善生活。于是，從藝術(shù)生到理科生的“偶然”轉(zhuǎn)折就發(fā)生在中考，呂琳媛的成績(jī)本可以報(bào)考中央美術(shù)學(xué)院附中，但彼時(shí)的她卻萌生出對(duì)科學(xué)的興趣。就這樣，從小熱愛(ài)美術(shù)的呂琳媛，并沒(méi)有選擇老師推薦的中央美院附中，而是考入北京師范大學(xué)附屬中學(xué)。3年后，呂琳媛如愿考入北京師范大學(xué)管理學(xué)院（現(xiàn)為系統(tǒng)科學(xué)學(xué)院）。

回憶起當(dāng)初為何選擇這個(gè)專(zhuān)業(yè)，呂琳媛坦言：“也是覺(jué)得管理是將科學(xué)和藝術(shù)結(jié)合得很好的專(zhuān)業(yè)，文理兼收，而且，北京師范大學(xué)是一所非常有底蘊(yùn)的名校?！惫芾韺W(xué)院的前身是非平衡系統(tǒng)研究所，創(chuàng)始人是我國(guó)知名理論物理學(xué)家、系統(tǒng)科學(xué)學(xué)科奠基人、北京師范大學(xué)原校長(zhǎng)方福康教授。

呂琳媛讀大學(xué)時(shí)，授課老師大多是系統(tǒng)科學(xué)、理論物理領(lǐng)域的專(zhuān)家，學(xué)科設(shè)置非常注重?cái)?shù)理基礎(chǔ)和計(jì)算機(jī)建模。呂琳媛很喜歡這些課程，也喜歡學(xué)院開(kāi)放包容的學(xué)習(xí)氛圍。老師的研究領(lǐng)域非常寬泛，這些都吸引著呂琳媛本科畢業(yè)后，選擇繼續(xù)留在學(xué)院攻讀碩士。

“冷門(mén)”領(lǐng)域的標(biāo)桿式人物

起初，呂琳媛是想跟狄增如老師直博，但保研排名出來(lái)后，卻以一位之差沒(méi)能獲得直博名額，只能推免碩士。

呂琳媛感到有些沮喪，畢竟和前一位同學(xué)的分?jǐn)?shù)只有極微小的差距。但一切都是最好的安排。此后，呂琳媛在碩士階段的學(xué)習(xí)中遇到了王有貴教授，并跟隨王教授進(jìn)入一個(gè)新興交叉的研究領(lǐng)域：經(jīng)濟(jì)物理學(xué)。

2006年的一天，呂琳媛正在準(zhǔn)備本科畢業(yè)論文，偶然間看到一則國(guó)際經(jīng)濟(jì)物理學(xué)大會(huì)即將在日本召開(kāi)的通知，會(huì)議主題和她的研究方向高度契合。她非?？释苡袡C(jī)會(huì)參會(huì)并與國(guó)際頂尖學(xué)者交流學(xué)習(xí)?！安恢旄叩睾瘛钡乃业綄?dǎo)師王有貴：“老師，我能參加這個(gè)大會(huì)嗎？”“能啊，給大會(huì)投論文，投中了就能去?！?/p>

在當(dāng)時(shí)，大學(xué)老師想去國(guó)外參加學(xué)術(shù)會(huì)議申請(qǐng)經(jīng)費(fèi)都不容易，更何況是一個(gè)學(xué)生。然而，愛(ài)才的王教授沒(méi)有打擊呂琳媛的積極性，欣然應(yīng)允。即使知道希望渺茫，在投稿截止日期前一晚，王教授還在逐字逐句為呂琳媛修改論文。

“沒(méi)想到，論文居然中了！當(dāng)時(shí)我特別開(kāi)心，可王教授卻犯愁了，上哪籌錢(qián)呢？”王教授四處奔波，最終幫呂琳媛?tīng)?zhēng)取到了這個(gè)機(jī)會(huì)。大會(huì)期間，在美國(guó)訪問(wèn)的王教授還特意飛到東京為自己的學(xué)生加油，并為呂琳媛引薦了多位國(guó)際知名學(xué)者，其中就有國(guó)際著名經(jīng)濟(jì)物理學(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)得主喬治·帕里希的第一位博士生張翼成教授。

幾年后，中國(guó)人民大學(xué)舉辦了一場(chǎng)學(xué)術(shù)活動(dòng)。在聊天中，王教授和張翼成教授就信息不對(duì)稱(chēng)下的商品質(zhì)量多樣性問(wèn)題，展開(kāi)激烈討論。呂琳媛作為王教授的學(xué)生，在邊上旁聽(tīng)并記錄。會(huì)議結(jié)束后回到宿舍，呂琳媛就開(kāi)始設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型，并在第二天早上交出了答案。這讓張翼成教授大為震驚，連連稱(chēng)贊。隨后，呂琳媛提前一年碩士畢業(yè)，前往瑞士弗里堡大學(xué)攻讀理論物理博士，成為張翼成教授的第一位女博士生。

呂琳媛的博士生涯起初并非一帆風(fēng)順，剛開(kāi)始的時(shí)候就遇到了阻力。導(dǎo)師希望她繼續(xù)做經(jīng)濟(jì)物理方向的研究，彼時(shí)，呂琳媛的內(nèi)心已經(jīng)開(kāi)始癡迷于對(duì)海量數(shù)據(jù)的分析挖掘。2008年大數(shù)據(jù)還遠(yuǎn)未成為時(shí)代的風(fēng)口，但長(zhǎng)期主義思維模式讓呂琳媛對(duì)自己的研究充滿(mǎn)憧憬。對(duì)于海量信息的挖掘一定會(huì)成為未來(lái)時(shí)代的“缺”，這必然是一個(gè)值得研究的“大問(wèn)題”?；谶@個(gè)大膽的預(yù)測(cè)，呂琳媛的研究方向從經(jīng)濟(jì)物理學(xué)轉(zhuǎn)向了信息物理。

2009年，大數(shù)據(jù)的概念剛被提出，還沒(méi)有成為一個(gè)時(shí)代的熱門(mén)概念，但呂琳媛堅(jiān)信未來(lái)是大數(shù)據(jù)的世界，處理和分析這些數(shù)據(jù)的各種方法一定會(huì)成為“剛需”。就是這樣一個(gè)單純的信念，推動(dòng)著她堅(jiān)定了網(wǎng)絡(luò)信息挖掘這個(gè)“冷門(mén)”領(lǐng)域，她相信這將是未來(lái)極具潛力的方向。

念念不忘，必有回響。不久，呂琳媛在鏈路預(yù)測(cè)和節(jié)點(diǎn)排序兩個(gè)方向，陸續(xù)取得系列研究成果。由于其文章被引用率極高，呂琳媛被同行稱(chēng)為“鏈路預(yù)測(cè)小公主”。呂琳媛的代表性成果“DHC定理”，源于在設(shè)計(jì)一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)挖掘算法模型時(shí)，她突然意識(shí)到三個(gè)已知的指標(biāo)，即網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的度（Degree）、H-指數(shù)以及核數(shù)（Coreness）可能存在某種關(guān)聯(lián)。她迅速驗(yàn)證了這一猜想，經(jīng)過(guò)研究與論證，三個(gè)廣為人知但長(zhǎng)期被認(rèn)為彼此無(wú)關(guān)的節(jié)點(diǎn)屬性之間事實(shí)上存在著緊密關(guān)系。有了這一發(fā)現(xiàn)，人們只需節(jié)點(diǎn)的局部信息便可快速獲知節(jié)點(diǎn)的核數(shù)，進(jìn)而知曉節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)全局中的位置。DHC定理后來(lái)被證明是網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)性定理，具有普適性，成為分析和挖掘網(wǎng)絡(luò)的有力工具。

2018年，呂琳媛將復(fù)雜性科學(xué)的方法拓展到經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域，與張翼成、周濤合作出版了《重塑：信息經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)》一書(shū)，將信息要素真正納入分析框架，為新經(jīng)濟(jì)體系、前沿企業(yè)提供轉(zhuǎn)型升級(jí)的動(dòng)力。除了在供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和提升韌性方面的應(yīng)用，呂琳媛的研究成果也在社交網(wǎng)絡(luò)的輿情監(jiān)控、電子商務(wù)的產(chǎn)品推薦、致病基因的預(yù)測(cè)等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。

成為光，散發(fā)光

熱愛(ài)與執(zhí)著加持，讓呂琳媛在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)圈里“殺”出了一條創(chuàng)新之路，成為復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)鏈路預(yù)測(cè)領(lǐng)域的標(biāo)桿式人物。她的學(xué)術(shù)專(zhuān)著《鏈路預(yù)測(cè)》獲第四屆中國(guó)大學(xué)出版社圖書(shū)獎(jiǎng)優(yōu)秀學(xué)術(shù)著作一等獎(jiǎng)，且入選科學(xué)中國(guó)人年度人物杰出青年科學(xué)家。

幾年時(shí)間，呂琳媛榮譽(yù)加身，先后獲得國(guó)家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年基金；入選《麻省理工科技評(píng)論》“MIT35歲以下中國(guó)科技創(chuàng)新35人”；第三屆“科學(xué)探索獎(jiǎng)”名單中，她是西部唯一的獲獎(jiǎng)?wù)?，也是前沿交叉領(lǐng)域唯一獲獎(jiǎng)的女性科學(xué)家。2024年4月28日，第十九屆中國(guó)青年女科學(xué)家獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)典禮在北京舉行，呂琳媛榮獲第十九屆“中國(guó)青年女科學(xué)家獎(jiǎng)”。

博士畢業(yè)后，27歲的呂琳媛放棄留在瑞士工作的機(jī)會(huì)。學(xué)成回國(guó)的她拿到杭州師范大學(xué)特聘教授的職位，完成從學(xué)生到老師的身份轉(zhuǎn)換。教師和科研工作者，成為她最重要的社會(huì)身份。

在對(duì)學(xué)生的教導(dǎo)上，呂琳媛一直向?qū)W生們強(qiáng)調(diào)，學(xué)習(xí)能力和方法比知識(shí)本身更重要。每年教師節(jié)，呂琳媛都會(huì)給學(xué)生們寫(xiě)一封信，這也成為她的團(tuán)隊(duì)CSSC大家庭的傳統(tǒng)。在信中，呂琳媛告訴學(xué)生：“研究生時(shí)間稍縱即逝，不僅要提高工作效率，還要做好未來(lái)規(guī)劃，更要保持健康體魄?！边@種嚴(yán)謹(jǐn)與關(guān)愛(ài)相融的方式，讓她的學(xué)生十分受用。

呂琳媛帶的第一個(gè)研究生任曉龍，在校期間想申請(qǐng)去韓國(guó)開(kāi)會(huì)。同樣，這對(duì)于當(dāng)時(shí)的杭師大也是史無(wú)前例的。正如當(dāng)年的王老師一樣，呂琳媛也是費(fèi)了九牛二虎之力，才最終給學(xué)生爭(zhēng)取到了機(jī)會(huì)，而這次經(jīng)歷也成了任曉龍人生中的一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)。任曉龍?jiān)诳蒲猩吓G斬棘，從蘇黎世聯(lián)邦理工博士畢業(yè)后，他再次回到呂琳媛的團(tuán)隊(duì)，成了一名青年教師。

在每次畢業(yè)季送行前，呂琳媛總會(huì)囑咐學(xué)生：“不管未來(lái)在哪里學(xué)習(xí)和工作，一定要心系祖國(guó)，學(xué)成后報(bào)效祖國(guó)?！彼?jīng)常對(duì)她的學(xué)生強(qiáng)調(diào)，學(xué)習(xí)不應(yīng)簡(jiǎn)單地著眼于自己學(xué)習(xí)的課題，也要把自己置身于更廣闊的時(shí)代背景中，作為中國(guó)社會(huì)發(fā)展整體的一個(gè)組成部分，去思考如何把個(gè)人的學(xué)習(xí)研究與國(guó)家社會(huì)的進(jìn)步融合在一起。

呂琳媛在團(tuán)隊(duì)管理中也實(shí)踐著復(fù)雜性思維，“復(fù)雜系統(tǒng)的核心要點(diǎn)是，系統(tǒng)并不是各個(gè)元素簡(jiǎn)單堆砌，而是通過(guò)多要素之間的相互作用使得整體實(shí)現(xiàn)1+1＞2的效果。”因此，呂琳媛從不把每個(gè)成員看成固定的“螺絲釘”，而是鼓勵(lì)每個(gè)人與其他項(xiàng)目成員之間自由組合和互動(dòng)，激發(fā)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造力。

在盛行“雞娃”的時(shí)代，即使是知名學(xué)者，身為母親的呂琳媛也免不了被催促，“別人家孩子會(huì)背唐詩(shī)幾百首了”“快給孩子報(bào)個(gè)班吧，晚了就占不上名額了”……在呂琳媛看來(lái)，孩子的成長(zhǎng)和教育是一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，哪科不好補(bǔ)哪科解決不了根本問(wèn)題。長(zhǎng)期從事復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究，呂琳媛養(yǎng)成了系統(tǒng)觀念和網(wǎng)絡(luò)思維，她擅長(zhǎng)讓自己從煩瑣之中抽身，從一個(gè)相對(duì)大的時(shí)空尺度構(gòu)建自己的坐標(biāo)。呂琳媛說(shuō)：“讓孩子在小時(shí)候有更多時(shí)間、空間去探索自我和周?chē)澜?，比在某些維度上過(guò)度地‘卷’更重要。我希望給孩子搭建一個(gè)相對(duì)寬容、開(kāi)放的環(huán)境，多接觸自然、參加運(yùn)動(dòng)，讓孩子在學(xué)習(xí)、玩耍的過(guò)程中找到自己的意義坐標(biāo)，平衡好學(xué)習(xí)、生活?！?/p>

當(dāng)被問(wèn)及中年女性往往承擔(dān)事業(yè)發(fā)展、孩子教育、照料老人等多重任務(wù)，如何用復(fù)雜性思維來(lái)處理時(shí)，呂琳媛表示：“這是全家共同的責(zé)任，每位成員都要參與承擔(dān)、整體規(guī)劃，作為系統(tǒng)的家庭才能和諧發(fā)展，不能只由女性來(lái)平衡?！?/p>

擁有一張娃娃臉的呂琳媛，在生活中如“鄰家小妹”，喜歡拍照記錄小美好。熱愛(ài)生活、熱愛(ài)科研的呂琳媛談及未來(lái)時(shí)，眼里總是充滿(mǎn)著光芒：“盡管前路可能很艱辛，但我不會(huì)停止熱愛(ài)以及探索的腳步?！笨蒲杏谒?，始于機(jī)遇和好奇，陷于興趣和鉆研，更忠于長(zhǎng)期的熱愛(ài)和執(zhí)著。