採訪 / 何郁庭 (科學推展中心執行編輯) 撰稿 / 洪佳如 (科學推展中心特約編輯)
投身學術研究是一件幸運且幸福的事
黎璧賢現為國立中央大學物理學系講座教授，於1983年畢業於香港大學後，於美國匹茲堡大學先後取得物理碩士與博士學位。自1992年於國立中央大學物理學系任職以來，於臺灣獲得國科會傑出研究獎與中華民國物理學會會士的榮譽肯定。2024年12月，甫獲得臺灣物理學會華人物理學刊優良論文獎，其傑出的學術貢獻與表現有目共睹。
學生時期的黎璧賢，對物理和數學特別感興趣，對自然界的規律有著強烈的求知慾，企盼自己有能力釐清背後的脈絡，尤其物理有實驗能夠驗證，因此黎璧賢很早立志往理論物理邁進，並在香港大學攻讀物理系的畢業前夕，黎璧賢已順利申請負笈美國攻讀物理碩、博士獎學金。
一路走來，黎璧賢由衷認為，能夠投身學術研究，是一件非常幸運、幸福的事，因為不僅可以從事自己有興趣的領域，同時也可以用來謀生，就好比職業運動員與電競選手一樣，做自己喜歡的事情，也有不錯的生活品質。黎璧賢笑說，但學術研究有一件比職業選手更美好的事，那就是隨著年齡的增長，自己做學問的功力、經驗，也會隨著年齡增長逐漸提升，有時候十年前不見得解得開的難題，可能因為中途轉向研究其他題目，閱讀不同的期刊因而獲得啟發，學術職涯不因年紀而受限。
從生物軟物質到複雜系統，多元豐富的研究面向
黎璧賢的研究範疇廣泛，在生物物理方面主要為研究一般生物系統的理論模型，以及細胞內及細胞相互作用的動力學問題；軟物質方面主要研究自主運動粒子系統,，磨擦及介面動力學；複雜系統主要研究複雜網絡的成長原理及網路動力學；統計物理的研究是非平衡通計物理，有關熵(entropy)產生的統計性質及與熱力學第二定律有關的一些新定律等。各項研究背後所蘊含的物理原理與工具，跟近三十年蓬勃發展的非平衡統計力學有著深刻的關係。
黎璧賢近十年來，著重於生物數學模型的研究，像是心臟系統的動力學、非平衡統計物理的隨機熱力學、複雜網絡的優化及衍生問題、細胞內分子馬達的動力學等，部分研究有益於生命科學及醫學發展，與物理及複雜系統相關的研究，則對處理大數據，或深入了解埋藏在海量數據後面，所隱藏的根本原理有所幫助。
2024諾貝爾物理學獎：人工智慧和機器學習的嶄新發現
其中，黎璧賢對神經元細胞的動力學模型、複雜（抽象）網路動力學、網路對外在及內在因素改變的反應、複雜網路優化連結與機器學習的關係等研究，與2024年諾貝爾物理學獎兩位得主研究有所呼應。2024年諾貝爾物理學獎表彰John Hopfield和Geoffrey Hinton兩位在人工智慧和機器學習上的奠基與發明，黎璧賢表示，近代人工智慧主要建立在利用人工神經網路的機器學習方法，而人工神經網絡奠基於物理中的統計力學和複雜系統的共同效應，而神經網絡早期的原形模型就是Hopfield在1982年所提出，Hopfield在80年代提出了以簡單循環神經網路為基礎的聯想記憶模型，稱為Hopfield網絡，顯示了大量神經元的集體現象如何產生「計算」能力，顯示出從事神經網絡研究與統計物理息息相關。
Hinton則利用Hopfield網絡發展出玻爾茲曼機（Boltzmann Machine, BM）和限制玻爾茲曼機（Restricted BM），推動了深度學習的發展。Hinton利用類似溫度的參數，把Hopfield的神經網絡模型隨機化，同時使用統計物理中類似自旋模型的工具，來進行電腦模擬或分析。RBM在大量數目神經元的人工網絡中及使用多層網絡深度學習的架構下，使得學習效率大幅提高。這次諾貝爾獎的頒發，特別強調物理學在人工神經網路發展中所產生的驅動作用，展示其在科學技術領域的廣泛應用和重要性。肯定了人工神經網路不僅可以模仿記憶和學習功能，還能從大量數據中識別並生成新的模式，推動嶄新的科學發現。
理解資料分析原理，而非盲目的使用機器學習
黎璧賢長年的研究，與2024年諾貝爾物理學獎兩位得主Geoffrey Hinton、John Hopfield有著部分的關聯性。例如，黎璧賢研究過真實的神經元細胞的動力學模型、較為抽象的複雜網路上的動力學問題，以及研究複雜網路優化等問題，對於機器學習的效率有一定的見解。黎璧賢認為，從他的角度來看，2024諾貝爾物理學意義，在於簡化的基礎理論或物理模型往往看來好像不夠真實，但事實上，可以對物理學與其他科學領域產生深遠的發展和影響，甚至對人類的日常生活的科技，有著革命性的影響。尤其對當代學術界來說，機器學習的方法儼然成為科研界不可或缺的分析工具，特別在大數據，海量數據氾濫的時代，科學家們勢必得借用機器學習的力量，幫助分析數據背後所隱藏的物理原理。但是身為物理學家，黎璧賢也期許大家深入理解數據背後的原理，而不是盲目的使用機器學習來記錄或代表物理現象，不要對其過度依賴。
跨領域合作，更需虛心交流學習
最後，黎璧賢特別鼓勵有心從事學術研究的後進，從事學術研究最重要的精神，就是要堅持、有毅力，碰到失敗，或者遇到搞不清楚、弄不明白的地方，要明白這只是其中一個進程，只要有信念，最終一定可以釐清隱藏在背後的物理或科學原理。黎璧賢特別以過來人的經驗分享，一般來說，往往越困難的問題，背後就有著更深遠的科學意義或是重要性，因此黎璧賢時常鼓勵自己與學生「生活，就是不停頓的自我學習」。
尤其在從事跨領域的研究時，往往需要與不同領域的研究人員協力合作，此時，更需要不怕與行外人溝通的挫折，同時掌握高度自我學習的能力，具備深入了解其他領域的熱忱。由於訓練背景、關注的問題重點不同，需要彼此了解不同領域所使用的語言，以及各自關心的重要的議題，虛心與其他領域的研究人員學習、交流，大家一起攜手合作，共同解決科學上重要的議題，跨領域的合作精神是一件特別重要的事，也是2024年諾貝爾物理學所表彰的意義所在。
