论文的3位作者史松林（左）、Jay Fineberg（中）和王猛。受访者供图

■本报记者 张晴丹

在大多数留学生选择去欧美深造时，王猛却反其道而行之，前往以色列这个小众留学地。在耶路撒冷希伯来大学，他成了物理系教授Jay Fineberg实验室里的第一个中国学生。

在这个只有4个人的实验室里，王猛没有定很高的目标，而是按自己的节奏心无旁骛地做科研。

经过3年努力，他以第一作者身份首次在《科学》发表突破性研究成果，通过实验证明拉伸裂纹速度突破了经典断裂力学所描述的极限。这篇论文只有3位作者，除通讯作者Jay Fineberg外，另外一位作者史松林也来自中国。

全新的发现，颠覆了人们之前对断裂过程的认识，为断裂领域开启了全新篇章。

一次非常偶然的发现

断裂力学是力学领域的一个难点与热点，虽然研究了近百年，但人们对断裂问题的认识仍然十分有限。

“在实验层面很难研究动态裂纹，因为裂纹的扩展速度非常快，在脆性材料中更甚。”王猛在接受采访时说。

比如，一个玻璃杯摔到地上，我们通常只能看到它从一个完好的状态瞬间到破碎的状态。这个过程很短暂，也很难捕捉，就是因为裂纹扩展速度太快。

在经典断裂力学的理论框架下，当一个系统承受的外力足够大时，裂纹会以接近瑞利波的速度传播，而对于玻璃这种脆性材料而言，瑞利波通常每秒传播几百到几千米，所以很难捕捉到破碎的瞬间。

王猛所在的课题组，选择水凝胶作为介质研究这个过程。水凝胶有个好处，瑞利波在其中的波速仅有几米每秒，有助于在实验中通过直接观测研究裂纹扩展。

实验中用的水凝胶并非一般水凝胶，王猛为其量身定制了化学配比，以控制其力学响应。

起初，王猛是想通过水凝胶研究含杂介质的断裂问题。在无数次实验中，一次非常偶然的发现，彻底开启了断裂领域的一个全新篇章。

“有一天，我在做实验时，无意间观测到在裂纹尖端前有浅浅的两条痕迹，当时这个很不寻常的现象引起了我极大的好奇，我反复琢磨这些到底是什么，毕竟之前从未见过。”这样的意外发现让王猛充满干劲。

他带着疑惑开始计算裂纹速度，发现其竟然超过了瑞利波速度，这超出了他们的认知。经典断裂力学理论认为，当材料处于拉伸状态时，裂纹扩展速度的极限是瑞利波速度。所以，当他把这一发现告诉导师时，导师并不相信。

为了力证所见皆为真，王猛绞尽脑汁，设计更深层次的实验表征这个现象。

“经过多日的反复实验，我们首次在固体中观测到马赫锥。并且，实验发现，水凝胶裂纹不但超过了瑞利波速度，还超过了剪切波速度，甚至接近膨胀波速度。”

这项研究证明了超过剪切波速度的“超剪切”拉伸裂纹的存在，彻底颠覆了经典断裂力学理论的传统认知。

“那些意想不到、能给人惊喜的发现是很难设计出来的，需要不停探索，也需要运气，更需要一双能识别运气的眼睛。这个过程很艰辛，但充满乐趣。对我来说，这才是科研真正吸引我的地方。”王猛表示。

对于研究成果在《科学》上发表，王猛表示：“论文发表于顶刊是对我们工作的一种肯定，但这并不意味着什么，我个人对科研的想法更多还在于科研本身，只想赶紧去探索更多有意思的现象。”

成为导师的第一个中国学生

1993年出生的王猛也有过迷茫期。2019年博士毕业后，他反复问自己，是否要继续走科研这条路。

“自从迈入学术界，我一直都在做基础科研，但实际上我很想做应用研究。博士毕业后，我内心一直摇摆不定，也很纠结要不要去企业界工作。那时恰逢新冠疫情暴发，去企业的想法落空了。”王猛说。

博士期间就已在研究动态脆性断裂的他，开始物色同领域的实验室，但国际上以实验为主做这项研究的课题组并不多。多番调查后，他把目光锁定到著名物理学家Jay Fineberg身上。Jay Fineberg的学术造诣很高，在软凝聚态、断裂力学和地震学领域发表了100多篇研究论文。

以色列的高校一向不太重视亚洲招生，为了跟心仪的导师“混个脸熟”，王猛报名参加了Jay Fineberg在法国里昂高等师范学院举办的暑期学校。“读博时就看过他发表的很多高影响力的文章。我抓住这次机会请教了他好几个问题，让他对我有一个初步印象。”

Jay Fineberg非常敬业，责任感极强。从2016年担任希伯来大学理学院院长后，他就全身心投入这项工作中，未招一名学生。他说：“我没有时间去陪伴和引导学生，我也不想耽误任何一名学生的将来。”

直到2020年卸任院长一职，64岁的Jay Fineberg才重新招了实验室第一个博士生。刚好博士毕业的王猛瞄准时机发出了申请，并凭借过硬的科研水平顺利加入实验室，成为Jay Fineberg的第一个中国学生。

做科研不要好高骛远

吸引王猛到中东求学的，除了导师这个主因外，还有希伯来大学的光环。这是在以色列排名第一的高等学府，在基础科学、医药和人文等领域独占鳌头，先后培养了8位诺贝尔奖获得者，被称为中东“哈佛”。

在王猛看来，以色列的科研水平非常高。这种“高”并非是指拥有多么高端的仪器设备，恰恰相反，他们的实验条件可能还不及国内一些课题组，但是他们在科研上的想法和创意层出不穷，开放和自由的科研氛围孕育出许多优秀成果。

比如，Jay Fineberg不会要求学生一定要做他设定的课题，而是给予学生充分的自由，鼓励勇敢创新，任学生在浩瀚的科研世界里天马行空，他只在学生需要的时候给予最大的帮助和支持。

“我们的实验室空间并不大，实验室里最高端的设备就是一部高速相机，许多观测手段得靠我们自己设计。导师是一个很善于搭建实验平台和设备的‘行家’，在搭建我们所需的观测设备时，他提供了很多有用的想法和帮助。”王猛说。

Jay Fineberg从不干预学生的作息，他不喜欢让做科研变成死板的打卡上下班。在张弛有度的环境里，王猛逐渐找到了做科研的兴趣和热情。

现在回看当初的决定，王猛依然没有丝毫后悔。在以色列学习和生活的两年半里，他改变了对这个国家的许多刻板印象。

在耶路撒冷，人们可以接触不同文化。但一心扑在科研上的王猛，对当地的宗教文化、古老建筑没有太大兴趣，他更乐意“宅”在小小的实验室里，与实验设备为伴。

“科研不是短跑，而是一场马拉松，你需要有一个计划，并找到属于自己的节奏。你并不知道这场马拉松何时才能到达终点，所以得时时刻刻调整节奏。与其好高骛远，不如着眼当下，这样一步步坚持下去，才能保持一个好心态。”王猛说。