PhD讀生物物理理論or高能理論？

01-05

今年錄取了美國一些學校的PhD。我的背景比較雜，數學物理化學都學過一些，寫過AdS/CFT的文章和神經網路的文章。申請phd時沒有很具體說要做理論物理哪個方向，打算進了學校再選。現在兩個方向都有不錯的機會，所以有點糾結。
生物物理方向有一個心儀的導師用統計力學來解釋生命起源和進化，而高能理論有一個心儀的導師用量子糾纏來解釋時空本源。在我看來兩個都是本質上重要的問題，也都很吸引我。
我的顧慮是：高能理論競爭激烈，教職難找，多數人最後轉行做別的；生物物理方興未艾，近幾年發展很快，但不知道未來前景如何。還有一點考慮的是，比起生物物理理論，高能理論應該能給一個理論家更紮實的訓練。假如選了高能理論畢業後卻不做這個的話（找不到博士後或者興趣耗光）我可能會轉回去生物物理，但這樣就比博士就做生物物理的人起步要晚，不知道會不會錯過什麼好的發展機會。只要了解這兩個領域其中一個的同學都歡迎來回答，感激不盡！

謝邀！

背景：我自己是做生物物理的，目前在做馬達蛋白方向。我的室友，也是物理系的，現在正在Fermi Lab 做高能物理，方嚮應該是中微子和暗物質探測。

首先題主還沒有入學，還有大把時間來考慮。事實上不管是生物物理還是高能物理，至少是頭一年的基礎課程都是一樣的。你並不一定要馬上做出選擇。當然我們說，越早選方向，越快上手。不過選錯了學不下去延期畢業的也是一大把一大把。所以磨刀不誤砍柴工，看準了再下手往往更節約時間。

第一年一邊上著課一邊各個實驗室轉轉，論文讀讀，又沒有壓力，生活不要太開心。

高能物理這種Hard core的方向，就像題主說的，理論知識確實要相當紮實。不管是實驗還是理論。如果是實驗方向，編程水平也是高能物理必要的技能。當然咯，條條大路通cs！如果是搞純理論，聽題主的描述是這個意思。也一定是模型加理論，所以編程和大量的particle Physics 課程是跑不掉的。很難，沒有極大的興趣是學不下去的。

生物物理的話就真的是各個實驗室差別巨大了。總的來說好多人不把它當作物理（特別是跟高能物理放在一起的話），有一個來我們實驗室參觀的賓大教授就自嘲，他在朋友面前從來不說自己是physicist。。。

像我們實驗室目前做的Kinesin實驗，半年了我都在養細菌，標記蛋白！！基本上告別物理界。不過馬上要為實驗結果提供理論模型時，的確又回到了物理上來了。所以答主現在一邊養細菌，一邊寫代碼。

不過生物物理這種所謂的交叉學科，覆蓋面太大了。也有和物理結合相當緊密的方向，我感覺題主提到的這個就是的。

不過說到這裡就不得不提醒題主，搞純理論的如果不是學校特別好，教授特別棒，發文章和funding都很難弄。現在各個實驗室只要是做生物相關的，funding的最大頭基本上都是NIH，而NIH又特別在乎你這個東西能不能解決就近的問題，一般跟癌症呀，遺傳病呀，各種疑難雜症相關的研究就特別好拿錢。

當然咯，錢多錢少對於搞理論的來說，不一定是決定因素。但是對於實驗室來說，錢基本上就是決定產能的最重要因素。

先說這麼多，東西離心好了，要去拿出來。

總之PhD真的是蠻艱辛卻又有意義的路，並不一定要強求以後真的能做這個方向。從中鍛鍊出來的能力和不斷積累的知識可以讓你在幾乎各個相關領域快速立足。我身邊不少人最後去了華爾街，真正留下來學術界的就那麼幾個，不過他們也許就是推動整個學界進步的人吧！

祝一路順風。

如果那個生物物理的是某Eng開頭的教授，最好把那當成單純的非平衡物理而不是生物物理。當然非平衡物理也是很好的...

話說知乎不能用Opera回答真麻煩。

個人不懂物理，生化背景目前在做理論，事實是生化的某些內容目前被稱為生物物理但是事實上沒多少物理的成分（就像上面有人提到有的人不自稱physicist反倒是某些純粹搞生化學的人自稱physicist我就不過多評論了），我的觀點是不建議你讀"生物物理"，其中會發生兩種情況：一種是從此掉到生化的坑裡面，這是需要避免的。第二種是會（如果是Eng或者是相關方面的人）做非平衡熱力學方面的內容，那樣的話你做的東西也只是和生物沾邊而事實跟生物基本無甚關係。如果是物理背景想要做生物學方面的東西目前建議你轉行搞systems biology因為需要複雜的數學建模比較需要物理背景的人才（像我這種就很吃力了）不過需要比較多的生物學知識。

看到這個題目，估計你還沒到最終做選擇的時候，回答一下希望能有幫助。

首先，美國的PhD一般來講都是會rotation的，我知道的harvard和mit很多項目都是強制rotation。你可以先看一下是不是也可以有這樣的流程。在rotation期間，你可以深入地評估，是不是喜歡且能夠handle這個方向，工作環境、導師各方面是不是足夠friendly可以支撐你的學業。畢竟美國PhD都比較長（所以我就逃了），選擇合適的實驗室還是很重要的。

不是很了解高能理論的情況，我就不談了。

如果另一個選擇是Jeremy England的話，我倒是了解一些。（如果不是當我沒說 = =）

去年最後一個rotation是在PLS group做的，Jeremy就在我對門，還是有一些感受的。從讀書開不開心的角度來談，我非常推薦來這裡的。和MIT甚至大Boston區域的大多數group相比，這裡的工作環境都要輕鬆愉悅得多，相比之下，HMS的PI都顯得有點苦大仇深的2333。

如果高能物理不想繼續做下去，換實驗室到這邊也是可能的，同lab就有一個學姐是quantum physics轉來的，不過相應的學年也會延長啦。

除了England之外的其他幾個組做得也很有意思，可以多看一看參考一下，Physics of Living Systems @ MIT

相對而言幾個純做理論的lab裡面，England這邊self-replication的方向屬於不怎麼生物也不怎麼物理的類型。不怎麼物理是因為模型太abstract了，缺乏細節。不怎麼生物是因為研究對象比較虛，不是什麼已有的重要的系統和對象，也不是非常明確的化學反應機制能夠直接指導實驗室進行重構。相對而言Arup那個組在做的免疫系統，這就很明確了。好幾個做pattern formation、chemical network、molecular folding assembly的（當然England這邊你如果想做也有人做，應該也是可以做的），比較容易找到生物體系中實際的對應，實用價值很清楚。我個人覺得這兩個方向的行業缺口比較大，相比而言，origin of life，有Szostak等大佬領銜做一做，下面在各個子方向有一些人就差不多已經飽和了……

需要做實驗的兩個lab，必然都是和生物關係比較緊密的。這兩個組裡面做理論的人研究的東西複雜程度其實也不低，和England lab的差不多。但是因為實驗所限，工作所需的理論知識也基本上是比較固定不變的。如果有興趣發現各種有趣的生物現象，並加以嚴格化的解釋，這是比較好的選擇，這也是物理和生物交叉比較好的領域，physical biology和systems biology的主流方向。（P.S. 如果是主流的biophysics，主要都是生物，物理少得可憐。）

Jeremy這個人略宅，happy hour喝酒沒怎麼來過，所以不太清楚他和學生關係如何。group裡面整體氛圍還是很活躍的，是一個很好的sci-hub。

@Li Ti P 我賭不是文小剛

他研究的Holographic/Topological Entanglement和都是跟Topological Insulator掛鉤的，不算時空本質

若真是P/IAS的話...Maldecena? Verlinde? 膜...

若題主真是Maldecena一個級別的導師...還猶豫什麼...

物理學家或者物理背景的人思考生物問題的角度會有所不同，發展出了定量生物學(系統生物學)等學科，我覺得這個方向以題主的物理背景可能會比較感興趣。目前定量生物學方向發展迅速，但不在這個領域的物理系學生對於這個方向的研究內容不太容易把握。北京大學開了一門相關課程，叫做《系統生物學選講》由湯超老師主持，網站上有相關閱讀材料(paper)，希望對於題主以及其它對於物理以及生物交叉方向有興趣的同學有一定幫助：北京大學定量生物學中心。

對於生物系統的研究，只要有定量分析、建模，基本上是非生物背景的人完成的，已經不在生物學家能夠掌控的範圍並遠離傳統生物學了。對於任何物理相關領域，如果從事理論，我認為最重要的是要有足夠的實驗現象可以為研究提供線索以及靈感，理論研究為了進行，總是需要能夠研究的對象以及能夠提供靈感的實驗結果。從這個方面而言，明顯凝聚態以及生命科學都是滿足條件的，有許多未知可以探索。生命科學需要解釋的問題就層出不窮，問題和概念都還沒有定義的領域很多，而且從直覺上非常有意思。舉個例子，我們目前可以觀察到發育過程是極其精確的，然而從單細胞開始成長為有機整體的過程是極其複雜的，那麼生命如何如此精確地控制整個過程？對此我們依然沒有頭緒。我相信解釋發育過程一定需要物理、數學背景的人參與並使用統計力學、隨機過程、彈性力學等工具以及理論基礎建立模型。從大趨勢而言，定量生物學代表了生命科學中新的定量研究思想，正在快速發展，我相信對於物理背景的同學來講是一個很好的機遇。

當然，進行與生物相關的理論研究也是有陷阱的。理論一般需要和實驗有足夠多的互動，如果只是自顧自地一心埋頭做理論，不關心目前前沿，即使自己做出了理論，可能沒有從事生命科學研究的人真正關心，導致沒有互動、無法驗證理論，理論就沒有意義。對於物理背景的同學如果真正希望能夠進行與生命科學領域緊密結合的研究，是需要對於生命科學前沿有十分清晰的了解的，需要一定生命科學知識以及對於領域目前前沿以及今後導向明確的把握，需要與相關領域學生、研究者大量的交流，了解他們最關心什麼問題。引用理論物理轉定量生物學的學者的一句話：「只讀文獻是完全沒有用的，一定要和生命科學實驗室成員進行大量交流、討論，緊密合作才能深入了解領域，進行好的研究。」

如果有任何問題，歡迎私信我！

（未完待續）

生物物理就不是物理！

約等於生物博士，就業方面等於生物博士。你的描述其實很清楚就業方面的問題，選個能畢業的吧。