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未来科学大奖物质科学奖获得者杨学明—— “做些别人做不到的事情”
发布时间: 来源: 人民日报

  “想做好实验科学研究,应该先把科学仪器做好,掌握关键技术。”20多年来,中国科学院院士、中科院大连化学物理研究所研究员杨学明(见上图,中科院大连化物所供图)一直在研发先进科学仪器的道路上努力探索和前行。

  2022年末,他因研发新一代高分辨率和高灵敏度量子态分辨的交叉分子束科学仪器,揭示了化学反应中的量子共振现象和几何相位效应的成就而获得2022年未来科学大奖“物质科学奖”。

  20多年前,杨学明决定回到中国科学院大连化学物理研究所工作,他至今仍觉得,这是一项正确的选择!

  自研仪器,取得系列科研成果

  1985年,杨学明在中科院大连化物所获得硕士学位,并于第二年继续攻读博士学位。此后多年,他一直在外地从事科研工作……2001年接到时任所长包信和的邀请,他欣然接受;当时,他刚获得一家研究所终身研究员职位,做出这个决定意味着要放弃很多。

  回来后,杨学明担任中科院大连化物所分子反应动力学国家重点实验室主任;所里为他提供了良好的科研环境,杨学明果然不负众望,和团队利用自行研制的、国际领先的分子束科学仪器,将反应散射动力学实验研究推向全量子态分辨的高水平,在化学反应量子过渡态及共振态动力学研究方面取得重要系列成果,解决了反应动力学领域中一些国际公认的难题,对化学反应动力学的发展做出贡献。

  除了产出系列成果,科研生涯中让杨学明感到自豪的,还有一件件由他自主设计研发的科研仪器。

  杨学明第一次自己动手做复杂的科学仪器,是在国外做博士后时。当时,在导师的鼓励下,他花了整整一年时间,跟着实验室的工程师们,在计算机上做出了职业生涯中第一套复杂仪器的设计图纸……他说:“科学仪器在现代科学技术发展中的作用越来越重要。在我从事的研究领域,几乎没有哪个重要成果是用现成仪器获得的。”

  遵循兴趣,转换科研跑道

  1962年,杨学明出生于浙江德清的一个小村庄。中学时期,他对化学特别感兴趣,但高考时化学没考好,最终考入浙江师范学院物理系。“考研时,我坚定地选择了化学方向。”杨学明说。

  1982年,杨学明顺利考上中科院大连化物所,由此叩开了化学物理的大门。大学时的物理专业背景,反而成为他在化学动力学研究领域的优势。

  1985年,在获得硕士学位后,杨学明出国深造,随后,萌生了转换科研跑道的想法,“此前,我做分子光谱学研究,当时没有找到自己特别感兴趣的方向,此后我开始转向化学动力学研究。这次转向启示我,不要放弃以往的积累,而是要充分利用其去开拓新方向。”

  于是,杨学明开始尝试学习利用计算机辅助设计先进的科学仪器,并利用同步辐射先进光源的方法研究化学动力学,“我特别喜欢做仪器设计,觉得这个方向很有意思。画出设计图纸,然后做成自己想要的仪器,很有成就感。”

  寻找新工具新方法,做有特色研究

  杨学明带头研发的国家重大科研仪器设备专项——大连相干光源已于2018年通过验收。这是我国第一台大型自由电子激光用户装置,也是全球唯一运行在极紫外波段的自由电子激光装置,是世界上最亮的极紫外光源。他说:“极紫外光源是对分子进行激发和软电离最有效的光源,有助于科学家在原子分子水平上开展一系列研究。”

  研制一个高亮度极紫外自由电子激光光源,是杨学明做博士后研究时就有的梦想。幸运的是,在国家自然科学基金委和研究所的大力支持下,这个梦想实现了!

  目前,杨学明正在推动我国新一代高重频自由电子激光装置的发展,旨在为科研工作者提供世界上最先进的极紫外和软X射线光源。

  和当年建设大连相干光源一样,高重频X射线自由电子激光装置的建设难度也异乎寻常,但杨学明的坚定一如既往。“我们想做些别人做不到的事情,做出非常有特色的研究。”杨学明说。这些年,他研发的10多台套科学仪器都遵循这样的原则。

  如今,虽已过耳顺之年,手头各种事情颇多,但杨学明依旧将至少一半时间留给科研。“让我感到最快乐的,就是整天在实验室里思考科学问题,与同事和学生一起讨论科研方向。”杨学明说。

责任编辑:刘晓璇

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