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>>中科院杰出科技成就奖获得者杨学明:享受科学研究的纯粹趣味
中科院杰出科技成就奖获得者杨学明:享受科学研究的纯粹趣味

时间:2008/3/28
 

这个很有意思……”站在自己研制的实验仪器旁,杨学明总是微微笑着,不经意地说出这句话。从2001年加入中科院大连化学物理研究所以来,他总是沉浸在科学研究的幸福中,用这句口头禅,不断地向课题组的合作者和学生表达自己对科学研究的纯粹趣味。http://www.bjyashilin.com

 

326,杨学明获得了中国科学院2007年度杰出科技成就奖。面对记者,他并不掩饰获奖后由衷高兴的情绪,但言谈中却透出诚恳的谦虚:获得这个奖,我感到很幸运,这是对实验室近几年工作的肯定。工作获得肯定,他心里已经满足了。

杨学明介绍自己设计的科学仪器

 

杨学明可以看作是中科院实行知识创新工程以来优秀科技人才引进的典范之一。1991年,他在美国加州大学圣巴巴拉分校获化学博士学位,此后4年分别在普林斯顿大学、加州大学劳伦斯伯克利国家实验室作博士后研究,1995年赴台湾中央研究院原子与分子科学研究所工作,2001年回国任大连化物所分子反应动力学国家重点实验室主任。

 

与杨学明一起共事的戴东旭研究员告诉记者,在杨学明回来之后,实验室的研究工作取得了很大的进展,尤其是在交叉分子束实验方面,在短时间内达到了世界领先水平。

 

而这一步飞跃,只用了6年多的时间。

 

2007年中国科学院杰出科技成就奖颁奖词中,这样描述了杨学明的学术贡献:利用自行研制的、领先国际的分子束科学仪器,将反应散射动力学实验研究推向了振转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了重要的系列性成果,解决了反应动力学领域中一些国际公认的科学难题,对化学反应动力学的发展作出了杰出贡献。

 

做别人没有的仪器

 

杨学明一到实验室的科学仪器旁,就立刻精神焕发。几乎所有的实验用仪器都是我自己设计的。他指着身边一台仪器装置告诉记者。

 

你能做出别人没有的仪器,就能看到别人看不到的现象,得到别人得不到的结果。实验室年轻的博士研究生任泽峰把杨学明成功的重要因素归结于他对仪器的熟悉掌握。

 

与大多数人惧怕机械设计耗时伤神不同,杨学明乐于亲自设计仪器的技术图纸,时间长了,实验室里摞起了一大堆。他不但不会把图纸设计丢给工人不管,而且还会亲自到工厂车间和工人们一块讨论,制作仪器的每一个细节他都十分关注。对于仪器设计制造,杨学明总是不吝惜时间,而且保持着一份工匠般朴素的热情。

 

有一次,杨学明专程从台北驱车至新竹的一家机械加工厂去看自己设计的仪器。化物所曾在台湾访问的戴东旭研究员还记得当时的情景。他去了之后,原本应该工人做的——对仪器进行超声波清洗、水洗、风干,他都乐于亲自做。

 

自己设计仪器很重要,必须把做实验的来龙去脉都想清楚,因为只有自己才最清楚实验对仪器精细程度的要求,才知道如何优化自己的设计。杨学明说:很多人做仪器没有成功的原因就是,图纸设计好了或者画个草图就给工厂,对于怎么做实验不一定完全想透了,最后仪器是做出来了,但用起来结果不一定很好。

 

做仪器还不能要求什么都能干,面向特定的科学问题去设计制造仪器才有可能得到最好的实验结果。什么都能干的仪器,可能什么也干不了。仪器本身没有特色,那你也看不到什么独特的科学现象。杨学明总是坚持自己设计仪器的原因就在于,他想求解的科学问题所需要的仪器是买不到的,别人对问题理解的程度不够,可能根本不会设计,所以只好自己去做。

 

化学反应共振态研究是30多年来化学研究中的一个经典难题。从20世纪70年代初,美国科学家推测在氟加氢分子反应中可能存在这种反应共振现象以来,科学家们始终未能从实验中直接观测到它的存在。杨学明在美国念研究生的时候就密切注意这一领域的研究动态,直至回到分子反应动力学国家重点实验室时,他决定向这个世界级难题发起冲击。

 

由于商业仪器和实验室现有装置都无法满足杨学明想要开展的实验,而氢原子里德堡态飞渡时间谱技术结合精密的交叉分子束装置恰恰是探索这一类课题的最强有力的工具,所以杨学明决定自己动手建造国内第一台里德堡态飞渡时间谱仪。

 

200411月,新建造的里德堡态飞渡时间谱仪通过了中科院验收。杨学明亲自完成仪器的关键部分——真空腔体和分子束反应器的设计,并与同事一起对主要部件进行优化。正是借助本领域这一最得力的实验手段,杨学明团队旗开得胜,于2004年底在新装置上首次获得了氟加氢反应产物转动分辨的微分反应截面,完成了一个极具挑战性的课题。该成果发表在20051月于美国召开的国际高水平学术会议——高登(Gordon)会议上。同样在这台仪器上,杨学明团队不断优化提高装置的分辨率,并最终成功观测到氟加氢反应的全量子态分辨谱,观测到反应共振态,取得的实验数据达到了有分子束技术以来的历史最好水平。

 

目前,杨学明自己设计制造的科学仪器已达7台,大连化物所专门加盖一层楼开辟出的实验室4年前还是全空的,现在已经快放不下了。在杨学明的影响下,他的学生任泽峰也迷上了亲自动手设计制造科学仪器。这位年仅27岁的在读博士研究生,曾经在研发里德堡态飞渡时间谱仪过程中,发明了至为关键的双级脉冲放电技术,如今成功申请了一项自然科学基金仪器研发课题。

 

游弋在学科领域最前沿

 

在实验室里,杨学明经常会和研究生讨论问题,他常挂在嘴边的一句话是,嗯,这个很有意思,这个本能的反应说明,兴趣才是他从事科研的基础。任泽峰告诉记者:科学研究对老师而言,不是一份工作,也不是一种职业,而是一种与生俱来的兴趣,他是对科学本身感兴趣。

 

杨学明曾说,在科研上有很好的想法,并能作深入的研究,这就是自己人生的追求。实验室的研究生在朝夕相处中,从杨学明身上感受到了纯粹作科研的乐趣。老师经常很晚才离开实验室,在这儿,没有人逼你这么做,自己有兴趣才会这么做。搞科研如果是为了生存当然会感觉很辛苦、很累,但如果有兴趣就不觉得累了。

 

科学研究中一个人的大脑远远不够用,相互的交流和启发很有必要。杨学明还有一个特点是,他对国际上的同行十分熟悉,并且建立了很好的合作交流的氛围,能够很快捕捉他们的想法,作他们想不到的研究。戴东旭告诉记者:科学的竞争十分激烈,如果跟在别人后边做,永远也做不过人家。

 

跟他们接触对我很有帮助,尤其是做研究做得好的人,大家都很投入,整天都在想问题。经常在国际会议上碰到同领域的专家,有不懂的问题就去问他们。他们也不会做的话,这个问题就很有意思,值得去探索。杨学明说。

 

凭借对学科前沿领域科学问题的精准把握,以及在实验领域独到的设计能力,杨学明往往能够获得高水平的实验数据。但是,他从来没有全凭实验数据本身在ScienceNature上发表论文,拿到实验数据了,他也不急于发表,而是交给高水平的理论学家,与他们合作从理论上对这些数据给出科学合理的解释。戴东旭说。

 

理论与实验数据的相互支撑才会出一流的研究成果。一个科学界耳熟能详的例子就是,爱因斯坦相对论曾声称光线会拐弯,但理论提出后谁也不信,直到有英国远征队在一次日食观测实验中证明了这个理论才为人们所广泛接受。

 

因此,杨学明特别注意与优秀的理论学家合作。戴东旭说,他们实验室一个重大举措是引进了曾获得新加坡国家科学奖的理论化学家张东辉研究员,他与杨学明在一起确实相得益彰,形成了良性的互动,使实验和理论能够在最高水平上结合起来。

 

张东辉教授对理论的研究非常透彻,能够做的计算的能力也是世界上顶尖的,与他的合作使研究更加深入,更加透彻地了解数据和理论背后究竟发生了什么。杨学明对自己的合作者非常满意。

 

对科学的纯粹兴趣、对事物背后真理的探寻让杨学明能够一直保持着创新的姿态,自由地游弋在学科领域的最前沿。成功的关键,就是对科学问题进行深层次的思考和研究。对我来说,最好的工作可能就是整天在实验室里面,和学生一起讨论问题。杨学明很放松地坐在沙发上,一直微笑着,浑身散发出一种科学家特有的儒雅气息。http://www.bjyashilin.com

 
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