主讲嘉宾

李圣恺，上海交通大学自然科学研究院长聘教轨副教授

主讲内容

统计物理关心一个看似简单却深刻的问题：当系统中有大量相互作用的个体时，为什么宏观世界会出现简单而普适的规律？本期ChalkTalk 将从气体和相分离的经典例子出发，逐步走向持续消耗能量、能够感知和反馈的“活性物质”。主讲人将用会运动的机器人作为可控模型：改变机器人间吸引力，集群会发生类似相变的聚集；赋予机器人有限记忆，群体可从混合状态突然形成全局共识，出现自发对称破缺；进一步让机器人模拟细菌的营养消耗、甚至具有可变的“电子基因”，可以探索环境、适应与演化。希望借这些例子讨论：从个体规则到集体行为，我们究竟能预测多少，又能否反过来设计宏观涌现？

科学问题

1、如果每个个体只遵循非常简单的局部规则，为什么整个群体有时会突然出现个体本身并不具有的新性质？

2、“记忆”或“信息”能不能像吸引力、排斥力一样，被看成一种可以定量描述的“相互作用”？如果可以，应该怎样衡量它的强弱？

3、在传统物质中，我们可以找到气体定律、相变和临界点等普适规律。细胞、动物群体乃至机器人集群中，是否也存在类似的普适定律？

4、已知群体预期宏观行为（形成结构、达成共识、适应环境），能否反过来设计每个个体最简单的行为规则？

5、机器人可以模拟细菌、细胞甚至社会系统中的某些集体行为，但这种类比在哪些地方有效，又会在哪些地方失效？

活动时间

2026年9月24日（周四）12：00—13：30

活动地点

致远学院（光彪楼）110教室

形式

小班座谈（15人左右），提供午餐

报名方式

有兴趣参加本期ChalkTalk的同学请点击下方链接报名:https://www.wjx.top/vm/OtfQTS8.aspx#

报名截止时间：2026年9月21日（周一）下午2时。中心将从所有报名者中遴选15位左右思考深入的同学参加本次活动。报名成功者将于9月21日下午5时前收到由中心发出的短信或邮件确认通知。