“想做好實(shí)驗(yàn)科學(xué)研究，應(yīng)該先把科學(xué)儀器做好，掌握關(guān)鍵技術(shù)。”20多年來(lái)，中國(guó)科學(xué)院院士、中科院大連化學(xué)物理研究所研究員楊學(xué)明一直在研發(fā)先進(jìn)科學(xué)儀器的道路上努力探索和前行。

（中國(guó)科學(xué)院院士、中科院大連化學(xué)物理研究所研究員楊學(xué)明，中科院大連化物所供圖）

2022年末，他因研發(fā)新一代高分辨率和高靈敏度量子態(tài)分辨的交叉分子束科學(xué)儀器，揭示了化學(xué)反應(yīng)中的量子共振現(xiàn)象和幾何相位效應(yīng)的成就而獲得2022年未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)“物質(zhì)科學(xué)獎(jiǎng)”。

20多年前，楊學(xué)明決定回到中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所工作，他至今仍覺(jué)得，這是一項(xiàng)正確的選擇！

自研儀器，取得系列科研成果

1985年，楊學(xué)明在中科院大連化物所獲得碩士學(xué)位，并于第二年繼續(xù)攻讀博士學(xué)位。此后多年，他一直在外地從事科研工作……2001年接到時(shí)任所長(zhǎng)包信和的邀請(qǐng)，他欣然接受；當(dāng)時(shí)，他剛獲得一家研究所終身研究員職位，做出這個(gè)決定意味著要放棄很多。

回來(lái)后，楊學(xué)明擔(dān)任中科院大連化物所分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任；所里為他提供了良好的科研環(huán)境，楊學(xué)明果然不負(fù)眾望，和團(tuán)隊(duì)利用自行研制的、國(guó)際領(lǐng)先的分子束科學(xué)儀器，將反應(yīng)散射動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究推向全量子態(tài)分辨的高水平，在化學(xué)反應(yīng)量子過(guò)渡態(tài)及共振態(tài)動(dòng)力學(xué)研究方面取得重要系列成果，解決了反應(yīng)動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域中一些國(guó)際公認(rèn)的難題，對(duì)化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

除了產(chǎn)出系列成果，科研生涯中讓楊學(xué)明感到自豪的，還有一件件由他自主設(shè)計(jì)研發(fā)的科研儀器。

楊學(xué)明第一次自己動(dòng)手做復(fù)雜的科學(xué)儀器，是在國(guó)外做博士后時(shí)。當(dāng)時(shí)，在導(dǎo)師的鼓勵(lì)下，他花了整整一年時(shí)間，跟著實(shí)驗(yàn)室的工程師們，在計(jì)算機(jī)上做出了職業(yè)生涯中第一套復(fù)雜儀器的設(shè)計(jì)圖紙……他說(shuō)：“科學(xué)儀器在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展中的作用越來(lái)越重要。在我從事的研究領(lǐng)域，幾乎沒(méi)有哪個(gè)重要成果是用現(xiàn)成儀器獲得的。”

遵循興趣，轉(zhuǎn)換科研跑道

1962年，楊學(xué)明出生于浙江德清的一個(gè)小村莊。中學(xué)時(shí)期，他對(duì)化學(xué)特別感興趣，但高考時(shí)化學(xué)沒(méi)考好，最終考入浙江師范學(xué)院物理系?！翱佳袝r(shí)，我堅(jiān)定地選擇了化學(xué)方向。”楊學(xué)明說(shuō)。

1982年，楊學(xué)明順利考上中科院大連化物所，由此叩開(kāi)了化學(xué)物理的大門。大學(xué)時(shí)的物理專業(yè)背景，反而成為他在化學(xué)動(dòng)力學(xué)研究領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)。

1985年，在獲得碩士學(xué)位后，楊學(xué)明出國(guó)深造，隨后，萌生了轉(zhuǎn)換科研跑道的想法，“此前，我做分子光譜學(xué)研究，當(dāng)時(shí)沒(méi)有找到自己特別感興趣的方向，此后我開(kāi)始轉(zhuǎn)向化學(xué)動(dòng)力學(xué)研究。這次轉(zhuǎn)向啟示我，不要放棄以往的積累，而是要充分利用其去開(kāi)拓新方向?！?

于是，楊學(xué)明開(kāi)始嘗試學(xué)習(xí)利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)先進(jìn)的科學(xué)儀器，并利用同步輻射先進(jìn)光源的方法研究化學(xué)動(dòng)力學(xué)，“我特別喜歡做儀器設(shè)計(jì)，覺(jué)得這個(gè)方向很有意思。畫出設(shè)計(jì)圖紙，然后做成自己想要的儀器，很有成就感?！?

尋找新工具新方法，做有特色研究

楊學(xué)明帶頭研發(fā)的國(guó)家重大科研儀器設(shè)備專項(xiàng)——大連相干光源已于2018年通過(guò)驗(yàn)收。這是我國(guó)第一臺(tái)大型自由電子激光用戶裝置，也是全球唯一運(yùn)行在極紫外波段的自由電子激光裝置，是世界上最亮的極紫外光源。他說(shuō)：“極紫外光源是對(duì)分子進(jìn)行激發(fā)和軟電離最有效的光源，有助于科學(xué)家在原子分子水平上開(kāi)展一系列研究?！?

研制一個(gè)高亮度極紫外自由電子激光光源，是楊學(xué)明做博士后研究時(shí)就有的夢(mèng)想。幸運(yùn)的是，在國(guó)家自然科學(xué)基金委和研究所的大力支持下，這個(gè)夢(mèng)想實(shí)現(xiàn)了！

目前，楊學(xué)明正在推動(dòng)我國(guó)新一代高重頻自由電子激光裝置的發(fā)展，旨在為科研工作者提供世界上最先進(jìn)的極紫外和軟X射線光源。

和當(dāng)年建設(shè)大連相干光源一樣，高重頻X射線自由電子激光裝置的建設(shè)難度也異乎尋常，但楊學(xué)明的堅(jiān)定一如既往?！拔覀兿胱鲂﹦e人做不到的事情，做出非常有特色的研究?！睏顚W(xué)明說(shuō)。這些年，他研發(fā)的10多臺(tái)套科學(xué)儀器都遵循這樣的原則。