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中科院杰出科技成就奖获得者:享受科学研究的纯粹趣味

作者:法律毕业
出处:www.lunrr.com
时间:2020-04-02
作者:李小明资料来源:科学时报发布日期:2008年

中国科学院杰出科技成就奖获得者:享受科学研究的纯粹兴趣”“这很有趣……”站在自己开发的实验仪器旁边,杨薛明总是带着淡淡的微笑,漫不经心地说这句话。自2001年加入中国科学院大连化学物理研究所以来,他一直沉浸在科研的快乐之中。用这个“口语短语”,他不断向团队的合作者和学生表达他对科学研究的纯粹兴趣。

3月26日,杨薛明获得中国科学院2007年度杰出科技成就奖。面对记者,他在获奖后并没有掩饰自己真诚快乐的心情,但他的讲话透露出真诚的谦虚:“我很幸运获得了这个奖项,这是对实验室近年来工作的肯定。”他对自己工作的肯定感到满意。

杨薛明介绍他的科学仪器。自中国科学院实施知识创新工程以来,张毅锋/舍

杨薛明堪称引进优秀科技人才的典范之一。1991年,他获得了加州大学圣巴巴拉分校化学博士学位。此后,他分别在普林斯顿大学和加州大学劳伦斯伯克利国家实验室做了4年博士后研究员。1995年,他去台湾“中央研究院”原子分子科学研究所工作。2001年,他回到中国,担任大连化学研究所分子反应动力学国家重点实验室主任。

与杨薛明共事的研究员戴徐东告诉记者,杨薛明回来后,实验室的研究工作取得了很大进展,特别是在跨分子束实验方面,在短时间内达到了世界领先水平。

这一飞跃只花了6年多的时间。

在中国科学院2007年杰出科技成就奖中,杨薛明的学术贡献如下:利用自主研发并领先的国际分子束科学仪器,将反应散射动力学实验研究推向了高水平的振动-量子态分辨率,在化学反应量子跃迁态和共振态动力学研究方面取得了一系列重要成果,解决了反应动力学领域一些国际公认的科学问题,为化学反应动力学的发展做出了突出贡献。

成为别人没有的工具。

杨薛明一到达实验室的科学仪器,他的精神就会焕发。"几乎所有的实验仪器都是我自己设计的。"他指着附近的一台仪器告诉记者。

"你可以制作别人没有的乐器,然后你可以看到别人看不到的现象,得到别人得不到的结果。"实验室年轻博士生任泽锋将杨薛明的成功归功于他对仪器的熟悉。

与大多数担心机械设计会耗时且令人沮丧的人不同,杨薛明愿意亲自设计仪器的技术图纸。过了很长时间,实验室里堆积了一大堆。他不仅不会把图纸和设计留给工人,而且还会亲自去工厂车间和工人们讨论,他会密切注意制作仪器的每一个细节。对于仪器的设计和制造,杨薛明总是不遗余力,像工匠一样保持着简单的热情。

有一次,杨薛明专程从台北到新竹的一家加工厂去看他设计的仪器。戴徐东研究员参观了台湾的研究所,他仍然记得当时的情景。“他走后,工人们应该做的事情超声波清洗、水洗和风干仪器,他很乐意自己去做。”

"设计自己的乐器非常重要。你必须清楚地思考做实验的整个过程,因为只有你最清楚实验对仪器精度的要求以及如何优化你的设计。”杨薛明说:“许多人没能成功制造出这种仪器的原因是设计了图纸或者绘制了草图并交给了工厂。他们可能还没有完全弄明白如何做这个实验。最终,仪器被制造出来了,但结果不一定很好。”

制作一件乐器并不需要什么都能做。只有为特定的科学问题设计和制造仪器,才有可能获得最佳的实验结果。“什么都能干的仪器,什么也做不了。仪器本身没有特性,所以你看不到任何独特的科学现象。”杨薛明一直坚持设计自己的仪器的原因是,他想解决的科学问题所需的仪器不可用,其他人对这些问题了解不够,可能根本无法设计,所以他必须自己动手。

化学反应共振态的研究是30多年来化学研究中的经典问题。从20世纪70年代初开始,美国科学家推测,共振现象可能存在于氟氢化的分子反应中。从那时起,科学家们就无法通过实验直接观察到它的存在。杨薛明在美国读研究生时,非常关注这一领域的研究进展。直到他回到分子反应动力学国家重点实验室,他才决定对这个“世界级问题”发起攻击。

由于商用仪器和现有的实验室设备无法满足杨薛明所期望的实验,而氢原子里德堡态渡越时间谱仪结合精密的交叉分子束装置是探索这类课题的最有力的工具,杨薛明决定自己在中国建造第一台里德堡态渡越时间谱仪。

2004年11月,新建的里德堡国家过境时间光谱仪通过了中国科学院的验收。杨薛明亲自完成了仪器的关键部件真空室和分子束反应器的设计,并与同事一起优化了主要部件。正是在这一领域最有效的实验方法的帮助下,杨薛明的团队赢得了胜利。2004年底,首次在新装置上获得了氟加氢反应产物旋转分辨率的微分反应截面,完成了一项极具挑战性的任务。研究结果发表在戈登会议上,戈登会议是2005年1月在美国举行的一次国际高级学术会议。同样在这个仪器上,杨薛明的团队不断优化和提高了装置的分辨率,最终成功观察到氟加氢反应的全量子态分辨率谱,并观察到反应共振态。获得的实验数据达到了分子束技术引入以来的最高水平。

目前,杨薛明自己设计制造了7种科学仪器。大连化工学院开设的实验室4年前完全空了,现在几乎空了。在杨薛明的影响下,他的学生任泽锋也爱上了自己设计和制造科学仪器。这位27岁的博士生在里德-博尔国家渡越时间谱仪的研制过程中发明了关键的两级脉冲放电技术,现已成功申请国家自然科学基金的仪器研发项目。

走在学科的前沿

在实验室里,杨薛明经常和研究生讨论问题。他通常说,“嗯,这很有趣”。这种本能的反应表明兴趣是他科学研究的基础。任泽锋告诉记者:“科学研究不是杨先生的工作或职业,而是他与生俱来的兴趣。他对科学本身感兴趣。”

杨薛明曾经说过,在科学研究方面有好的想法,能够做深入的研究是他一生的追求。实验室里的研究生们在日常生活中体验到了来自杨薛明的纯粹的科研乐趣。“杨先生经常很晚才离开实验室。在这里,没有人强迫你这么做。只有当他感兴趣时,他才会这样做。如果做科学研究是为了生存,那肯定会感到非常艰难和疲惫,但如果你感兴趣,你就不会感到疲倦。”

一个人的大脑在科学研究中远远不够。相互交流和激励是必要的。“杨薛明还有一个特点,那就是他非常熟悉世界上的同龄人,并且已经建立了良好的合作和交流气氛。他可以迅速捕捉他们的想法,并做意想不到的研究。”戴徐东告诉记者:“科学非常有竞争力。如果你追随他人,你永远也做不到。”

“和他们接触对我很有帮助,尤其是对那些研究得很好的人。每个人都很投入,整天都在思考问题。我经常在国际会议上遇到同一领域的专家,问他们任何我不懂的问题。如果他们不知道怎么做,这个问题非常有趣,值得探索。”杨薛明说道。

杨薛明凭借他对学科前沿领域科学问题的准确把握和他在实验领域独特的设计能力,常常可以获得高水平的实验数据。“然而,他从来没有仅仅根据实验数据发表关于科学和自然的论文,当他获得实验数据时,他并不急于发表它们。相反,他把这些数据交给了高级理论家,让他们与他一起从理论上对这些数据做出科学合理的解释。”戴徐东说。

理论和实验数据的相互支持将产生一流的研究结果。科学界熟悉的一个例子是爱因斯坦的相对论,它声称光会转向,但直到英国探险队在日食观测实验中证明了这一点,才有人相信。

因此,杨薛明特别注意与优秀理论家合作。戴徐东说,他的实验室采取的主要措施之一是引进张东晖研究员,一位获得新加坡国家科学奖的理论化学家。他和杨薛明确实是互补的,形成了积极的互动,使得实验和理论能够在最高层次上结合起来。

“张东晖教授的理论研究非常透彻,具有世界上最好的计算能力。他的合作加深了研究,使他更彻底地了解了数据和理论背后的情况。”杨薛明对他的合作者非常满意。

对科学的纯粹兴趣和对事物背后真相的探索使杨薛明能够始终保持创新的态度,在学科领域的前沿自由自在地游泳。“成功的关键是深入思考和研究科学问题。对我来说,最好的工作可能是整天呆在实验室里和学生讨论问题。”杨薛明放松地坐在沙发上,一直微笑着,散发着一种科学家特有的优雅气氛。

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