对话校友 | 石承志：从密院学子向世界名校教授的跨越
人物白描：石承志，上海交通大学密西根学院首届本科毕业生、首届研究生毕业生，博士期间就读美国加州大学伯克利分校机械工程系，现即将进入美国佐治亚理工学院担任助理教授
“真正最后能成功的人，从来不会盲目跟风，随波逐流，而是脚踏实地，做好自己所选择的科研方向。科研是需要积累的，不可能一蹴而就，就像人类社会的发展一样，是一个逐步进步的过程。”
今年是交大密西根学院建院12周年，多年来学院在人才培养上硕果累累，涌现出一大批活跃在各行各业的优秀学子。在这些人中，有这么一个人，在求学旅程中，他刻苦努力、志存高远；在科研道路上，他脚踏实地、勇于创新。他，就是学院首届本科毕业生、首届研究生毕业生石承志。从交大密西根学院到美国加州大学伯克利分校，再到即将任教的美国佐治亚理工学院，石承志完成了一次又一次的跨越。
2013年2月，交大密西根学院首届硕士生毕业论文集体答辩会如期举行，石承志答辩的会议室座无虚席，来自同专业的，其他专业的，听得懂的，听不懂的，还有学弟学妹都提前赶到会场，亲身感受这位在密院就读期间就在《Journal of Sound and Vibration》上发表了论文的大牛同学的风采。石承志答辩非常顺利，得到论文委员会老师一如既往的好评。在规定15分钟的自由问答环节，坐在底下的同学频频举手提问，石承志对答如流，时而还会走下观众席与同学进行近距离的互动，答辩会瞬间变成学术大牛的学术研讨会。
石承志在交大密西根学院硕士毕业论文答辩现场
2013年8月，石承志抵达美国加州大学伯克利分校开始攻读博士学位。如今，他已经顺利获得博士学位，并将于今年8月就职于美国佐治亚理工学院机械学院任助理教授。
石承志顺利取得美国加州大学伯克利分校博士学位
在密西根学院，认识石承志的老师们和同学们都知道，他一定会在博士毕业时再次给我们带来惊喜。果不其然，他刚毕业，就获得到美国名校任教的机会。借此机会，我们对石承志进行了采访，请他就一些大家非常关心的诸如学习生涯中遇到的重大选择问题，就业问题和攻克科研瓶颈问题分享个人的经验，并向学弟学妹们提一些中肯的建议。
1当时在密院读本科的同学参加双学位，或者是本科毕业直接出国读博士。你当时为什么选择在密院留下读完本科和继续读硕？石承志（左一）在本科毕业设计答辩上，他所在项目小组设计的供血管内微型手术机器人使用的微型电动机获得了当年密西根学院设计展示金奖
石承志（右一）在密西根学院本科毕业典礼上
当初没有选择双学位其实有经济上的考量，我自从有出国的打算就希望能靠自己的能力拿到全额奖学金而不给父母带来任何的经济负担。当初的想法其实很简单，觉得自费留学并不是自己能力的体现，而当初的双学位项目并不提供任何奖学金支持。相比之下，密院的教学质量是非常优秀的，拥有众多一流的教授，而当初国家提供的国家奖学金也相对丰厚，于是便选择了留在学院完成本科阶段的学习。
至于当初留在学院读硕的原因，很大程度上是因为受硕士导师Robert Parker教授（以下简称Rob）的影响。如今回过头来看，当初Rob的一句话说得很对，想要申请到美国顶尖高校的全额奖学金必须要有特别强的科研背景和充分的科研技能培养作为准备。Rob当时给我的建议是留在他的实验室做足充分的科研准备再申请最顶尖大学的全奖博士项目。我当初听从了Rob的建议留在了密院读硕，如今回想起来也很庆幸当初能遇到Rob，而他能给我这么好的建议，让我最终能拿到加州大学伯克利分校（以下简称伯克利）这样的世界顶尖大学的全额奖学金（Berkeley Fellowship）。
如今作为佐治亚理工的助理教授，回头想想，当初的选择都是正确的。我能够这么顺利的在竞争激烈的美国知名高校找到教职，并拿到多个美国高校教职的offer，除了与我在伯克利这样全球排名前三的顶级学府深造密不可分外，很大程度上有赖于我当初在密院的学习和科研生活。学院的学习和科研事实上带给我非常扎实的学术基础和与学术界同行交流的能力，而这两方面的能力恰恰是我能在伯克利这样竞争激烈的环境中做出丰硕的科研成果并顺利拿到教职两个重要因素。作为助理教授，我如今也开始招收博士生。在众多的申请者中，我挑选学生的时候最为看重的也正是学生对专业知识的掌握程度和在科研能力上的培养和准备。
在此，我也想给同样是理工科出身的密院的学弟学妹们和即将加入密院大家庭的学弟学妹们一点建议。如果大家希望申请美国知名高校研究生和博士项目，就一定要注重自己对专业知识的学习和科研实验以及学术交流能力的培养。美国高校招生注重的正是学生这些方面的能力，而并不像很多留学机构所说的要有很高的GRE和托福分数。诚然，美国高校尤其是名校的录取都对GRE和托福有所要求，这往往让许多人造成误解，其实这些标准化考试只要达到学校的要求就都会被考虑。能否最终被名校录取并拿到全额奖学金，最关键还是要看学生的专业知识和科研能力。对于那些留学机构一味的宣传高标准化考试成绩，作为美国高校助理教授的我只想说一句，我们招学生并不是让他们来考GRE托福的，我们更多希望的是招收有能力的学生进一步培养他们在尖端领域的科研能力，并在未来让他们以自己的所学造福人类社会。
2 在密院对你影响最大的老师是谁？在密院对我影响最大的老师就是我的硕士导师Rob。他不仅是我当初选择留在密院读硕的重要原因，也是我之后能获得伯克利全额奖学金，并在伯克利博士毕业之际便顺利拿到美国名校教职的重要因素。我本科大三一年和硕士三年都在他的指导下做科研，那四年时间里他不仅仅教会我如何做科研，更重要的是他教会了我如何进行学术交流。随着人类社会的发展，如今的很多科研问题已经不是一个人单干就能够解决的了。因此，学术交流和学术合作就变得非常重要。Rob当初除了注重培养我们的科研能力，也很注重对我们学术交流和学术合作能力的培养。在此，我也要特别感谢Rob和我当初硕士阶段的副导师Steve Shaw教授，以及我博士阶段的导师张翔教授，他们的科研理念将会影响我一生的学术生涯。
石承志在美国加州大学伯克利分校
先谈谈我现在的研究领域是什么吧。我现在从事的是声学超材料（Acoustic Metamaterials）以及其在通讯和生物医疗领域的应用的研究。谈到超材料大家可能比较陌生，但谈到哈利波特电影里的隐身衣大家一定不会陌生。乍听到隐身衣，很多人应该会首先想到科幻小说和科幻电影，却很难把它和一所世界顶级学府的科研联系在一起。五年前我刚到伯克利的时候也是这么想的。五年前的我，拿到了伯克利的全额奖学金还未确定导师的时候，我开始查看机械系各位教授的科研方向，当我看到张翔教授（现任香港大学校长，美国加州大学伯克利分校Ernest Kuh Endowed主席教授，原美国劳伦斯国家实验室材料科学中心主任，美国工程院院士，中国科学院外籍院士）的主页，看到他已经应用超材料实现了隐身技术的时候，我便对他的科研方向产生了浓厚的兴趣。于是我便联系了当时负责研究生事务的机械系副主任Oliver O’Reilly教授询问张翔教授的信息。抵达伯克利后便和张翔教授在他的办公室讨论了一次，那时听他讲述了超材料除了用于隐身，还有许多有趣的应用，比如通过设计，我们可以让声音绕过物体或人，从而实现两人的对话不被位于两人中间的第三人听到的有趣现象。通过那次交谈，我也发现虽然张翔教授已经是国际知名的学者，却仍是平易近人。于是，那时我便决定选择他作为我的博士导师从事我所感兴趣的声学超材料的研究。
选择声学超材料作为我的研究方向不仅仅因为自己的个人兴趣。声学超材料在我们生活的方方面面都有着极大的应用价值。就拿我去年在美国科学院院刊（PNAS）发表的关于高速声通讯的科研成果为例。我们知道高速通讯对人类社会发展和生活的重要性。而一旦进入水下世界，我们日常使用的手机电脑等高速通讯设备就不再起作用了。这是由于这些日常高速通讯设备所依赖的微波波段的无线电波极易被水吸收而无法在水下环境中传播。这也解释了为何声纳系统是水下作业的主要的探测和无线通讯手段。然而，可在水下传播的声波的频率较低，限制了水下通讯的速度，造成水下通讯的瓶颈。当运用声学超材料的设计，将信息加载在声波的轨道角动量上时，我们便可突破这一瓶颈，将声通讯速度提高数倍。由于这一工作的重要意义，全球众多媒体先后报道了我们的研究成果。除了在通讯和隐身领域的应用，声学超材料对生物医疗领域和无创手术的发展也具有重要的意义。随着科研的深入，我期待未来的手术将无需开刀或缝合，尤其是开颅对脑外科手术将成为历史。这对人类的医疗事业发展将有着革命性的意义，也成为我在佐治亚理工的重点研究方向。
对于能够在声学超材料领域的研究取得成功，我应该感谢密院的本科和研究生学习给我打下的扎实基础。声学超材料的设计很多时候离不开对动力学和振动知识的掌握，而我当初在密院的研究方向恰恰是动力学与振动。因此，我学术上的成功很大程度上离不开密院的学习。
石承志的科研成果被国内外多家媒体竞相报道
这个问题是我之前教职面试的时候面试委员会经常会提的问题。选择高校做教授，一个重要的因素是美国教授的终身制，有着相当稳定的收入。但是比起稳定，我更看重的是作为教授的自由度。在美国读过博士的同学都知道，我们时常会把导师称为老板，这是因为美国教授有自主选择科研方向的权利。因此，作为教授，我便可以继续从事我感兴趣且有意义的声学超材料以及其在生物医疗领域应用的研究。工业界的岗位则恰恰相反，必须服从企业的安排，没法自由选择研究方向，并非我心中最理想的职业道路。
5你今天的成就源于你的努力和天分，那么在这个过程中肯定有科研进展不顺利，或者和导师沟通产生过问题，你有怀疑过自己的选择吗？你怎么平衡压力的呢？先说说与导师沟通的问题吧。与导师的沟通是学术交流的一种能力，是所有希望读研或读博的同学都需要重点培养的能力。我很庆幸我遇到的导师Rob、Steve和张翔，他们都是很容易沟通的人，也很注重对学生沟通能力的培养。要想与导师沟通顺畅，其实秘诀只有一个，就是多和导师沟通，多培养沟通能力。导师们都希望自己的学生能够成功，能做出优异的成绩。尤其是在美国名校，所有的导师都会有这样的理念：我们的产出除了科研成果，更重要的是一批又一批能给人类社会做出贡献的学生。所以，只要学生有问题导师都会尽全力帮助。因此，同学们有什么问题都应该第一时间和导师沟通，而不是自己藏着掖着到最后没法沟通的地步。
科研进展不顺利的时候是一定会有的，如何突破科研上的难关其实最关键的是培养找到问题和分析问题的能力。长期做科研的人都会知道，实验上遇到解决不了的问题往往是由于自己并不知道问题出在哪里，既然不知道问题的所在，又何谈解决问题呢。而发现问题的能力是需要长期培养和积累得来的。这也是为什么美国名校的教授们在选择学生的时候倾向于招收有丰富科研经历的学生的原因。至于发现问题以后，解决的方法有多种多样。发现问题后首先应该做的是分析问题的本质，是否是自己本专业的问题。如果是自己本专业的问题，可以通过搜索参考资料，看看前人解决类似问题的方法，也可以找导师讨论，问问导师的建议。这也是为什么我在遇到和自己本专业相关的科研问题的时候经常可以很快解决的原因。当然，很多学科发展到现在的阶段都存在跨学科研究的问题，很多时候科研上遇到的问题并非用自己本专业的知识能够解决的。遇到这样的问题，就应该想办法寻求相关领域的专业人士的帮助。像我博士导师张翔在课题组的组会里也常常和学生们说：“Try to be resourceful”，意思就是当遇到自己解决不了的问题时，要知道在哪里找谁可以得到帮助并解决问题。举个例子吧，四年前我在伯克利做测试声学宇称时间对称性的实验时，遇到一个瓶颈问题就是我自己设计并焊接的一套复杂模拟控制电路的输出一直很不稳定，导致实验无法进行下去。作为机械系出身的我，对复杂模拟电路的认识只是来自密院本科时期学过的一些基础课程，遇到这样的问题自己根本没法解决。幸得当时我找到了正在伯克利访问的电路方面的专家复旦的陈贇老师和已经在湾区工作的她之前的学生程磊，有了他们的帮助，问题很顺利的得到了解决，该科研成果后来发表在了《自然通讯》（Nature Communications）期刊。
其实对于科研人员来说，发现有价值的问题的能力是最为重要的，这往往决定了其科研道路的发展和成就。回到之前我为什么选择现在的科研方向的问题，我之所以选择现在这个方向，除了自己的兴趣，最主要的原因还在于我知道我所研究的问题对于人类社会的价值。而作为博导，我觉得培养研究生和博士生最关键的还在于培养研究生和博士生发现问题，特别是有重大科研价值的问题的能力。只有当学生有了独立发现问题的能力，他们毕业后才有可能独立撑起一片天。这也是我在读博时导师一直鼓励学生找问题提问题的原因。
这个问题即是关于个人科研方向的选择，又是关于个人格局规划。其实本质上来讲，不管是对科研人员或是对今后希望走上业界工作岗位的同学们，这都是必须面对的一个问题。作为科研人员，我就从科研方向的选择来谈谈自己对如何做好未来格局规划的一些看法吧。先说说当初选择ME是出于什么考虑吧。所有在密院读过本科的同学都应该知道，我们真正选择专业的时候是在大二下学期。那个时候我们有两个选项ECE和ME。当初大部分同学都选择了ECE，因为在当时电子和计算机科学在国内属于热门专业。而我却没有跟风，选择了ME。当初主要的考量是知道学院建设除了交大的支持外，最主要的支持事实上来自密西根大学，而密西根大学的机械专业事实上是要强于电子和计算机专业的。同时，机械工程作为工科专业的龙头老大，在就业选择上要远远多于其他工程专业，因此便毅然选择了ME。后来在美国找教职的经验也证明了我当初选择ME是正确的，单从美国高校教职岗位招聘来看，机械工程系每年招收的岗位就要多于工学院的其他系。
至于说到现在国内人工智能风起云涌，只要是编程有关的专业就趋之若鹜，这一现象其实不仅在国内存在，美国也同样如此。对于这一现象，我并不感到奇怪，但我想说的是，那么多人跟风做AI，最后真正成功的人能有几个？就像二十年前的微机电系统（MEMS），那时一样是特别火热，只要是做机械或电子的就巴不得跟MEMS沾点边。但是，如今MEMS的光环褪去，真正在这个领域里做出成绩的又有多少人呢？打个比方，08年以前股市飞涨的时候人们都在说只要是个人进股市就一定能大赚特赚，当无数人把自己的大部分身家都投到股市的时候，08年泡沫破裂，股市崩盘，多少人因此倾家荡产。学术界也是同样的道理，很多突然间看起来很火热的方向，其实通常是学术炒作的结果。真正最后能成功的人，从来不会盲目跟风，随波逐流，而是脚踏实地，做好自己所选择的科研方向。科研是需要积累的，不可能一蹴而就，就像人类社会的发展一样，是一个逐步进步的过程，不可能像炒股票一样，否则，又有多少人能承受想股市里那样的大起之后的大落呢？
美国这些顶尖学府之所以能长期占据世界大学排行榜的前列，也是经过了长时间的积累的。热度可能对广大的社会大众很重要，但美国名校更为看重的是深度，是自主创新的能力，获得诺贝尔奖的人从来就不是跟风的人。只有对自己选择的问题有深入的认识，敢于自主创新，勤于积累，才有可能在科研中取得突破性的成绩，就像我在伯克利读博时导师张翔经常对我们说的，做科研要“down to the earth”。这也是美国一流大学区别于其他众多高校的重要原因。
背景介绍石承志，现任佐治亚理工学院机械工程系的助理教授，密西根学院首届即2006级本科生。本科期间申请密西根学院直升保研，成为学院首届即2010级硕士研究生。在交大学习期间获得上海交通硕士研究生国家奖学金、上海交通大学研究生优秀奖学金、上海交通大学密西根学院院长奖等诸多重量级奖项。博士期间就读加州大学伯克利分校机械工程系，在劳伦斯国家实验室从事对声学超材料（Acoustic Metamaterials）的研究师从其博士生导师，加州大学伯克利分校Ernest Kuh Endowed 讲席教授，原美国劳伦斯国家实验室材料科学分支主任，现任香港大学校长张翔教授。石承志在美国科学院院刊PNAS，自然出版设旗下的Nature Communications等顶级学术期刊以第一作者身份发表论文十多篇。此外，石承志发起并组织了2017年美国机械工程师协会（ASME）国际设计工程大会中的机械与声学超颖材料分会，并将以副主席的身份主持该分会。他的学术成果也被许多同行认可，并获邀在杜克大学等国际知名学府做学术报告。
发表论文：
1. Chengzhi Shi, Rongkuo Zhao, Sui Yang, Yang Long, Jie Ren, Yuan Wang, Hong Chen, Xiang Zhang, Observation of Acoustic Spin, submitted (2018).
2. Chengzhi Shi, Marc Dubois, Yuan Wang, Xiang Zhang, High-Speed Acoustic Communications by Multiplexing Orbital Angular Momentum, Proceedings of the National Academy of Sciences, 114(28) (2017), pp. 7250 – 7253.
3. Marc Dubois, Chengzhi Shi, Yuan Wang, Xiang Zhang, A Thin and Conformal Metasurface for Illusion Acoustics of Rapidly Changing Profiles, Applied Physics Letters, 110 (2017), pp. 151902.
4. Marc Dubois, Chengzhi Shi, Xuefeng Zhu, Yuan Wang, Xiang Zhang, Observation of Acoustic Dirac Cone and Double Zero Refractive Index, Nature Communications, 8 (2017), pp. 14871.
5. Chengzhi Shi, Steven W. Shaw, Robert G. Parker, Vibration Reduction in A Tilting Rotor Using Centrifugal Pendulum Vibration Absorbers, Journal of Sound and Vibration, 385 (2016), pp. 55 – 68.
6. Chengzhi Shi, Marc Dubois, Yun Chen, Lei Cheng, Hamidreza Ramezani, Yuan Wang, Xiang Zhang, Accessing the Expectional Points of Parity-Time Symmetric Acoustics, Nature Commu-nications, 7 (2016), pp. 11110.
7. Chengzhi Shi, Robert G. Parker, Vibration Mode Structure and Simplified Modelling Periodic Systems, Proceedings of Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 471 (2015), pp. 20140672.
8. Xuefeng Zhu, Hamidreza Ramezani, Chengzhi Shi, Jie Zhu, Xiang Zhang, PT-Symmetric Acoustics, Physical Review X, 4 (2014), pp. 031042.
9. Brian J. Olson, Steven W. Shaw, Chengzhi Shi, Christophe Pierre, Robert G. Parker, Circulant Matrices and Their Application to Vibration Analysis, Applied Mechanics Review, 66 (4) (2014), pp. 040803.
10. Chengzhi Shi, Robert G. Parker, Vibration Modes and Natural Frequency Veering in Three-Dimensional, Cyclically Symmetric Centrifugal Pendulum Vibration Absorber Systems, Journal of Vibration and Acoustics, 136 (1) (2013), pp. 011014.
11. Chengzhi Shi, Robert G. Parker, Modal Structure of Centrifugal Pendulum Vibration Absorber Systems with Multiple Cyclically Symmetric Groups of Absorbers, Journal of Sound and Vi-bration, 332 (18) (2013), pp. 4339 – 4353.
12. Chengzhi Shi, Robert G. Parker, Steven W. Shaw, Tuning of Centrifugal Pendulum Vibration Absorbers for Translational and Rotational Vibration Reduction, Mechanism and Machine The-ory, 66 (2013), pp. 56 – 65.
13. Chengzhi Shi, Robert G. Parker, Modal Properties and Stability of Centrifugal Pendulum Vibra-tion Absorber Systems with Equally Spaced, Identical Absorbers, Journal of Sound and Vibra-tion, 331 (21) (2012), pp. 4807 – 4824.