试炼，从彼时开始――浅谈本科生物理申请准备

如果我们把留学比作一场人生途中的小战役的话，那么可以说，从9、10月份开始陆续网申、填表、寄送材料、不厌其烦的催促ETS送分是为开幕的话，那么到这个春暖花开的2、3、4月，则是我们清点战果的时候了。虽然从时间上看来，这只是大半年的过程；然而从广义上的经验盘点来看，试炼，其实早就在那个时候，早在决定出国的那一瞬间就已经开始了，不仅仅是在申请前一年的9月、4月或是1月。只要有这个念头，那么也就是准备应该开始的Start Line。以下权以为物理申请为例，来谈谈申请这整个漫长过程中的应该早做准备的种种事项。

申请方向：

物理专业的申请也是历年留学申请中的一个大类，一般来说有天体物理、量子物理、原子物理、粒子物理、凝聚态物理、计算物理、光学（Optics或是AMO）、材料、超导、超流体、物理教育等数个方向，各个学校由研究重点不同则在分类上各有不同。在中国申请者的情况来说，凝聚态物理、材料和光学申请是比较热门的方向。

凝聚态物理学是现在物理学最大的分支领域，是从微观角度出发，研究由大量粒子（原子、分子、离子、电子）组成的凝聚态的结构、动力学过程及其与宏观物理性质之间的联系的一门学科，以固体物理为基础的外向延拓。目前此一领域有两大热门方向“超导”和“纳米”，其他研究对象除晶体、非晶体与准晶体等固相物质外还包括从稠密气体、液体以及介于液态和固态之间的各类居间凝聚相，例如液氦、液晶、熔盐、液态金属、电解液、玻璃、凝胶等。研究领域包括固体物理、晶体物理、金属物理、半导体物理、电介质物理、磁学、固体光学性质、低温物理与超导电性、高压物理、稀土物理、液晶物理、非晶物理、低维物理（包括薄膜物理、表面与界面物理和高分子物理）、液体物理、微结构物理（包括介观物理与原子簇）、缺陷与相变物理、纳米材料和准晶等。这一方向多划分为理论和实验两个层面，而理论方面的申请成功率又较实验方面高一些。

材料（Material）这一方向的研究也相当热门，但多数都在MSE和Physics合办的交叉课程之下，包括材料性质研究，材料分析、材料合成和新材料开发等不同内容；有些物理院，如UCF也会有专门的材料方向，但从总体上来说，Material的研究多半归于凝聚态物理的Experimental Track里，或是在MSE/MSE－Physics交叉Program中的物理教授中，申请者应该从教授出发来选择专业。

光学是研究光辐射的性质及其与物质相互作用的一门基础学科，包括光的产生、传输与探测规律，光与原子、分子、凝聚态物质、等离子体相互作用的线性和非线性光学过程、光谱学特征，以及光学与其它学科交叉的有关问题及应用。光学学科的发展与理论物理、凝聚态物理及材料科学等的发展密切相关，也对信息科学、生物、化学及医学等的进步产生深刻影响。光学研究在物理方面是属于很热门的方向，首先是由于与前沿科技比较贴近；其次光学系的人际关系网很广，尤其是和industry的联系，所以，如果能从光学系毕业，找工作非常容易。但是在美国只有物理比较大的学校才会设置专门的光学，如果申请纯的光学的话，难度相对大一些。三大光学中心——Arizona,UCF, Rochester可以申，但是这些光学中心与其它（比如说physics）是分开的，无论从硬件还是软件要求都更高； Arizona的物理学院offer发放率相对较高，但是光学中心仍然发据信。所以许多倾向于申请光学的学生都会先申请理论化的physics或者AMO到了当地才转为应用研究。光学研究很多是以大工程项目的形式，实验室经历很重要。

属于基础学科的物理并不像工科一般有那么多的机会参与各个项目，其许多研究也多集中在理论层面上，而把实践的资源和机会移到与工程院相合作紧密的inter-disciplinary program上。比如Cornell的Optical Physics, Quantum Electronics, and Photonics并不在物理院，而在Applied and Engineering Physics这一Program上；而PSU的物理也偏理论研究，突出的Material研究则是在Material Research Institute下。因此申请者可以申请的Program事实上依照教授研究重心的不同，可以是Physics, Applied Physics, EE, Material Science Engineering, optics。正是由于如此，物理申请的申请难度相比EE、CS这样的大热门是要低一些，也造成了许多工科申请者先申请物理出去然后到了美国再转投工科怀抱的事实。无论是申请何种方向，要明了的是从考试到专业背景，这两方面都是不能忽视，也是试炼的重心。

考试准备：

考试不是申请的最终决定条件，但却是先发要求。物理申请者要面对的考试则是TOEFL、GRE以及GRE Sub in Physics。虽然Sub并不是所有学校都要求的条件，但是在越来越多人申请物理的现在，为了突出优势、相对弥补一下GPA和GRE General以及争取奖学金，还是建议大家都去考一下Sub。毕竟在90％的申请者都使用Sub进行申请之际，你要是有一个Sub成绩也就站在同一水平上了。

以09年申请为例，如果申请09秋入学，那么GRE考试最迟在08年的6月考完（能在07年完成是最为理想的）；GRE Sub的考试日期是在每年的10月、11月和次年4月，建议申请者在4月完成就完成，如果在11月考试的话，那么要安排好申请工作和复习内容了；托福的考试也是the sooner the better，最晚不要超过08年的6月。

在考试分数上，许多学校并不会明确的规定最低的GRE要达到一个什么样的标准；而是凭每一年全部申请者的Pool来决定何种分数属于Competitive；集大部分学校的要求来看，达到75的Percentile/1100分以上是比较普遍的分数线；TOEFL分数则会列出具体的要求，虽然80是底线，然而为了好的录取结果，100以上是要努力的目标。

学校分数要求参考举例（GRE & TOEFL）

如果要拿到理想的结果（排名前50兼有奖学金），那么理想的成绩则是GRE1300以上，GRE Sub－Physics 90％以上（要求Sub的学校一般的条件是75％－80％以上），TOEFL 600/250/100及以上；而一般也要求GRE>1100，Sub>75%以及TOEFL>80。以拿到Boston College和UCSC Offer的A同学为例，撇开专业背景不提，他的分数为G1380，Sub96％，T110；虽然这并不是决定性因素，但是TW＋250，000/年，以及TA的结果，不能不说其优异分数也是其中的一个原因。从另一个角度上来说，如果说偏理论的申请不能由繁多的项目经验来证明自己的能力，那么漂亮的分数所能起到的作用就更大了。

背景提升

太傻一直强调的不是考试分数也不是中国学校的地位，而是个人的竞争力；同样，我们相信美国学校要培养的也不是一个考试专家，或是顶着中科北大光环的学生，而是一个potential researcher. 如果是应用物理的申请，那么针对目标领域所做的项目就非常重要，或是相对目标方向有所助益的实验积累，这一点和工科申请相同；如果是理论物理的申请，也许动手经验不多，但是通过不断的理论学习和论文研究，也可以在自己的PS、Research Plan和Thesis Sample中表现出自己的认识深度、逻辑分析能力思考和探索能力来。

对于本科生申请者来说，进行好背景提升的工作，则是这整个过程中最大的试炼，也是直接关系到结果教授是否对你感兴趣，能否拿到好的结果的关键。也可以说，这个科研工作从进入大学的第一天就应该开始；同时，如果有恒心和毅力的话，当么在标准化考试之外，一年、半年、甚至三个月，都可以取得一定的成果。总体路线可以细化为：基础知识整理——特定领域拓宽――具体问题细化――进行实验项目――撰写论文总结。

通过前三年的学习，培养出在普通物理、数学等学科上的坚实基础；在这个基础之上，走进前沿，在考虑好自己的未来的职业安排和走向，开始选定目标领域。在拓宽特定领域时候，除了与老师、师兄师姐以及同学互相商量之外，也需要尽可能的浏览各种学术期刊。在开阔眼界的同时，也可以对各种分支有所了解。比如说凝聚态、量子物理等研究领域集中在物理实验和理论上的焦点问题，各自的特点和发展等。在聚沙成塔，有了直观感觉后，就是将其抽象化的抽离、结合个人的兴趣和职业发展规划来考虑，进一步选择方向的时机。选好了方向之后，就是选择可以进行动手操作或阅读研究的问题，作为切入点。

方向比领域要小一级，而问题又比方向小一级。比如说光学是领域，非线性光学是方向，那么针对LED的非线性研究就是问题；又比如说高温超导是领域，那么某一类材料的超导特性的研究就是方向，而某一种材料的超导特性就是问题。从领域转入方向要通过阅读，一两本专著或者几篇综述文章――包括研究背景，研究方法，研究成果积累，未知问题，或者近期能马上有突破的新动向，加上50到 500篇不等的引文，可以给准备者一个好的启发。在这里要提的有Science， Nature（特别是其中的 News，Perspectives ，highlights 等栏目），Physics Today ，Physics World，国内的《物理》、《现代物理知识》、《大学物理》等刊物。这上面的文章有很多普及性和前沿的介绍，几乎所有的重要的方向在上面都能找到综述。

通过看综述文章，有一个大概的了解，进一步转到问题。就本科生而言，选题可能是由学院里的著名学者影响，在帮忙的实验室或是选择好申请的申请方向来决定；无论是哪一种，将其具体化和保证其可操作都是最重要的。细化到了具体问题，就要开始文献调研。途径可以是国内外可以利用的数据库，也可以是目标教授的经典论文。许多同学在这个时候就会一脸苦恼的表示，在忙学习忙考试的同时还要花时间去看文章是很痛苦的，中文的内容总稍嫌和国外脱节，而国外的论文往往又看不懂，无论是从学术内容上，还是从英文词汇上。事实上，一篇英文论文要完全看懂是很不简单的。但是在这里要注意的是，我们所追求的并不是百分之百明白every word of the article，而是通过总结，了解其结论和思路。任何一项研究成果，其内在的逻辑和论文一样，都是很简单的：基于什么（现象/实验/事实/缺陷/假想），使用什么（研究方法/仪器/理论/思路），得到什么（确定的结论/现象的解释/方法的推广/事实的计算成果/假想的证明/缺陷的解决/误区的推翻），欠缺什么（论证的缺陷/新的发展动向）。在这几个“什么”上，最重要的只有两点：这个研究的难点以及这个研究的解决方法。理清楚这个脉络，也就完成了一篇论文，并且这个过程也不会花很多时间。

做好了这些工作，可以结合可能参加的具体项目，全心全意的进行专业上的提升。如果能在动手操作和理论认识上进行到一个比较成熟的阶段，那么申请可以用的素材就很多了。比如说，除了专业项目高度浓缩的简历和一篇核心 PS之外，还可以就项目中或这个方向里自己特别感兴趣的问题做一些自己的相关探讨、心得和读书笔记，也可以就目标教授的论文或实验进行研究，提交比较正规的学术报告。我们一直在强调自我总结的重要性，那是因为对于实践基础薄弱的本科生来说，一个有力的证明学术能力的方法就是进行理论总结与探讨。总的来说，越早进行这一提升，所能得到的收获也就越多；无论从时间还是从内容上，都可以给本来基础不甚牢固的学生带来提高。

以下附上一些常用的物理学习参考资源：

――美国：

1.arxiv.org：http://arxiv.org/

Los Alamos电子文档馆，非常强大的资源，在中国也有许多镜像站点。这个数据库由Cornell University Library维护，属于非盈利性质，任何人都可以访问。里面主要收录物理，数学，计算机等几门学科的文章，非常全面，几乎成了物理快报。一般情况下，物理学作者的文章都是投稿一份，如PR系列，同时在arXiv上登出来电子版e-print。如果文章后来发表，作者可以修改comments把发表信息加上去。也有一些文章被审稿人reject，但在arXiv上也可以让大家分享到成果。7

2.美国物理协会期刊网站 http://publish.aps.org/

该网站主要包含：物理期刊，物理资源，物理会议，物理日历，物理教育。物理期刊：主要是由美国物理协会主办的各种物理期刊，所有的文章均可以全文查询，内容丰富。物理资源：此物理资源是指非美国物理协会的物理资源，可按此连接查找其它的物理资源。这部分包含的内容很多，基本上把美国的一些主要的物理资源都列出了，另外还有部分欧洲的站点，并且有连接。涉及的范围列出如下：物理研究机构，物理类出版物（包括期刊和书籍），物理类站点，世界主要国家的物理学会等等。物理会议：此栏目把一年至两年的物理会议主题及承办单位和具体情况列出，可以方便的查找物理会议。物理日历：此栏目把一年至两年的各种物理活动主题及承办单位和具体情况列出，从这里你可以方便的查找美国物理协会在未来的时间里将有那些物理活动。物理教育：了解美国物理教育的一个绝好窗口。

3.物理评论在线文档网站 http://prola.aps.org/

属于美国物理协会，所以有些期刊是与美国物理协会网站的期刊相同的，信息量巨大。

4.现代物理评论网站 http://www.rmp.aps.org/

期刊《现代物理评论》（Reviews of Modern Physics）的主页，隶属于美国物理协会，在美国物理协会的主页中有与它的连接。主要刊登物理研究领域中的最新研究成果的文章。 

5.物理世界杂志网站 http://www.physicsweb.org/toc

物理世界（Physical World）杂志，主要是对物理学当中的一些热点问题进行讨论，范围包括所有的物理内容，对物理学新成果的应用特别重视。

6．光学相关：http://optics.org/cws/home

关于光学、激光和光子学的资源、期刊和新闻。

――中国：

1.Chinese Physics：http://wulixb.iphy.ac.cn/

《物理学报》，由中国物理学会主办、中科院物理所承办的高级物理类综合性学术期刊。

2.中国物理快报：http://cpl.iphy.ac.cn/

中国物理学会于1984年创办的英文学术月刊，坚持国际上高级快报类刊物的选稿原则，强调研究成果的首创性及对推动其他研究的重要性，内容包括: 理论物理，核物理，原子与分子物理，电、磁、声、光、热、力学及其应用，流体、 等离子物理, 固体物理, 与物理学交叉学科及地球、天体物理等。

3.中国光学在线：http://www.cnopt.com/tech/index.html

资讯搜集的好地方

4.中国光学期刊网：http://www.opticsjournal.net/

虽然有很多信息，叹息的是要用钱来下载；所以除了基本参考之外，还是多去逛逛上面所说的免费数据库吧；如果学校图书馆有的话是最好了

5.《物理》：http://www.wuli.ac.cn/ch/index.aspx

部分Free的文章可以全文下载的。

总结：

除去考试，背景提升毫无疑问是一个漫长而且绝不轻松的过程，却恰恰是整个留学的核心与关键所在，也属于“跨越了这一道槛就能得到腾飞”意义的存在。并且我们可以问心无愧的说，无论最后的结果是辉煌得Offer纷至沓来还是惨淡得连二三AD也无，如果真的踏踏实实的钻研过和付出过，真的一步一步的在准备时期内拓宽了自己对于专业的理解和实践，那么你所能看到的风景，一定会比原来未行动时更加的壮阔美丽；而经历了一系列试炼所能获得的成果，绝对远远超过一个美国大学录取的价值，沉淀为未来你记忆中的幸福历程，因为曾经有一段时间，你为了一个梦想而全心全意的挑战过自己的极限。

为什么这样幸福的历练如今要让它变成令人痛苦的回忆？人生能有几次听到来自内心深处走得更远的呼唤，怎么可以不拼命燃烧着去进行到底？无论最后结果时怎样也好，我们所要抓住的，只是对自己最重要的东西。路很长，试炼，早从彼时就已经开始，而我们也应该抖擞精神，早早启程。