顾晨教授：在AI与物理之间——从神经网络到能量景观的跨界漫谈

10月17日，北京青少年科技俱乐部在中国科学院学术会堂举行“科学名家讲座”报告会，清华大学物理系实验物理中心演示室主任、教授级高工顾晨，作题为《AI与物理漫谈》的报告。俱乐部17所基地学校354名师生参加报告会。

北京青少年科技俱乐部“科学名家讲座”现场（二层）

北京青少年科技俱乐部“科学名家讲座”现场（三层）

刘曰武研究员主持报告

顾晨教授作报告

报告从一个轻松的现场调查开始：每天使用AI辅助学习的同学约占一成，完全不接触AI者亦为少数，多数同学偶尔借助AI。顾晨由此引出核心概念——“权重”。万物之间的关联皆可用权重描述，神经网络正是通过节点间的权重“桥梁”跨越维度解决问题。他以爱因斯坦“不能在同一维度上解决该维度产生的问题”作引，说明建立跨维度联系的意义。

顾教授引用杨振宁先生的讲述分享物理学习之道。杨先生回忆初学物理时，圆周运动的加速度方向与日常直觉相悖——正是这种“不吻合”构成了学习的关键节点：必须在直觉与事实的矛盾中主动思考，才能建立正确的物理概念。他还借杨先生的教育理念提醒同学们：要找到自己与知识的“共鸣点”，在共振条件下方能事半功倍。

顾教授利用清华大学数智仿真物理实验平台nusep.phys.tsinghua.edu.cn上的实验，为同学们形象、生动演示了三体运动、霍普菲尔德网络、卷积神经网络、数字识别，背后的物理图像和有趣的互动效果。他特别讲述一位清华附中学生发现教材中旋转软管吸纸屑现象的伯努利解释存在参考系问题、并推动教材修订的故事，鼓励同学们大胆质疑权威。

报告重点解读2024年诺贝尔物理学奖——Hopfield网络与深度学习。顾晨用生动比喻解释：每个记忆对应能量景观中的一个“山谷”，信息输入如小球落入山坡，自然滚动至最近的能量最低点，完成模式识别。激活函数将线性系统转化为非线性系统，正是这种非线性造就了世界的复杂与多样。这一内容也成为2026年北京高考物理压轴题。

从三体问题的混沌现象到詹姆斯·韦伯望远镜的深空照片，顾晨展现了物理世界的宏大与精妙。他回顾李飞飞建立ImageNet数据集、黄仁勋提出“下一代AI是物理AI”的历程，并现场演示卷积神经网络对手写数字的识别。他指出，AI的未来在于数字孪生——将物理世界一比一数字化复刻，让AI在仿真环境中自我进化。

报告结束后，顾晨教授就AI能否取代物理实验、AI时代如何激发学习自驱力、AI能否产生新物理规律等问题，与同学们深入交流，现场气氛热烈。

顾晨教授长期从事物理教学、电磁场数值仿真与微弱磁场测量研究，主持4项国家自然科学基金，发表SCI论文30余篇，授权专利7项，曾获国家科技进步二等奖、北京市科技进步一等奖，并获“明天小小科学家”全国一等奖指导教师称号。

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