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蔣尚達:跨界科學家,不止有“情懷”
發布:kittyll   時間:2019/5/7 16:59:48   閱讀:1481 
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他是苦心鉆研物理的化學家,又是研究物理中明白化學的人;他在歐洲做博士后研究四年時間,一直在苦練內功,少有研究成果產出;他認為化學科學應該與物理科學更好融合,從材料角度研究量子物理學,他期待這門外界看起來“有些深奧”的學科,能夠真正改變人類的生活。

他叫蔣尚達,是北京大學化學與分子工程學院副研究員,也是中國科協“青年人才托舉工程”首批托舉人之一,作為少數的“跨界科學家”,蔣尚達的科研人生擁有的不止是“情懷”。

跨界求知

提起化學和化學家,大多數人腦海中浮現的是居里夫人、門捷列夫這樣的形象,他們的身影也理所應當的與實驗室、白大褂契合。但蔣尚達卻有些不同,因為他研究的領域叫做“分子基量子比特和電子順磁共振譜學”,通俗點說,和當下火熱的量子力學關系很近。

于是,有人把蔣尚達稱作“跨界物理的化學家”。

“化學是在物理學的影響下發展起來的學科,也是受物理學影響最深的學科”,在蔣尚達看來,物理與化學的關系并沒有外界想象中的那么遠,特別是隨著當代科學的發展,兩者之間的交叉越來越多,例如,理論化學最深刻的部分就需要用量子力學的知識才能解釋。

正所謂“尺有所長、寸有所短”,由于兩門學科研究方向的差異,物理和化學并不能融會貫通,物理學家需要材料去支撐研究,但擅長的領域卻是物質的性質;化學家能夠做出新型材料,卻偏偏對物質性質的理解不夠深刻。

“我想在兩者之間搭一個橋梁,一方面做材料,一方面也要研究性質,把更多新穎的材料展示給物理學家,把更多有趣的性質展示給化學家。”蔣尚達解釋,自己的工作,就是用有機或者無機的磁性分子,通過的電子順磁共振的方法去研究他們的量子相干性,利用化學設計延長量子疊加態的存在的時間,利用物理應激去操控量子相干態。

量子疊加態存在時間的延長,則為量子計算等量子信息技術應用于實踐創造了必要的條件。

實際上這并不是一件容易的事兒,因為直到北大博士畢業之前,他的物理學基礎比較薄弱,甚至一度動了轉行的念頭:原來,他在研究單離子磁體時曾一度對求解稀土離子的低激發能譜感到困惑,苦于實驗條件所限很難再突破,再加上在校團委擔任相關行政工作,蔣尚達對將來是否還從事化學研究有些動搖。

也正是在那時,一次偶然的機會,蔣尚達聽到來自美國國家強磁場實驗室專家的報告,一直困擾他的學術問題看到了曙光。 他的導師也為他深入地分析了該研究領域的國際進展狀況和可能的突破點,這場討論也使蔣尚達最終堅定了自己的科研道路,并決定橫跨歐亞大陸,到德國和法國繼續留洋深造。
 

“非傳統”留學生

2011年,蔣尚達來到德國斯圖加特大學進行博士后研究,并獲得了洪堡基金會的資助,成為了一名“洪堡學者”。3年以后,他又加入法國國家強磁場實驗室,繼續從事相關領域的研究,而這些實驗室都是從事物理研究的。

“因為物理學幾乎是零基礎,在歐洲的四年時間里,我花了大量時間和精力去學物理知識,學習儀器構造和實驗方法,特別是學習了量子力學的相關知識。”蔣尚達說。

盡管是第一次長期出國工作生活,但來到德國后不久,他不僅很快通過了語言關,還與周圍的同事相處的很融洽,也結交了不少志同道合的朋友,同事都評價他不是ordinary Chinese(傳統中國人)。蔣尚達認為,這應該與他的性格有關系“傳統的中國留學生比較靦腆,很多時候即便一知半解也不好意思追問,但我不一樣,不明白就思考,不懂就問,每天都主動和身邊人交流”。

或許是因為一直在學習,或許是因為中外科研體制有所不同,讓人有些詫異的是,蔣尚達這一思考就是四年時間——仿佛從地球上隱身了一樣,在歐洲的四年,他經歷了科研成果的低谷,雖然參與了幾篇論文的寫作,但沒有一篇研究性的論文發表,即便他獲得了外界給予肯定的洪堡學者稱號,但他依然用“遺憾”兩個字形容自己的留洋生涯。

蔣尚達說,對于任何一個青年科學家而言,四年博士后期間沒有研究性論文發表,這是“致命的傷害”,也給自己造成了不小的壓力。有一段時間,他因此失眠,晚上躺在床上翻來覆去睡不著覺,好不容易迷迷糊糊睡著了沒有一兩個小時,第二天早上的鬧鐘就響起來了。

“但我一直在內心鼓勵自己,告訴自己這四年時間一直在練內功,練內功和學招式是有區別的,練內功是潤物無聲的,修煉到一定程度以后,學招式就是一件很容易的事情。”

后來證明,蔣尚達的“厚積薄發”是正確的,回國以后,面對復雜的科學問題,他不再束手無措,在與物理學有大量交叉研究當中,很多困難或者問題都可以用歐洲四年中修煉的“內功”較好的解決,這對于一個化學人來說,實在是難能可貴。

“學習是無止境的,內功的修煉也是一種常態,國外的工作經歷教會我的除了知識,更重要的是建立了關注科學問題的品味、培養了獨立解決問題的能力和克服困難的信心。”蔣尚達認為用一句詩來描述回國后的科研生活最恰當不過,“正入萬山圈子里,一山放過一山攔。”但這正是蔣尚達所理解的科研生活樂趣所在。

“青”出于藍

“青年人才托舉工程”項目(以下簡稱托舉工程),是中國科協形成系統選拔、培育、評價、獎勵卓越科技人才的創新體系。2016年初,首批中國科協“青年人才托舉工程”入選名單公布,蔣尚達有幸位列其中,他也是中國化學學會當年入選的六名代表之一。

對于入選托舉工程,蔣尚達很有感觸,很多人才工程評選項目都要求申請人在國內的依托單位工作期間有研究成果發表,但蔣尚達回國到北大僅一個月,就提交了申報申請,最終順利通過;此外,由于托舉工程“青年科研工作者”的定位,他對于申報者年齡的要求有嚴格限制,不能超過32歲。

“本質上,托舉工程不是一個人才項目,而是為起步階段的青年科技工作者提供經費和平臺的幫助,最重要的是,托舉工程對于每年15萬元的項目經費使用十分靈活,還會給予相應的人力人才智庫支持,能找到資深的業內專家導師進行一對一指導”,在蔣尚達看來,托舉工程頗有些“英雄不問出處”“不拘一格降人才”的味道。

對于化學科學而言,這種“不拘一格降人才”又恰恰是十分關鍵的。

蔣尚達解釋說,化學科學有一個重要分支,那就是材料的研發和制造,這涉及到很多我們國家亟待解決和攻克的難題,是支撐制造業發展的關鍵。小到芯片制造、光學晶體,大到發動機的材料、航空材料的制造,都需要化學工作者投入力量。

但另一方面,化學科學與物理科學的融合還不夠緊密,與材料科學的前沿交叉還相當薄弱,在強調多學科交叉融合發展的當下,這需要科研人員重視,也是未來一個重要的潛在增長點。在這方面,經過過去幾十年的發展,化學與生命科學的融合已經相當緊密了,近十年半數以上的諾貝爾化獎頒給了生命科學家就是最好的例證。

就蔣尚達而言,他目前所從事的量子相干性研究就是學科交叉的最好范例。利用的是量子的相位信息,實現多個量子比特之間的糾纏,就能迅速提高特定問題的計算能力,特別是對于質因數分解,這將是一個指數級別的提升。應用量子計算,可能過去需要幾十億年計算出來的一個結果,現在只要兩三分鐘就能夠算完。

不羨西夷

在德國留學時,同事們評價蔣尚達不是ordinary Chinese(傳統中國人),其實在生活中,他也不是ordinary scientist(傳統科學家)。甚至可以說是十分有個性的。

早在讀本科期間,他就擔任過學校的主持人和廣播臺的播音員,到今天還是一口悅耳的播音腔;除了工作,作為陜西人的他最喜歡唱秦腔,閑暇之余總要約上三五票友去“唱幾嗓子”;此外,蔣尚達還是個文學青年,平時寫寫七律或者絕句,也讓他不亦樂乎。

在對科研工作的認識上,綜合諸如“勤奮”“興趣”“堅持”等出鏡率較高的詞匯,蔣尚達把科研人員的工作總結為“良心活”。他認為科研工作好比大學教師授課,既可以花一個星期去認真準備一張PPT,也可以花幾分鐘草草了事,愿意投入多少精力和時間全憑個人。這里沒有所謂996的工作時限,甚至連上下班的時間都是自由的,驅動因素恰恰就是對于未知的探索和對科學的好奇。

他坦言,多年來驅動自己向前的動力就是好奇心,當然,科學品味也十分重要。因為做科研是有情懷的,真正的科研是“有意義的研究”,而不是“追求熱點”,更不是“為了發論文而研究”“為了人才帽子而奮斗”。

蔣尚達的科研情懷還體現在他的詩句當中,博士畢業后,他和同窗好友均要出國攻讀博士后,臨別之際,喜歡寫詩的他,即興創作了一首七絕詩相贈,其中,末尾兩句“不羨西夷枉稱美,誓聚我華振我邦。”意思是學成后一定回國,“把論文寫在祖國的大地上”,至今蔣尚達都很有感觸。

“從建國初期的兩彈一星,到改革開放,再到全面建成小康社會的當下,生活物質條件和科研環境已經發生了天翻地覆的變化,有些人‘羨慕西夷’出去了就不愿再回來,但更多的科研人員留學生涯結束后依然選擇‘聚我華振我邦’,也正是這樣,中國的科學技術實力,才能一步一個腳印的真正發展和繁榮。”蔣尚達說。

來源:千萬英才

 
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