記者:我國研究團(tuán)隊(duì)中為何關(guān)注和重視科學(xué)儀器的研究較少?
楊學(xué)明:從科學(xué)發(fā)展史上我們都可以看到,科學(xué)儀器的研制在實(shí)驗(yàn)科學(xué)發(fā)展上特別重要。科學(xué)現(xiàn)象只有真正被觀測到了才能有新的發(fā)展。比如,人類以前都覺得太陽是繞著我們地球轉(zhuǎn)的,但是通過發(fā)明天文望遠(yuǎn)鏡和天文觀測,我們就認(rèn)識(shí)到原來地球是在繞著太陽轉(zhuǎn)的。實(shí)驗(yàn)觀測在科學(xué)的整個(gè)發(fā)展過程中是特別重要的一環(huán),但是我覺得各個(gè)層面對(duì)此的重視度還不夠,或者說我們追尋這個(gè)方向的高水平科學(xué)工作者還不夠,導(dǎo)致很多方向的實(shí)驗(yàn)儀器都是依賴國外。
現(xiàn)在,國家提出要加快建設(shè)科技強(qiáng)國,實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)的自立自強(qiáng)。任何核心技術(shù)研發(fā)都必須有高水平的人才,這些人才不是大學(xué)一畢業(yè)就能找出來,而是要在非常高水平的大學(xué)實(shí)驗(yàn)室里面,經(jīng)過很多的訓(xùn)練,做了很多的研究,這些人才能慢慢地變成優(yōu)秀的技術(shù)研發(fā)人才,我自己是做實(shí)驗(yàn)科學(xué)的,我知道科學(xué)儀器特別重要,儀器做得不好,在這個(gè)領(lǐng)域你永遠(yuǎn)超不過別人,永遠(yuǎn)只能跟著別人走。
中國不缺人才、不缺資源,只要有世界領(lǐng)先的科學(xué)儀器,我們就能有新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。
記者:此次“物質(zhì)科學(xué)獎(jiǎng)”的獲獎(jiǎng)成果有哪些意義和應(yīng)用場景?
楊學(xué)明:我先介紹一下化學(xué)反應(yīng)中的量子共振現(xiàn)象和幾何相位效應(yīng)。每個(gè)化學(xué)反應(yīng)過程都是很特別的,化學(xué)反應(yīng)從反應(yīng)物到產(chǎn)物有一個(gè)過渡的狀態(tài),過渡狀態(tài)決定了化學(xué)反應(yīng)的基本特性,這也是化學(xué)動(dòng)力學(xué)研究最重要的課題。所有的化學(xué)反應(yīng)事實(shí)上都是量子體系,所以在過渡狀態(tài)也有一些非常特別的量子態(tài)存在,這些量子態(tài)的存在實(shí)際對(duì)化學(xué)反應(yīng)有非常重大的影響,我們的工作實(shí)際上是發(fā)展新的實(shí)驗(yàn)方法,來觀測這些量子態(tài)的特性,并和理論相結(jié)合,詮釋這些量子態(tài)各種各樣的特性,使得我們對(duì)化學(xué)反應(yīng)過程真正能夠從量子層面上了解得更透徹。
另外一項(xiàng)研究工作是通過新的實(shí)驗(yàn)方法的發(fā)展以及實(shí)驗(yàn)儀器的發(fā)展,觀測到了幾何相位效應(yīng)。幾何相位效應(yīng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)有非常特殊的影響,而且能夠用這樣的幾何相位效應(yīng)研究化學(xué)反應(yīng)中非常特殊的這些機(jī)理。這個(gè)工作是非?;A(chǔ)性的,推動(dòng)我們從根本上理解化學(xué)反應(yīng)的方向。
對(duì)量子科學(xué)來講,我們其實(shí)用了很多量子測量的方法,量子科學(xué)里原子、分子很重要,怎么樣理解原子、分子的過程也非常重要,所以量子科學(xué)本身也包含了化學(xué)的方方面面。推動(dòng)量子科學(xué)實(shí)際上對(duì)推動(dòng)整個(gè)物質(zhì)科學(xué),包括材料也好,化學(xué)反應(yīng)也好,各種各樣的分子也好,都有著非常重要的意義。比如說我們研究的“氟+氫”的體系,是非常重要的化學(xué)激光體系,研究這個(gè)體系使得我們可以做更好的化學(xué)激光的發(fā)展。
從基礎(chǔ)學(xué)科來講,我們對(duì)這些非常基本的化學(xué)過程的理解也能推動(dòng)一些具體應(yīng)用的發(fā)展,比如說大氣化學(xué)、氫氣化學(xué),以及燃燒過程中非常重要的反應(yīng),這些復(fù)雜過程的理解和模擬,完全依賴于基礎(chǔ)化學(xué)反應(yīng)的研究,所以無論是基礎(chǔ)的還是復(fù)雜體系的化學(xué)反應(yīng),化學(xué)動(dòng)力學(xué)的研究都是至關(guān)重要的。
記者:如何平衡科學(xué)儀器的投入和產(chǎn)出?成功研發(fā)科學(xué)儀器需要哪些因素支持?
楊學(xué)明:做科學(xué)儀器對(duì)科學(xué)家來說其實(shí)是件很吃力的事情,做儀器肯定需要比較多的經(jīng)費(fèi)。我的理念就是做自己特別想做的科學(xué)儀器,來解決我想解決的重要科學(xué)問題,比如這次談到的過渡態(tài)的問題,幾何相位效應(yīng)的問題,這些都需要比較特別的儀器。
我并不覺得做科學(xué)儀器花錢不值得。首先它培養(yǎng)人;第二,科學(xué)儀器事實(shí)上是在培養(yǎng)新的產(chǎn)業(yè),至少在國內(nèi)國際可能都是幾十億元的產(chǎn)業(yè)。我們?nèi)绻蛔霾⒉皇且驗(yàn)橘F,而是擔(dān)心我們的儀器能不能做得跟別人一樣好,能否在市場上有競爭力。
從我個(gè)人來講,做大連相干光源也好,自由電激光也好,都是從個(gè)人的研究興趣出發(fā),爭取支持做儀器。總的來說,要做好科學(xué)儀器,一是國家支持,二是效率本身,還要有做科學(xué)儀器的理念以及人才培養(yǎng),這些因素都是非常重要的。(來源:廣州日?qǐng)?bào),文:武威)