【竞相出彩献百年】曹俊杰：严谨求知探物理　言传身教育青衿

【编者按】2023年我们即将迎来百年校庆。百年师大铸辉煌，一代代师大人为学校励精图治、砥砺前行；百年师大正青春，一个个师大人为学校奋勇争先、出彩添彩。迎接百年校庆，奋力创建一流，学校的光荣与梦想，离不开每一位师大人的倾情奉献。为进一步选树先进榜样，鼓舞师生斗志，凝聚师大力量，校园网特推出“竞相出彩献百年”栏目，讲述师大人出彩故事，展现百年师大卓越风采。

凌晨四点钟，远处的天空刚刚泛起鱼肚白。物理学院曹俊杰教授已开始了一天的工作----繁杂的公式推演、广泛的文献阅读以及理性的思考已成为他生活中不可缺失的一部分。

“理论物理是物理世界的先头军，坚守在理论物理发展的国际前沿，尽管需要抛开名利坐冷板凳，但我无怨无悔。”曹俊杰一直将学术视为人生的“头等大事”，潜心研究，勇于创新，积极投身于物理学科的发展与建设……

读万卷书　行“物理”路

曹俊杰出生于新乡县农村，虽然家里生活拮据，但父母总会省吃俭用，挪出一笔钱给孩子们购买各类书籍和订阅报刊杂志。广泛的阅读让年幼的曹俊杰“纵览山河”，他沉迷其中，萌发了强烈的“探索未知世界”的想法。

在高中一场《立体几何》的期末考试中，曹俊杰发现某道题的标准答案可能存在错误。他提出质疑，老师也一时不能给出合理解释，后经学校教学组做出实际模型来检验，最终证明曹俊杰的猜测是正确的。得到老师的表扬后，曹俊杰第一次意识到自己适合从事和抽象思维相关的工作。不久之后他被临时指派参加河南省物理奥林匹克竞赛，没有接受相关训练，没有专门辅导教材，也没有精心的准备，最后的成绩却在新乡赛区位列前茅。正是这次经历，更加激发了他对自然科学的热爱。从此他醉心于数学物理知识的汲取，享受学习带来的愉悦。

浓厚的兴趣和良好的习惯让他在刚进入大学后便崭露头角。三四百页的教材，曹俊杰读起来如同小说一样津津有味。他习惯带着问题思考教材中的知识点，善于将不同的内容关联在一起，一本书读下来以后，核心内容已烂熟于心。曹俊杰说：“大学本科阶段的从容，一定程度上得益于我在高中时养成的读书习惯----读进去，也要从书中走出来，把知识变成自身的一部分”。

1995年本科毕业后，曹俊杰被免试推荐为师大的硕士研究生，攻读理论物理专业，期间身在美国的导师为他布置一个计算辐射修正的工作。研究的初期进展颇为顺利 ----在经过厚达百页稿纸的演算后，曹俊杰得到符合物理学基本原理的解析结果。但是，当他利用流行的特殊函数程序包进行数值计算时，却发现在一些参数区域结果呈现奇异的行为。对此，一种可行的做法是，在百般检查而无误的情况下回避该问题，只关注结果合理的情形即可，但曹俊杰没有墨守成规，坚持刨根问底探究下去。为此他经历了一生都难以忘怀的磨练：从1996年的夏天开始，每天早晨六点钟起床，去食堂带够一天的食物就到机房检验程序和查找问题，直至晚上11点才离开。“三个多月！我没有享受过阳光带来的温暖，满眼都是计算机屏幕发出刺眼的光”，曹俊杰回忆道。长期日以继夜的钻研，曹俊杰的视力急剧下降，几次险些晕倒在计算机旁。直到有一天下午，他终于确认结果的反常不是源于某种不为人知的物理效应，而是来自计算程序的不完善。

“当我从机房走出来时，是几个月以来第一次见到午后的阳光。一阵风吹来，我打了一个寒战，极目远望已是满地落叶，季节变迁而我仍穿夏装！在随后的几年，我在教书授课之余，一直致力于解决该问题并取得成功。人生总有磨难，与它妥协则留下的是一个痛苦的回忆；但是如果不服输，与其做斗争，它就可能成为人生的机遇和宝贵财富” ，曹俊杰如此评论这段经历。研究生期间攻坚克难的经历不仅使他获得了独立做研究的能力，更磨练了其做科研的韧性。他坚信，只要下功夫，科研道路上再高的山峰，也总有办法去征服。

从物理世界中找寻星辰大海 

“物理作为一门基础学科，如果思路和逻辑不顺畅，研究就无法向前推进。因此，‘想的清并且看的远’十分关键。这就要求从事物理研究的人要养成缜密思考的习惯，把研究对象的因果关系、中间过程的逻辑顺序以及关键要素都一一想清楚，这是物理最难的地方。”曹俊杰说道：“科学研究的挑战之处在于，并非所有合理的流行理论都对应自然界的选择，实验的进展会不断淘汰旧的理论,而理论家在总结经验的基础上会不断提出新理论，人类对自然界的认识正是由此呈现螺旋式的上升。这启发我们在做有价值的研究时，需要对科学问题进行客观全面的分析，形成自己的观点，而不是盲目地紧跟理论和实验前沿热点。”

2007年，曹俊杰经过长期的调研和思考，审时度势，将研究兴趣锁定在单态场扩充的超对称理论，并将希格斯物理列为探索的重点。这是他科研生涯中的第三次有目的地转换研究内容，不过由于关注的领域在当时属于冷门，这次转型具有极大的冒险性。为了抓住大型强子对撞机LHC即将运行这一历史机遇，在随后的几年，曹俊杰牺牲了几乎所有的节假日，抓紧时间学习该领域的基础知识和相关技能，挖掘其特点，思考其本质。基于此方面知识的积累，在2011年底LHC发现希格斯粒子存在的端倪时，曹俊杰及其合作者，就及时并且自然地解释了当时的实验数据，相关的两篇代表性论文被评为“中国百篇最具国际影响学术论文”，其中一篇论文被引用370余次，是中国高能物理学界近十年引用最高的理论研究性论文之一。作为先驱性研究的代表，曹俊杰的成果推动了国际学界对非经济超对称的研究，使其从最初的鲜有问津变成当今流行的理论。曹俊杰因此获得首届国家优秀青年基金的资助，并在2014至2021年连续七年被评为爱思唯尔“中国高被引学者”，这些成果也先后荣获教育部和河南省自然科学二等奖。

另外一项研究成果同样归功于长期坚守在科研一线并由此养成的洞察力：2016年寻找暗物质的实验结果公布后，曹俊杰就敏锐地意识到流行的暗物质理论已经不能够自然地与实验结果吻合，实验呼唤新的理论。这个观点在随后的几年得到同行的广泛认同。“在尝试去解释这种不自然性前，我其实是顾忌重重的：一方面，由于当时还没有出现系统探讨该问题的研究，解决该问题既需要有原创要素的想法，又需要扩展我所在团队的计算技术，这都是非常有挑战性的工作。我没有信心能否做出来，也不知道需要花费多长时间才能做出来。另一方面，我当时正处于申报国家杰出青年科学基金的关键阶段，需要众多优秀成果来支撑。完成岗位任务、学生毕业等也需要成果”，曹俊杰坦诚道。“但是对未知的好奇以及对科学的热爱最终促使我从事这项艰难的研究，也因此遇到许多预料不到的问题。譬如我逐渐意识到统计学在物理研究中的重要性，就多次向数学院的老师请教；再譬如我领悟出贝叶斯定理有助于理解这类问题背后的物理规律，就和学生苦战三年多开发出先进的并行抽样程序，并设计了专门的胖节点服务器实现峰值为百万进程量级的协同运算。在2016至2020年尝试解决该问题期间，由于选对了研究方法，我几乎每隔几天就会收获新的信息，不断更新自己对问题的认知，这是非常令人振奋的事情。尽管这个时期有一两年没有发表成果，我的情绪并没有受到影响，相反每天在享受科研带来的快乐”。

国内同行对曹俊杰的这项工作评价为：申请人近年来针对宇宙中的暗物质本质问题开展理论研究，提出了备受关注的可能性，它为流行的超对称理论研究提出一个全新的模型框架，具有新颖性和原创性；可以预期随着实验精度的进一步提高，此类理论将获得越来越多的关注。由于该项研究包含原创要素，曹俊杰被遴选为国家级科技创新领军人才。

探索的决心矢志不渝，物理学的征途亦是星辰大海。曹俊杰正是凭借对科研的热爱和坚守，做出有影响力的工作，得到同行的广泛认可。

以赤诚之心助力学科建设

从2006年开始，为了提升办学层次，增强核心竞争力，师大掀起了争创博士点授权单位的热潮。到了2010年，物理和化学两个学科正式迎来申报一级博士点的历史性机遇。回国不久的曹俊杰，正是在这个关键时刻被推选为物理学科带头人,承担起领导学位点申报的重任。他团结组织学科骨干，历时半年的时间，对申报材料进行几十次的修改，务求尽善尽美；他利用向省学术委员会汇报的机会，在有限的十分钟时间内展示了师大物理的百年底蕴、取得的辉煌成绩以及面临的机遇和挑战。精彩的汇报得到评委的广泛好评，他的答辩文档也一度成为师大工作汇报的样板。功夫不负有心人，在学校领导和学科同仁的共同努力下，师大顺利获批物理学一级博士学位授权点。

曹俊杰作为主要负责人，在2011年规划了物理学博士点的发展蓝图。在物理学院主要领导的支持下，他广泛征求意见，兼顾各方诉求，亲自制订了学科经费使用办法；他自觉要求接受监督，定期向学院教师公布学科经费使用情况，完全公开学科资源使用情况。由于政策措施得当，物理学科出现跳跃式的发展：2011年学科仅发表11篇SCI一二区论文，获得1项国家发明专利，到了2016年这些成果数目已经分别上升到120余篇和42项；学科的其他核心指标，譬如国家基金数目和“高被引”论文数目，也得到了实质性的提升。在2017年公布的教育部第四轮学科评估中，师大物理学科被评为B等，居全国同类学科前30%、地方师范院校和河南省高校首位。此外，民主公平的学科政策也极大地促进了学院内部的团结。在2015年11月申报首届河南省优势特色学科过程中，学科需要在不到十天的时间内，撰写近万字的文字材料和提供上千页的佐证材料。时间紧迫，无论是学院领导，还是青年教师，都踊跃要求承担任务，积极配合申报工作。

在学科建设过程中，曹俊杰关心年轻教师的成长，凡事以学院发展大局为重。他利用自己在学科的绩效经费，资助优秀的青年教师开展科学研究。目前这些教师中，有的已经拿到多项国家自然科学基金项目，有的在物理学顶级期刊Physical Review Letter上发表论文。在2019年12月，正值曹俊杰忙碌地准备优势特色学科期终答辩时，家中传来了亲人去世的噩耗，他本人又收到国家级人才项目答辩的通知。事关学院发展大计，他义无反顾地将学科答辩工作作为首要任务，只留出半天的时间参加亲人的后事，并且因时间冲突放弃了国家级人才的答辩。

曹俊杰的辛苦付出在很大程度上确保了物理学科的稳步发展：在河南省优势特色学科期终评估中，学科绩效成绩位居全省所有学科第三名，特色学科第一名；由于建设成绩优异，物理学科又先后被优先推荐入选河南省特色骨干学科和河南省一流学科。

做好青年学生的引路人

在多年的执教生涯中，曹俊杰心系每一位研究生的学习和发展，以真心和真诚影响着每一位学生，努力做好他们的引路人。

 “推荐经典和前沿文献，要求学生打好基础，尽量避免在未来科研中走弯路，这是我的职责所在，也是多年养成的习惯”，曹俊杰常常这样说。他告诫学生在进入课题前必须系统掌握基础知识，勤动手动脑，不断从阅读中汲取提升自我的力量。他的每个学生在清早醒来后，经常会看到导师推荐的、与其研究课题密切关联的文献。

严谨的工作态度则是曹俊杰传授给学生的另一个法宝。“慎而思之，勤而行之”，曹俊杰经常告诫学生。理论物理主要开展理论分析和公式推演，需要严谨又耗时的计算。曹俊杰要求学生消除浮躁心态，一丝不苟地做事情。为了确保学生计算结果的正确性，亲自验证已成了他日常惯例；论文写作亦是如此，他总会指导学生对每一句话、每一个图表和公式进行反复推敲和优化。

在很多学生眼里，曹俊杰就像一个随时都在运转的全能“机器人”，用高效转动的齿轮带动着整个团队工作。物理学院青年教师尚亮亮回忆，2012年冬天的一个早上，当时正在攻读学位的他计划8点钟左右抵达办公室，将一个重要的数据交给导师来研究。让他意外的是，竟然看到曹俊杰早已在宿舍楼下等候。原来曹俊杰为了尽快解决问题，特地赶早过来的。

“年轻人具有精力充沛，容易接受新知识等优点。根据科研的需要，我注重的是，有针对性地指派学生拓展研究领域，发展团队尚未掌握的计算技术，并以此来解决科研中遇到的问题。正是基于这样的发展理念，我的团队能够紧跟国际前沿”，曹俊杰介绍说。在他培养的学生中，岳远方博士耗时三年多，开发出高效的并行运算抽样程序，有力地推动曹俊杰的团队开展理论整体拟合研究。鉴于这类工作难度大，国际上只有几个合作组掌握了类似的技术，岳远方的学位论文被评为河南省优秀博士学位论文。2019级博士研究生张迪长期参与国际知名程序CheckMATE的研发，撰写了近三分之一的实验分析代码。她多次帮助国际同行完成研究论文，得到他们的公开致谢。

“其身正，不令而行”，曹俊杰一直不断地追求“知行合一”的境界，努力提高自身的修养，这种态度也渗透到他对学生的培养之中。他注重培养学生优良的品格，把做人做事的基本道理贯穿在教学和科研的方方面面。他会精心挑选一些有教育意义的视频发给学生，带动身边的学生共同学习，积极探讨；他时常利用“碎片”时间跟学生交流，引导学生养成正确的“三观”。

“我的学生不管能力强弱，内心一定要是健康向上的。我作为老师既要传授给他们知识，也希望能够塑造他们优秀的品格。”曹俊杰像一棵沉稳的巨树，用枝叶托举起学生去触摸理论物理的星穹。

严格的要求之外，更多的是曹俊杰对学生润物无声般的温暖和关心。2021年寒假，由于疫情原因，学生回家比较早，博士研究生张迪的心态和科研状态都有所波动，一定程度上影响了论文的写作。曹俊杰了解情况后，多次电话和她沟通，帮助梳理写作逻辑，理解研究中的难点。几番的思想工作促使张迪很快调整心态，重新回到正常的研究状态。

在生活中，曹俊杰更像慈父一样做起学生坚实的后盾。在得知自己的学生胃痛，却因为疫情学校封闭管理而无法第一时间获取药物时，他迅速购置药物送了过去。在学生的日常生活中，类似的例子还有很多。这种细水长流的关心，犹如丝丝缕缕的纽带，将他与学生紧密地联结在一起。

物理就是曹俊杰一生的挚爱，探索物理前沿已三十余年，他仍旧乐此不疲，兴趣未减。正是有着浓厚的兴趣，硕果累累才不断结出。希望曹俊杰老师今后的科研探索路越来越宽，成果越来越多，为学校做出更多的贡献。

人物简介：

曹俊杰，男，1974年生，河南省特聘教授，博士生导师，首届国家优秀青年基金获得者，国家万人计划科技创新领军人才。从事超对称理论和唯象研究，研究内容主要集中在希格斯物理、暗物质物理和超对称粒子物理；作为主要完成人在Physical Review Letter、Journal of High Energy Physics等国际SCI期刊发表论文70余篇，其中单篇论文最高引用为370余次，两篇论文被评为“中国百篇最具国际影响学术论文”，累计11项成果被《粒子物理手册》采用；作为第一完成人获教育部自然科学二等奖和河南省自然科学二等奖各一项；2014年至2021年连续七年被评为爱思唯尔“中国高被引学者”。

（党委宣传部 刘吉磊 大学生记者 潘子怡 王心语 蒋玉炜）