《献给我的物理博士学位》

PhD in Physics

论物理五年和向机器学习的过渡

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一年前,我答辩通过并获得博士学位。房间俗称为“鱼缸”,因为其墙上有窗户,路人可以窥视内部。那是一个星期五下午4点,是我答辩委员会成员能够都参加的唯一时间。经历了不可避免的音视频问题后,我向朋友、家人和物理学家们讲解了大约一个小时的“对称保护拓扑的令人惊讶的持久性”。然后,我与答辩委员会进行了一个简短的私人会议,深入探讨我的研究项目的技术细节,以检验我的理解深度。下午5点30分,我拿着我的哲学博士学位走出房间。

我平静地走下两层楼梯,走到帕洛阿尔托一个阳光明媚的星期五下午,在那里等待着我的父母和最好的朋友,他们要用一瓶香槟祝贺我。我平静的外表崩溃了,我开始哭泣。

那一天——那一刻——代表了一个顶点。这是五年课程、教学和研究的顶点;是漫长的白天苦苦解析难以理解的方程式,是漫长的夜晚回答同行评议报告中的问题;是无数个“啊哈!”的时刻,其中大多数都被证明是错误的;是无处不在的恐惧,担心自己无法成功。

站在斯坦福大学Durand楼的露台上,与我的父母、室友和伴侣在一起,我被喜悦、感激和特别是宽慰所充满。至少在那一刻,我可以放下自我怀疑和无尽的存在恐惧。在那个短暂的时刻里,我可以为自己感到骄傲。

与此同时,这一刻无疑是苦乐参半的:它标志着我在物理上投入的时间的结束。我不知道博士学位后的生活会给我带来什么,但我知道物理将不再是一个指引力。

斯坦福大学校园,我在那里完成了我的物理博士学位。图片来自Unsplash。

在开始博士学位之前,我就知道学术界不是我要选择的道路。在我那一届的新兴物理学家中,这是一种相当奇特的情绪。现在,我的大部分同学已经毕业,其他人也离开了学界。但对大多数人来说,这不是他们最初的意图。从一开始,我就决定在获得学位后进入行业。实际上,这在很大程度上是我选择在旧金山湾区攻读研究生的原因!

我知道这一天会来临。但我没有准备好面对现实。

物理学一直是我生活的一部分,我记忆中的时间长久。我的许多决定都是由我对对称性、秩序、普遍性和出现的痴迷所驱动。

这种痴迷让我在本科阶段学习物理、数学和哲学(顺便说一下,这意味着我拥有物理学和哲学的学士学位,以及一个物理学博士学位,我一直觉得这很有趣!);让我在沃尔夫勒姆研究公司与斯蒂芬·沃尔夫勒姆合作;让我攻读凝聚态理论的博士学位,这是物理学的一个子领域,关注秩序和对称之间的相互作用如何导致新的物质相。

更重要的是,多年来我一直认为自己是一名物理学家。物理学不仅是我学习的科目,也是我觉得无尽地迷人的思想的伞头;它是我身份的一部分。物理学影响了我解决新问题和与物理现实互动的方式。它塑造了我看世界的方式和我在其中的位置。

对于许多有抱负的物理学家来说,博士答辩标志着一个人的崭露头角。尽管可能有些陈旧,博士学位证明了在学术学者社群中的成员资格;证明了对一个学科的主题、动机和细枝末节进行多年“训练”的回报。

对我来说,这一刻也代表了一次离别。我正在离开物理学,接下来的几个月里,我将面临身份危机,从“物理学家”转变为“康复中的物理学家”。

接下来的一个月里,我在互联网上搜寻了很多,无论是在个人还是专业网络内外,寻找最近从理论物理学转向行业的其他人。我联系了尽可能多的人,跨行业、职位和职业阶段,令人惊喜的是,大多数人都非常愿意并且积极回应。

更大的惊喜来自于倾听他们的故事。我与在行业中的大多数前物理学家交谈后得知,他们在博士后五年的职业生涯中是满意的,有些人甚至比这个时间点更早。但当回顾他们的经历时,每个人都表达了一种沮丧、失望、谦卑和后悔的情绪。

在物理学中,常常会被告知从物理学出发,你可以做任何事情。人们四处看看,看到了金融领域的前量子物理学家;在科技公司担任人工智能研究主管的CERN研究员;曾经是弦理论学家现在化身为海洋学家,他们认为物理学让你一下子准备好应对所有事情。“他们”并没有错,但这个图画是具有欺骗性的。

当然,到处都有前物理学家。当然,“物理学思维方式”是多个职业的宝贵基础。但根据我的个人经验和与他人的交谈,我认为这并不是物理学给予个人的准备,而更多地是个人被吸引到物理学。

无论你试图转行到哪个领域,都有人花了多年的时间来学习和磨练自己的技能。物理学不能替代技能,当然也不能替代知识。事实上,没有什么能替代时间的付出。而且大多数公司,事实证明,在经济衰退期间更注重技能。

在这里,前面提到的谦卑就非常重要了。尽管在知名期刊上发表论文,沉浸在数学方程的海洋中,学习如何解决模糊的研究问题,但许多进入行业的物理学家找工作却很困难。

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一个朋友告诉我,他花了六个月的时间找工作,期间申请了一百多个职位,最后才收到一个聘用通知。其他人则对自己只得到了与他们教育水平相差很大的职位面试感到羞愧。当他们开始工作时,许多人对于自己在博士研究之前就能胜任这份工作的信念感到沮丧。

我一次又一次听到的是,要成功,你必须从零开始。一位从事机器学习工作的前弦理论学家朋友的一句话概括了一切:

“我不认为自己是一个物理学家。我回顾在物理学中度过的时光就像一场朦胧的梦。”

当我开始认真申请工作时,正值大规模裁员和招聘冻结之际,我感受到的主要情绪是焦虑和挫折,还带着一丝自我厌恶。

我对气候技术很感兴趣,但所有看起来有趣的工作要么正在被裁减,考虑到经济前景,要么是我没有资格的工作。

我也对机器学习很感兴趣,而且这似乎是唯一一个不受招聘冻结影响的领域,所以我决定把精力集中在那里。我在Leetcode问题、脑筋急转弯和白板问题上没有问题,所以当我能够参加面试时,我经常能进入最后一轮。但我一直收到拒绝通知,因为我没有足够强的软件工程技能。回顾过去,我完全理解他们的意思,以及为什么我最终没有得到这些工作的机会。

我担心找不到工作。我对求职过程越来越沮丧。与此同时,我为自己在博士研究中花了五年时间,而后却没有继续从事这个领域的工作而感到不满。我本可以做任何事情,但我选择研究对称性、拓扑和涌现。

我曾经停止称自己为一名物理学家,但我还没有找到可以取而代之的身份。当然,通过职业来定义自己是一个问题,这是我仍然在努力解决的问题。

十月份,就在我的焦虑开始变成绝望的时候,情况发生了变化。我接连收到了几个工作机会的邀请,这些公司重视我的非传统经验和技能。

信念的飞跃。图片由Unsplash提供。

我很幸运地在一家令人难以置信的A轮初创公司Voxel51找到了一个家,我接受了一份机器学习工程师和开发者布道师的职位。Voxel51的团队冒险雇佣了我,尽管我在软件工程经验和机器学习方面的接触有限,他们雇佣我加入了他们的开发者关系工作,尽管我对开发者关系概念还很陌生!

回想起来,我认为Voxel51为什么雇佣了我,以及为什么这个职位能够成功,归结为三个原因:

  1. 使命一致:Voxel51的使命是为世界数据带来清晰和透明。近十年来,我一直致力于使物理学的概念、思想和研究成果易于理解(个人博客、耶鲁科学杂志、Physics World等)。物理学本身并不具有可转移性,但我的努力精神与公司的使命密切契合。
  2. 学习是核心:作为开发者布道师,不断学习和探索新技术是其中的一部分,而如今机器学习发展得如此之快,每个人都需要不断学习以保持最新。因此,学习是(而且仍然是!)工作的核心组成部分。Voxel51和我一起通过从我的经历中衍生出教育内容,将潜在的弱点(我知识的空白)转化为优势!
  3. 初创企业思维:当大公司招聘时,他们通常寻找的是能够执行一系列特定任务的人。因此,他们寻找的是具有特定技能和经验的人。在初创企业中,每个人都需要扮演多个角色,个人可以通过各种方式创造价值。虽然情况并不总是如此明确,但总的来说,我看到拥有非传统技能和经验(包括博士学位)的人在初创企业这种灵活、常常模糊和不断变化的环境中蓬勃发展。

我已经在Voxel51工作了将近九个月,我已经学到了很多东西。我学到了软件工程、计算机视觉和生成式人工智能;我学到了营销、开发者关系和社区管理。我也对自己有了更多的了解:什么样的工作让我兴奋,我如何与他人合作,如何在工作和生活之间保持平衡(仍然在努力中)。过去一年我学到了很多,就像在研究生阶段的任何一个年度一样。我仍然在不断学习!

离开物理学博士已经过去一年了,对于这段经历的怨恨终于开始消退。我对自己花了五年时间从事物理学研究感到非常沮丧,因为我错过了更大的画面。我选择攻读物理学博士学位并不是为了在职业上取得进步,而是因为我热爱物理学,我希望有机会更深入地探索关于我们宇宙的基本问题。我能够这样做是一种奢侈,我非常感激。

我感激我的导师为我提供资金,并允许我追求我感兴趣的项目,我感激博士后和教授们给予我的指导。我发表了同行评议的论文,为广阔的科学知识体贡献了一点点(尽管很小)。我对物理学有了更深入和更广泛的理解。我还结识了在物理学领域内和外做着重要工作的许多优秀人士。

还有很多事情我要感激,这些事情间接地与攻读物理学博士学位有关。我曾在Google X担任博士量子驻场,我加入了Physics World担任学生撰稿人,我第一次真正体验了创业,我和我最好的朋友在一起生活了三年,我遇到了我的伴侣。

我仍然认为自己是一个正在恢复中的物理学家,但现在我也看到了我带走的东西。曾经,学习物理学是我的梦想,我有机会实现了那个梦想。我永远热爱物理学。

我已经进入了职业生涯的新阶段,我也非常喜欢现在的工作。我离开物理学的时间越长,我就越对更广泛的话题和思想感到兴趣。我发现自己被追求卓越、学习过程本身以及对真实而有形的影响的渴望所驱使。

不成为永远的物理学家也是可以的。拥有新的梦想也是可以的。

谢谢你,物理学。

永远的你,

Jacob

Jacob Marks

斯坦福大学物理学博士 ’2022