郝柏林院士是中国统计物理与复杂系统研究领域的一位杰出开拓者,他的学术思想和亲力亲为的精神影响了几代后辈学者和同行。第八届全国统计物理与复杂系统学术会议特设“郝柏林讲坛”,作为对郝柏林老师的一种怀念。感谢冯建峰教授、欧阳颀教授、魏苏淮教授、吴令安研究员接受组委会邀请,在“郝柏林讲坛”分享研究心得和展望学科发展趋势。
郝柏林老师特别喜欢和年轻学者切磋学问。这些年轻学者现在都已经成为我国统计物理与复杂系统研究领域的骨干力量。涂育松同学(现为扬州大学教授)就曾深受郝柏林老师的教诲。感谢育松接受组委会邀请,撰文介绍郝老师的一部分学术成就(2025年7月5日)。

郝柏林老师和夫人张淑誉老师(2016年6月于扬州瘦西湖畔,涂育松摄)
郝柏林先生的主要学术贡献
涂育松
(扬州大学物理学院)
郝柏林先生(1934-2018)是我国统计物理学研究的重要奠基人之一。他在统计物理学的多个关键领域做出了系统性贡献,对推动我国统计物理学发展产生了深远影响 [1,2]。全国统计物理与复杂系统学术会议这个重要学术交流平台就是郝柏林先生等前辈极力推动促成的(第一届会议于2011年夏天在南京师范大学召开)。
郝柏林先生在平衡态统计物理领域的研究始于20世纪60年代。他与合作者发展骨架图展开技术,将连续相变临界指数计算推进至七阶精度[3,4]。这篇文章乃是中国大陆物理工作者在连续相变重正化群理论发展初期的唯一贡献。他还对著名的三维伊辛模型这一经典难题求得存在于整个温度范围的封闭近似解[5] ,被王竹溪先生称为“三维模型迄今最好结果”。
郝柏林先生在非平衡统计物理领域的贡献尤为突出。他与合作者共同建立了统一描述平衡与非平衡系统的格林函数理论,提出了处理远平衡系统动力学方程的新方法[6]。在处理非平衡系统的各种理论框架中,闭路格林函数是最具实用性的方法,相关成果获得2000年国家自然科学二等奖。他在国内最早开展混沌动力学研究,完全地解决了多峰映射的周期轨道数目计数问题,系统发展了实用符号动力学方法[7] 。这项开创性工作获得1993年国家自然科学二等奖。
郝柏林先生特别注重统计物理方法的实际应用。他将统计物理思想拓展至生命科学领域,开创性地提出不靠序列联配而基于全基因组统计分析的CVTree算法[8]。CVTree重建了细菌的生命之树,与几代细菌分类学家付出近百年努力所建立的分类体系高度相符,已成为细菌亲缘关系和分类系统的定义性工具。2019年国际微生物系统学会将最新发现的一个属命名为 “Bailinhaonella”, 纪念郝柏林先生对细菌分类学的贡献 [9]。2022年中国生物信息学学会表彰郝柏林先生的重要学术成就和做出的突出贡献,授予其“终身成就奖”。
从平衡态相变到非平衡动力学,从格点模型到基因组分析,郝柏林先生的研究始终围绕统计物理的核心问题展开。这些贡献不仅丰富了统计物理的理论宝库,也为交叉学科研究提供了典范。
[1]. 张淑誉. 郝柏林——科学游击战士. 新加坡, 八方文化创作室 - 世界科技出版公司, 2018.
[2]. 刘寄星, 郑伟谋. 挑灯看剑集——贺郝柏林院士八十华诞. 北京,科学出版社,2014.
[3]. 于渌, 郝柏林. 连续相变临界指数的骨架图展开. 物理学报, 24, 187-201 (1975) .
[4]. Hao B L, Li B W. Seventh-order calculation of critical exponents by skeleton expansion. Journal of Statistical Physics, 19, 383-402 (1978).
[5]. 石赫, 许以超, 郝柏林. 三维晶格统计模型的一种封闭的近似解. 物理学报, 27: 47-60 (1978).
[6]. Zhou G Z, Su Z B, Hao B L, Yu L. Equilibrium and non-equilibrium formalisms made unified. Physics Reports, 118, 1–131 (1985).
[7]. 郑伟谋, 郝柏林. 实用符号动力学(Applied Symbolic Dynamics). 上海科技教育出版社, 1994.
[8]. Qi J, Wang B, and Hao B L. Whole proteome prokaryote phylogeny without sequence alignment: A K-string composition approach. Journal of Molecular Evolution, 58, 1-11 (2004); CV-Tree网站:cvtree.online.
[9]. Feng Y Z et al., Bailinhaonella thermotolerans gen. nov., sp. nov., a new member of the order Streptosporangiales. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 69, 1903 (2019).