之江实验室博士后廖雨恒：科研不必循规蹈矩
和廖雨恒见面之前，他收拾了一下自己的工位。
但随着聊天的深入，整洁的桌面逐渐“杂乱”。3D打印的模型零件、自己制作的Miniscope、各种支架台……像展示心爱的玩具一样，廖雨恒从抽屉里搬出一箱又一箱的光学器件，逐一讲解它们的用途。
物理学博士的双重身份
在杜克大学读博的时候，廖雨恒也拥有一整面墙的各种光学器件。“就像站在一整墙的乐高前面，想着我今天要搭的系统需要什么部件，就把这些东西拿起来，在一个光学台上搭出来。关上灯，看到激光巧妙地穿过我设计的路线，然后显示出被测量物质的某种光学特性。这很酷。”
很酷，是廖雨恒选择物理学研究的原因。高中备战物理竞赛、本科进入西安交大物理实验班、博士就读于杜克大学物理系，物理是廖雨恒生活的轴心。
“第一感觉是很酷，但继续深入下去就会发现，物理有很多好玩的东西。”廖雨恒说道。
在电影星际穿越里，男主角库珀去了离卡冈图雅黑洞更近的米勒星球，在那里度过的一分钟，相当于地球上的七年。“在宇宙尺度下，离一个大质量物体越近，时间流速就越慢。这是相对论告诉我们的事情。”
驾驶一艘宇宙飞船来到视界线的边缘，朝哪个方向跑能够减缓被黑洞吞噬的时间？“从计算上来看，任何动作都会加速时间的流逝，所以你能做的只有静静地等待进入黑洞。”
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讲起相对论时，廖雨恒可以滔滔不绝。他觉得，学物理让自己有了理解世界万物运作规律的能力，在仰望星空之时，可以让想象力飘到黑洞的边界。
在物理轴心之外，廖雨恒有着另一重很酷的身份——贝斯手。从高中到博士，摇滚乐队都是他生活中不可或缺的一部分。
读博时期，廖雨恒经历过很长时间的人生低谷，内心在“卷”和“不卷”之间反复拉扯。
乐队是他对抗低潮的武器，和小伙伴们在车库排练的时候，可以暂时忘记周遭的压力。科研之余，廖雨恒和小伙伴一起在杜克校园里演出，演唱中国独立摇滚乐队的作品，也和来自韩国的rapper合作，创造属于自己的音乐。
“摇滚让我觉得，做事情可以不必那么循规蹈矩，包括做科研也是。我觉得这个东西很好玩，我就很愿意去做。”
读博期间，廖雨恒用他一整面墙的光学器件搭建了一套泵浦显微系统，将它用在了艺术品检测之中。
“对于站在画作前欣赏的人来说，他眼见的这幅画作的颜色，可能并不是它的本色。”廖雨恒说道，“比如说梵高有一幅画作，人们发现它现在呈现出来的蓝、橘的色调其实并不是它原本的颜色。还有像兵马俑，现在大家看到的可能都是土黄色，但原本它可能并不是这样的颜色，因为剧烈的氧化才变成这样。”
“如果用传统检测的方法，可能需要从画作上切下很小的一块进行成分分析。但用我们的显微系统扫描一下，大概就能知道这幅画有几层。”用这套泵浦显微系统，廖雨恒和美国北卡罗莱纳州立博物馆合作，帮他们揭开了名画的“真实面貌”。
回国加入之江之后，廖雨恒继续在光学领域钻研，开始独立搭建自己的Miniscope系统。
“Miniscope基本上是国外在做，这个设备很贵。如果我们自己能做出来，可以大幅降低成本，软件系统也可以按自己需求设计。”廖雨恒拿起办公桌上一个Miniscope说道。这个约两立方厘米大小的设备能够在自由活动的动物身上进行高精度的实时荧光成像，是研究神经细胞活动的有力工具。
它的一个典型应用场景是研究老鼠大脑神经活动和行为的关系。比如，当老鼠接收到特定刺激时，大脑中神经信号开始活跃，细胞中的钙离子浓度会升高，通过提前注入的钙离子探针，Miniscope系统能够显示出钙离子浓度升高区域的荧光强度变化，进而实时追踪老鼠大脑神经细胞的活动。
“目前市面上大多数Miniscope是单通道的，也就是一次只能观察到一种颜色变化，我在做的是双通道，现在已经完成光学仿真。”廖雨恒说道，假如老鼠同时接收到两种不同的刺激，双通道系统能够同时监测大脑不同神经细胞的响应。更进一步的，廖雨恒希望将现有的平面成像变成立体，实现实时三维重构。
“有难度，也很有趣。实验室鼓励自由探索，这让我非常享受科研的过程。我期待成果落地转化的那一刻，因为只有用起来了才算真正找到了科研的乐趣。”廖雨恒说道。
理查德·费曼是廖雨恒最喜欢的物理学家之一。除了是一位有趣的物理学家，他还是艺术家、邦戈鼓手和密码破译专家，这些看似五花八门的爱好，在费曼身上完美融合。
对廖雨恒来说，玩摇滚是快乐的，做物理研究的时候同样快乐。对了，廖雨恒工位旁边还有一个滑板，天气好的时候他会滑着滑板去食堂吃饭。
END撰稿 | 肖乐
编辑 | 陈航