文·本报记者 王婷婷 综合报道
国内史无前例的太空授课让世人记住了扎着马尾辫的王亚平;牵动亿万人心的“嫦娥”落月让长了一张娃娃脸的陈翔为更多人熟知;被誉为“诺奖”级别的量子反常霍尔效应引发了媒体对让张金松的报道……
走近这些在不同领域做出不凡成就的科研工作者,我们惊喜地发现,他们都是“80后”。
陈宇翱:量子世界追梦人
4月9日,欧洲物理学会正式致函中国科学技术大学教授陈宇翱,授予他2013年度“菲涅尔奖”,以表彰他在光子、冷原子量子操纵和量子信息、量子模拟等领域的杰出贡献。
这一天恰巧是陈宇翱的32岁生日,“这是我最好的生日礼物”。陈宇翱说。
菲涅尔奖由欧洲物理学会设立,以19世纪最伟大的光学家菲涅尔命名,是该学会授予量子电子学和量子光学领域青年科学家的最高荣誉。目前,菲涅尔奖每两年颁发一次,每次奖励两名35岁以下的青年科学家,基础研究和应用研究领域各一名。陈宇翱是获此奖项的第二位华人科学家。此前,他的导师潘建伟教授于2005年获得此项奖励。
获奖之后的陈宇翱,在短暂的兴奋之后,随之而来的却是更大的压力。“菲涅尔奖是对个人研究生涯的一个奖励,但是这个奖毕竟是对之前工作的肯定,有了前面的参照系,后面的工作要更加努力才行。”陈宇翱说。
目前的陈宇翱,经常来往穿梭在位于合肥的中国科技大学微尺度物质科学国家实验室和位于上海的中国科技大学上海研究院之间,主要从事基于光子和超冷原子操纵的可拓展量子信息处理的研究。
“量子物理最大的吸引力在于,你能够对事物的本源进行全新的认知”让陈宇翱深深着迷的,是量子世界本质上的不确定性、不可知性,他说:“这个领域是实验引领理论的,因此,经常会出现做实验之前根本无法想象的事情。”
探寻更多量子世界的物理学基础,成为驱动陈宇翱不断前行的动力。摆在他面前的,仿佛一个个装满未知奥秘的“魔盒”,他要做的,首先是想方设法打开“魔盒”。
基于光子和超冷原子操纵的可拓展量子信息处理,正是陈宇翱手中那把“开启魔盒的钥匙”。而在整个量子物理领域,当前科学界正在经历“实验为王”的阶段,这对自称“爱动手胜过爱思考”的陈宇翱而言,恰逢其时又充满挑战。
“有一天,我手中操纵着上万个原子,并且每一个都能按照我的意志和想法排列,形成不同的晶格类型,复杂的量子模拟和量子计算进而得以实现。”陈宇翱说,这就是他的“量子之梦”。
曾杰:交叉融合中找到新的方向
曾杰,纳米催化与新能源技术研究专家,中国科学技术大学教授、博士生导师。加上80后的“标签”后,很多人觉得他的人生尽是“1+1>2”的不标准答案。的确,但他是用勤奋+技巧赢得了扎实而快速的成长,用物理+化学+生物等多学科交叉融合的创新,走出了一条与众不同的科研道路……
曾杰的研究方向——纳米催化及与其相关的新能源技术,紧贴国家能源发展形势。曾杰说,他们的长远目标,是开发出一条不依赖石油资源的燃料供应链,最终目的就是要解决石油危机带来的一系列问题。
“这不是一个能够凭借一己之力来解决的问题,但至少目前我们已经提出来了一个思路,并决定尝试着往前走,也希望能够有一些眉目,进而吸引更多的人参与进来。”这个方向的研究难度非常大,但因为值得,反而更激起了他们的研究兴趣和热情。
研究过程中,曾杰的多学科综合知识背景很快显露出优势,一项又一项别人想都不曾想过的研究思路、研究方法、甚至研究成果,逐步展现在人们面前。
刚回国的时候,他把握与生物系老师讨论问题时触发的一个灵感,提出了一种全新的技术思路:能否用生物来代替纳米催化剂,以更低的成本、更宽容的催化条件,达到更好的催化效果?
这种生物学与化工催化的嫁接,是以往不曾想也不敢想的。曾杰不仅想了,而且还做到了。两个月的时间,在借来的实验室,以本科生王梁炳为主力……在简陋无比的条件下,这个全新的概念变成了现实。
最终,他们借鉴生物学中的蛋白分子变构效应,结合纳米材料的可控制备技术,设计出了一种将特异性的分子“种”在纳米材料表面的新型生物纳米催化系统,并利用纳米材料的设计调控分子的变构行为,使它一直保持活性状态,进而获得较高的催化活性、稳定性和耐久性。
一年多来,曾杰已经提出了很多概念性的创新,他说这是抛砖引玉,希望引发大家的兴趣。“交叉学科存在很多空白地带,只要知识体系足够完备,只要能够想得到,就能够成为领头羊。”
科技日报 2013年12月25日