□　谢更好
　　
　　　

　　
　　德国数学家高斯曾说：“数学是科学的皇后”。因为她是所有自然科学的基础，所有社会科学的研究方法都需要使用数学。这门利用符号语言研究数量、结构、变化以及空间模型等概念的科学，总能清晰地描述不同领域的实际问题并给出漂亮的解决办法，让人无法不感叹数学之美。
　　正如马克思所说：“一种科学只有在成功地运用数学时，才算达到了真正完善的地步。”在医学界也不例外。近20年来，脑科学尤其是脑疾病已成为全世界科学研究的热点，欧盟、美国、日本等先后开展脑计划，我国也将脑科学与认知科学列为八大前沿之一，高度关注探索人类大脑工作机制，着重于脑重大疾病的发病机制及其诊断治疗方法的研究，譬如痴呆患者、创伤后应激障碍、癫痫等。这就需要科学家们更好地认识大脑疾病的病因和发病机制，做出早期诊断并开发更有效的治疗手段。
　　随着认识的不断加深和研究技术的快速发展，很多原来无法精确定位和深入研究的大脑功能，现在可以从脑区定位、神经回路确定、核团与神经细胞鉴定等多层次，或者从基因、表观遗传修饰、分子影像分析等多方面来展开研究。但脑本身不仅复杂，同时也是一个动态变化的复杂系统，这就使得脑科学与脑疾病的研究成为一项十分艰巨的任务。因此需要借助非线性动力学理论和方法，并结合脑功能与精神障碍疾病的生理机制，建立起相应动力学模型才能够深入探讨其动态发展过程的内在机理和本质行为。作为我国早期从事神经动力学的研究学者之一，北京航空航天大学数学与系统科学学院教授杨卓琴及她的团队即将借助数学理论深入研究这一问题，期待为脑疾病的治疗提供新思路，同时也能促进非线性动力学本身的发展并推动动力学与控制学科的进步。
　　

新领域 风险与机遇并存

　　现今，神经动力学研究无论在国际还是国内都处于前沿领先的范畴，大批量的研究学者都投身于此。然而在2000年时，我国在该领域的研究才刚刚起步。初到北京航空航天大学理学院攻读博士学位杨卓琴就在导师陆启韶教授的带领下也成为国内该领域的较早的研究者之一。
　　科研贵在创新，但全新领域的研究同样充满着未知与迷茫，用杨卓琴的话说就是，“一切都是未知数，真的很有冒险性”。然而，风险与机遇总是并存的。尽管开始的时候进展很慢，但凭着对导师的无比信任，在导师不断地鼓励下，心无旁骛的杨卓琴及其他同学们共同努力，逐步打开了神经动力学研究的大门。这一良好的开端也为日后更进一步的研究打下坚实的基础。当时北京航空航天大学的科研正处于蓬勃发展的时期，生物领域研究极具国际前沿性，在博士毕业获得校优秀博士学位论文奖后，留校任教继续研究就成为她自然的选择。
　　

神经动力学 复杂的交叉学科 

　　“我们就像当年‘发现’美洲的探险家一样，碰到的并不是一串小岛，而是登上了整块大陆的海岸，广袤无垠的腹地还有待我们去探险。”从神经动力学的奠基人之一——W．Freeman教授的这番话中，不难看出这门学科的复杂性。
　　面对如此复杂的脑，想要了解它并非易事，需要从多个层次去研究，同时还要跨层次地了解不同层次之间的联系，并且要采用多学科的手段。对于脑的研究，通常可分为神经系统、视觉系统、神经回路、神经元、突触和离子通道等不同的层次。目前神经动力学的研究已经在微观、介观和宏观等各个层次全面展开。其中微观层次的研究从低到高依次包括分子层次、突触层次、细胞层次（神经元层次）、神经元群体层次和网络层次。自1997年以来一直从事非线性动力学研究的杨卓琴，在2000年时正式进入神经动力学的交叉研究领域，致力于神经元放电活动的复杂动力学行为，神经元耦合系统和生物复杂网络系统的同步活动，以及生物钙振荡的动力学等方面的研究工作，取得了不错的科研工作成绩，期间多次主持并完成了国家自然科学基金项目，利用非线性动力学从细胞层次去研究脑、理解脑。其与导师陆启韶合作的“神经元及其网络系统的放电活动、节律和集群行为的动力学研究”项目，因在促进科学技术进步工作中做出重大贡献而荣获2013年高等学校优秀科研成果奖自然科学奖二等奖。这也是对她在神经动力学领域潜心专研多年的一个肯定。
　　作为一门复杂的交叉学科，不断地深入各个领域学习就成了必然。就像杨卓琴和她的学生所说的那样：“我们需要什么就得学什么，不仅仅是学好数学。”从事科研工作，创新的重要性毋庸置疑。无论是研究方法还是研究领域，都需要不断地探索、思考。特别是在交叉领域的相关研究中，创新的概率非常大。这就要求根据实际需要，不断地扩大所交叉的领域，去接触了解，必要时还得从头学起，以便能提出新的理论、新的研究方法或者新的应用。这也正是神经动力学的难点之一。此外，交叉学科的研究离不开其他领域的有力支持。比如在研究脑疾病的过程中，就需要医院先提供一些数据，才能建立相关的数学模型，从而进一步分析数据找出规律。但初始的研究理论在实际中往往很难得到应用，不过随着研究的不断深入，合作的机会也越来越多。
　　杨卓琴及其团队目前在研的是国家自然科学基金面上项目——“与大脑功能与精神障碍有关的多层次多尺度模型的建立与动力学研究”。在该项目中，他们将借助非线性动力学理论和方法，建立跨层次多尺度的动力学模型，去探讨当前备受关注的阿尔茨海默症、创伤后应激障碍以及癫痫等脑疾病的动力学过程的本质行为。这一研究也将有助于揭示神经障碍的发病机理，而且涉及从微观、介观到宏观的多层次以及多时间尺度的复杂动力学特性，扩展非线性动力学的理论与方法。
　　

不计较 快乐其实很简单

　　熟悉杨卓琴的人，通常都会觉得她做什么事情都很轻松，很快乐。在她读博士的时候，一位师姐就曾发出这样的疑问：“你读博士为什么那么轻松呢？”而自认并没那么聪明，也不是天才的杨卓琴看来，不计较、简简单单才是快乐的秘诀。
　　作为一位现代女性，杨卓琴同时扮演着高校教师、妻子、妈妈等多个角色。繁忙的工作、琐碎的家务，同样使她的生活节奏变得异常紧张。“真的是没有自己的太多休闲和娱乐时间，如果能让我静下心来好好备课，专研思考，这对我来说已经是很舒服很享受的一件事了。”工作与生活虽然忙碌，但她丝毫没有被压力所累，总是很快乐。她把这种快乐归功于不计较，工作中她把名利看得很淡，顺其自然；生活中她认为吃亏是福，从不算计。也正是这种健康的心态，才使她能够在神经动力学最初的研究中，无所畏惧，并取得成功。
　　未来，在神经动力学的研究中还将会出现新的挑战，杨卓琴及她所带领的团队，也将会秉持不断学习、持续创新的信念，利用非线性动力学等理论和方法，逐渐掀起这门科学的神秘面纱，为脑功能的深层次揭示以及脑疾病发病机理的探索，贡献一份力量。