‘Even after all this time?’
‘Always.'
— J. K. Rowling, Harry Potter and the Deathly Hallows
I am a Physics and Mathematics double major at National Taiwan University, drawn to the quiet borderlands where physical laws and living systems meet. I spent a term at the University of Waterloo, Ontario, as an exchange student in the Faculty of Mathematics, where I studied stochastic systems with Professor Matthew Scott. Currently, I am also working on theoretical biophysics with Assistant Research Fellow Wei-Hsiang Lin from Academia Sinica, Taiwan.
The Nobel Prize in Physics 2021 was awarded “for groundbreaking contributions to our understanding of complex physical systems”. Whether it is bird flight, cell self-organization, or economic growth, their emerging structure can all be elucidated by principles of physics. Three of the ten most recent Solvay Conferences have been dedicated to the study of living matter and complex matter, for example the most recent one in 2023 was hosted by Giorgio Parisi and others, on the nature of disordered systems. With advancememts in the field of biotechnology, the recent pandemic, and the rapid incorporation of AI into academic research, I believe the study of complex systems will become a huge part of physics in the days to come.
As part of this endeavour, in the summer of 2026, I will be part of a fully funded research internship at the Santa Fe Institute, New Mexico. I believe that some of the deepest secrets of life may be approached through complex systems theory and mathematics. In the search for the hidden principles that make the richness of life possible, physics provides discipline, mathematics provides form, and life provides the enduring mystery.
In my free time, I am an avid fan of chess, traveling, hiking, photography, magic, poetry writing, and music. If you haven’t heard of music by the Chairs, I recommend you start from here and here.
「這麼多年了,你依然如此深愛她?」
「一直如此。」
— J. K. 羅琳,《哈利波特與死神的聖物》
簡介
我是國立臺灣大學的物理學與數學雙主修學生,關注物理定律與生命系統交會之處那片安靜而深邃的邊界。2026 年我在加拿大安大略省的滑鐵盧大學數學學院交換一個學期,並與 Matthew Scott 教授研究隨機系統。目前,我也正在中研院的林暐翔助研究員指導下,從事理論生物物理的研究。作為這條探索道路的一部分,我將於 2026 年夏天前往美國新墨西哥州的聖菲研究所參與研究實習計畫。
William Bialek 教授的學派認為,生命可以視為很多簡單、無意識的構造,藉由極為簡單、基礎的相互作用湧現的性質。譬喻意義上來說,就是再無序的系統中都可以找到規律,同時也是這些規律定義了生命等複雜現象獨一無二的指紋。我相信這個觀點多少很有意義:小至細菌群落的組織和,大至社會結構的形成及人與人的互動,許多現象雖然看似極為複雜,本質上還是由許許多多簡單的基礎零件及規則構成。這就像烏拉姆(Ulam)和馮.紐曼(von Neumann)的細胞自動機可以由簡單、恆定的規則和二維網格上的雙態系統(”on” 和 “off”),建立出一個圖靈完備的系統。這表示我們可以用細胞自動機模擬圖靈機,並進行像電腦一樣的運算。
2021 年諾貝爾物理學獎頒發給「對我們理解複雜物理系統作出開創性貢獻」的三位物理學家。無論是鳥群飛行、細胞自我組織,或是經濟成長,其湧現出的結構都能透過物理學的原理獲得闡明。近十屆索爾維會議之中,更是有三屆以生命物質與複雜物質為主題;例如最近一次於 2023 年舉行的會議,便由 Giorgio Parisi 等人主持,探討無序系統的本質。隨著生物科技的進展、近年疫情的衝擊,以及人工智慧迅速融入學術研究,我相信複雜系統的研究將在未來成為物理學中極為重要的一部分。
為什麼?
這是個不容易回答的問題。
有一陣子我非常喜歡看《The Big Bang Theory》,也因此從它的主角 Sheldon Cooper(據說以 1972 年諾貝爾物理學獎得主 Leon Cooper,也是 BCS 理論中的 “C”,為名)知道了經典科幻作品《星艦奇航記》這部影集。在影集中,主角詹姆士.寇克艦長和史巴克(Spock)搭乘被稱為企業號的星艦進行長達五年的任務,探索宇宙。《星艦奇航記》中最有名的一段話是
“To boldly go where no man has gone before” 這句話象徵著探索未知、打破界限與創新的精神。在電影中,企業號的任務是探索宇宙最後的邊疆,在荒蕪中尋找新的生命和文明。對我來說,做研究的意義就是這樣,在當下不一定是理性上最完美的決定、不一定會馬上改變這個世界、路途也可能非常孤獨,但是身為拓荒者的本質就是去想沒有人想過的,去看到沒有人看到過的——這本來就是一件很值得回味的事情。同時,有時候我也承認踏入前人未至之境的當下,更多是感覺迷路的,甚至到了終於找到路後,也沒有勇者般的光榮感。仔細回想,我在大學期間投入了很多事情,但是如果可以再來一次,我一定會更偏執地做到這件事,畢竟沒有試過的事情永遠不會知道適不適合自己。
複雜系統的研究在台灣是一個相對冷門的領域,與現在學術圈對 LLM、機器學習風潮的追風以及量子電腦的風潮相比,能夠投入研究的人是少之又少。我想,在尋求研究支援、認識相關領域的研究者的過程,也逼迫我參加不少本來不會參加的活動,還有偶爾踏出生活中的舒適圈。2026 春,交換結束之際,我因緣際會到了普林斯頓大學跟幾位學長姐和教授聊研究相關的事情,與原本預期不同的是,我沒有因為聽到了各位學長姐厲害的經歷就陷入焦慮,也沒有被教授輝煌的歷史震懾至無法繼續向前。一位台灣來的博士生向我說,他到了三年級才決定換成現在的指導教授,此時博士生涯已經過了大半。這裡大多人的軌跡都是獨一無二的,很多人進到研究所後過了兩年才摸索出自己真正想做的研究,也有人在一次大會報告後被主持教授延攬去,一起完成了一篇關於原本專題一個小論點的論文,那位學長的指導教授也花了大筆時間在離學校十萬八千里的西岸經營自己的新創公司。
學術之外
沒有埋頭於研究時,我喜歡西洋棋、旅行、攝影、鑽研魔法(通靈)、作詩和音樂。如果你還沒聽過椅子樂團的歌,你可以先從這裡和這裡開始。