中国青年网

青春励志

首页 >> 正能量 >> 正文

张尧:十万分之一发丝上的“光舞者”

发稿时间:2018-09-17 12:45:00 来源: 中国青年网

张尧:在纳米尺度上探寻单分子光学的行者。剪辑:綦智鹏

  2018年,中国科学技术大学微尺度物质科学国家研究中心特任研究员张尧在第十一届中国青少年科技创新奖颁奖大会上发言。中国青年网记者 李川 摄

  单个分子是如何在纳米尺度上发光以及在光的作用下发生极化、激发、散射等各种不同光学响应的?简单而言,这就是中国科学技术大学微尺度物质科学国家研究中心特任研究员张尧的日常研究工作。

  纳米尺度指的是一米的十亿分之一,相当于头发丝的十万分之一,在张尧看来,要在这样小的空间范围内研究单个分子的光学行为,并非易事,却也是一件很有意义的事情。

  “光与物质之间的相互作用影响着我们生活的方方面面,大到光合作用、太阳能发电、环境检测等,小到显示器、微波炉等,归根结底,都是靠光的作用来实现的。”张尧这样定义这项工作的现实意义。

  2017年,张尧在西班牙巴塞罗那2017纳米光子学与微纳米光学国际会议上作报告。本人供图

  研究“无限可能性”的痴迷者

  张尧是85后。2014年,在获得中国科学技术大学理学博士学位后,张尧远赴西班牙材料物理中心从事博士后研究。3年后的2018年1月,张尧学成归国,回到中国科学技术大学从事研究工作。

  从专业而言,张尧的研究领域为单分子科学与纳米光子学的交叉领域,属于基础学科研究。

  张尧认为,基础研究虽看起来更“务虚”一点,研究的对象通常离实际生活很远,无法产生直接的实际价值,看起来好像更多是为了满足科学家的好奇心。但实际上,基础研究的魅力正是在于其“无限可能性”。一个新的科学概念、新的科学现象,往往就像一个新生的婴儿,看起来没有什么用,但却有发展为各种可能的潜力。

  张尧便是探索这科学“无限可能性”中的一位痴迷者。

  然而,探索科学奥秘的路往往并非一帆风顺,不仅需要扎实的知识储备和理论素养,也需要坚韧不拔的毅力和决心,更需要怀疑一切的思维和魄力。

  读博期间,张尧参与到“单分子拉曼光谱成像”课题组。在当时,国际公认的单分子拉曼光谱成像空间分辨率至少有几个纳米,甚至十几个纳米。而张尧所在课题组获得的单分子拉曼成像分辨率却可以达到亚纳米(0.5nm以下)量级,大大超出了当时的研究报道和理论预测。

  为了解开该现象背后的物理机制,查清楚高空间分辨率的来源,张尧和课题组其他研究成员熬夜处理数据,不断改进实验方案,对各种可能性逐一排查,通过理论结合实验的方式,最终确认了单分子的非线性光学过程可能是造成异乎寻常高空间分辨的主要原因。

  张尧事后说,当时最大的困难其实是来源于心理上的压力。“我们的研究结果要打破的是科学界对光学手段空间分辨率的共识,挑战已经被广泛接受了的纳米光学成像技术的极限,这样重磅的成果,如果没有确凿的实验证据和合适的理论依据,是很难有说服力的。”

  在讨论分析的过程中,团队成员甚至曾一度怀疑是因为仪器设备和测量手段的问题,导致得出的并不是真实的光学分辨率。

  “好在我们坚信了实验的客观事实和自己的判断,在摸索清楚单分子拉曼成像的规律以后,越来越多的可重复的单分子成像图样被我们一步步实现。”张尧感慨称,那种拨云见日的喜悦和成就感,无法替代。

  回首这些年,张尧总结自己坚持下来的因素,归结为两点:不盲信权威的魄力和持之以恒的毅力。

  科学探索是一个未知的过程。一个开创性的工作,往往意味着没有多少经验可供参考依循。

  “因为没有经验可循,我们在分析实验数据的时候其实是走了很多弯路,也做了很多无用功,很容易让人产生挫败感,但正是因为一直坚信‘天道酬勤’、‘功不唐捐’这两句话,相信付出的勤奋和努力都不会白费,这才有了最终的开拓性成果。”张尧坦言。

  2013年,中国科学技术大学微尺度物质科学国家研究中心特任研究员张尧荣获第八届中国青少年科技创新奖。本人供图

  核心技术要不来 强国之梦靠拼搏

  科技是国家强盛之基,创新是民族进步之魂。

  党的十八大以来,习近平总书记多次强调科技创新的重要性。“在我国发展新的历史起点上,把科技创新摆在更加重要位置,吹响建设世界科技强国的号角。”

  2016年5月30日,习近平总书记在全国科技创新大会、两院院士大会和中国科协第九次全国代表大会上发表重要讲话时指出,科技是国之利器,国家赖之以强,企业赖之以赢,人民生活赖之以好。中国要强,中国人民生活要好,必须有强大科技。

  作为一线科技工作者,张尧对此深有体会。“科技创新的重要性,在我看来主要包括两点:一个是科学技术的重要性,一个是创新的重要性。科学技术指向当下,创新着眼未来。”张尧说。

  科学技术是第一生产力,科学技术对于推动社会发展的重要性不言而喻。

  “过去,我国对于西方先进科学技术,从学习和引进,到模仿和追赶,这个过程虽然国计民生也得到快速发展,但想要进一步掌握西方核心科学技术的时候,就遇到了西方的技术壁垒,前段时间的‘芯片’事件就是一个例证。”张尧谈道。

  张尧认为,科技创新的重要性毋庸置疑,因为只有掌握了核心技术,我们才能够不受制于人,国家和民族才能够更自由地发展。

  近些年,我国在科技人才引进、培养、扶持等方面出台了一系列相关政策法规,加大支持力度和政策倾斜,成效显著。

  作为海归人才,张尧看到越来越多的青年科研人员踏上回国之路。

  “国内现在提供的条件,无论是待遇、经费、实验室等,都很有竞争力,这也是吸引人才回流的一个重要因素。我个人觉得,大量的人才能够回归祖国,从长远来看,对国家整体科研实力的提升,进而促进社会的发展,积极意义明显。”张尧说。

  党的十八大以来,我国在诸多科技创新领域方面成就巨大,层出不穷,天眼探空、神舟飞天、墨子传信、高铁奔驰、北斗组网、超算发威、大飞机首飞等等如雨后春笋般涌现,上天入海,涵盖广泛。

  巨大成就背后,既有老一辈科研工作者的远见卓识和深刻洞察力,也有着新一代青年科研人员的精神传承和不懈奋斗。

  张尧感慨道,科研路途的前进,是一个厚积薄发的过程,是数十年的承续积淀。

  作为科技人员,张尧深刻感受到近年来中国与西方在科技领域差距的缩小甚至消失。因为从事基础科学方面的研究,张尧对中外科技差距的感受微乎其微,因为这本身基本上不存在什么“技术壁垒”,而国家近些年也加大了在基础研究领域的投入,这为科研人员在基础科学领域取得更大的进展提供了保证。

  “习近平总书记曾说,实践反复告诉我们,关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的。对科研人员而言,不断突破关键核心技术才是让中国领航全球的关键。”张尧说。

  青年一代有理想、有本领、有担当,国家就有前途、民族就有希望。

  张尧觉得,作为青年科技工作者,研究探索的是最前沿的科学技术问题,更需要把自己的研究方向与祖国的需求联系起来,这样才能做到有理想,不忘初心。

  路漫漫其修远兮,一个国家、民族的科研之路何尝不是。令人欢欣鼓舞的是,在今天这个新的历史起点上,建设世界科技强国的号角已然吹响,张尧,正和他的同行们,在号角铮铮中搏击潮头。 (中国青年网记者 李川)

责任编辑:秦亮
版权声明:凡本网文章下标注有版权声明的均为中国青年网合法拥有版权或有权使用的作品,未经本网授权不得使用。违者本网将依法追究法律责任。如需授权,点击
 

关于我们联系我们广告服务人才招聘中国互联网举报中心 Youth.cn. 请发送qnb至10658000 订阅手机青年报

共青团中央主办 共青团中央网络影视中心承办 版权所有:中国青年网
信息网络传播视听节目许可证0105108号 京|ICP备11020872号-17 京公网安备110105007246