從沙子到會“思考”的智能材料，張朝陽與物理學家劉若微揭秘世界的底層邏輯

搜狐創始人、董事局主席兼首席執行官、物理學博士張朝陽，日前與賓夕法尼亞大學物理教授、軟物質與生命物質研究中心主任劉若微（Andrea J.Liu）進行了一場深度對談。兩人以「從沙子到會『思考』的智能材料」為切入點，共同探討了世界運行的底層邏輯，從日常可見的顆粒物質出發，逐步延伸到能夠感知環境並做出反應的未來材料。劉若微是國際非平衡統計物理領域的頂尖學者，長期致力於研究物質在非平衡態下的行為。她與合作者在阻塞相變與無序固體方面的開創性貢獻，不僅為軟物質科學奠定了重要基礎，也讓她接連獲得國際學術界的高度肯定。今年，她與合作者共同榮獲美國物理學會頒發的Leo P.

Kadanoff獎，隨後又在國際基礎科學大會上獲頒瑪麗·居里物理學獎章，表彰她在基礎物理學上的突破性研究。張朝陽本人同樣擁有物理學博士學位，對基礎科學始終保持濃厚興趣。他在這場對談中與劉若微進行了深入交流，將學術前沿與大眾關心的問題串聯起來。兩位物理學背景深厚的專家，透過這場對話，帶領聽眾重新審視那些構成我們日常世界的微小粒子，並解釋它們如何在看似混亂的狀態下產生有序行為。對談的起點是再普通不過的沙子。這些顆粒材料在日常生活中隨處可見，但它們的物理行為其實遠比想像中複雜。當大量沙粒堆積在一起時，會出現一種稱為「阻塞」的現象——原本能夠流動的顆粒，在密度達到某個臨界值後突然變得像固體一樣堅硬。

劉若微的研究正是深入剖析這種機制，為理解玻璃、顆粒體乃至生物組織的力學與動力學特性提供了關鍵視角。從阻塞相變出發，劉若微進一步探討了「智能材料」的可能性。這類材料並非傳統意義上的電子元件或機械裝置，而是能夠感知外界環境的變化，並透過自身的物理結構做出反應。例如，某些顆粒系統可以在壓力下改變形狀或硬度，甚至模擬出類似神經網路的「思考」行為。這種將物理法則直接轉化為材料功能的思路，正在改寫我們對「智慧」的定義。在對話中，兩人還探討了物質如何從混亂中產生秩序。自然界中許多系統都處於非平衡狀態，例如生物體的運動、細胞的組織、甚至沙丘的流動，這些現象背後都隱藏著一套統一的物理法則。

劉若微指出，非平衡統計物理正是要解釋這些系統為何能夠自發地形成結構，而阻塞相變就是其中一個核心環節。張朝陽則從物理學史的角度，補充了這類研究的脈絡。他提到，過去物理學家大多關注平衡態下的物質行為，但現實世界中的大多數物質其實都處於非平衡狀態。劉若微的工作填補了這一塊重要的空白，讓科學家能夠更精確地預測和控制材料在真實環境中的表現。這場對談不僅是一場學術交流，更像是一堂面向公眾的科普課。劉若微以淺顯的語言解釋了阻塞相變、無序固體、軟物質等艱澀概念，並展示了這些基礎研究如何一步步建構出令人驚嘆的物質世界。

從一杯玻璃的物理性質，到沙塵暴中顆粒的運動，再到生物組織的力學行為，這些看似不相關的現象，其實都遵循著相同的底層邏輯。張朝陽也表示，基礎科學的價值往往需要時間才能顯現，但正是這些看似「無用」的研究，最終催生了改變世界的技術。他期許更多年輕人能夠投入物理學的探索，理解世界運作的真正規律。最後，劉若微總結了這場對話的核心啟示：物質世界並非靜止不變，而是充滿了動態的、非線性的交互作用。從沙子到會「思考」的智能材料，人類對物質的理解正在經歷一場深刻的革命。而這場革命的起點，往往就藏在那些我們視而不見的日常事物之中。