“這個(gè)很有意思……”站在自己研制的實(shí)驗(yàn)儀器旁，楊學(xué)明總是微微笑著，不經(jīng)意地說出這句話。從2001年加入中科院大連化學(xué)物理研究所以來，他總是沉浸在科學(xué)研究的幸福中，用這句“口頭禪”，不斷地向課題組的合作者和學(xué)生表達(dá)自己對科學(xué)研究的純粹趣味。http://www.bjyashilin.com
3月26日，楊學(xué)明獲得了中國科學(xué)院2007年度杰出科技成就獎(jiǎng)。面對記者，他并不掩飾獲獎(jiǎng)后由衷高興的情緒，但言談中卻透出誠懇的謙虛：“獲得這個(gè)獎(jiǎng)，我感到很幸運(yùn)，這是對實(shí)驗(yàn)室近幾年工作的肯定。”工作獲得肯定，他心里已經(jīng)滿足了。
楊學(xué)明介紹自己設(shè)計(jì)的科學(xué)儀器
楊學(xué)明可以看作是中科院實(shí)行知識創(chuàng)新工程以來優(yōu)秀科技人才引進(jìn)的典范之一。1991年，他在美國加州大學(xué)圣巴巴拉分校獲化學(xué)博士學(xué)位，此后４年分別在普林斯頓大學(xué)、加州大學(xué)勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室作博士后研究，1995年赴臺灣“中央研究院”原子與分子科學(xué)研究所工作，2001年回國任大連化物所分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任。
與楊學(xué)明一起共事的戴東旭研究員告訴記者，在楊學(xué)明回來之后，實(shí)驗(yàn)室的研究工作取得了很大的進(jìn)展，尤其是在交叉分子束實(shí)驗(yàn)方面，在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到了世界領(lǐng)先水平。
而這一步飛躍，只用了6年多的時(shí)間。
在2007年中國科學(xué)院杰出科技成就獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)詞中，這樣描述了楊學(xué)明的學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)：利用自行研制的、領(lǐng)先國際的分子束科學(xué)儀器，將反應(yīng)散射動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究推向了振轉(zhuǎn)量子態(tài)分辨的高水平，在化學(xué)反應(yīng)量子過渡態(tài)及共振態(tài)動(dòng)力學(xué)研究方面取得了重要的系列性成果，解決了反應(yīng)動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域中一些國際公認(rèn)的科學(xué)難題，對化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的發(fā)展作出了杰出貢獻(xiàn)。
做別人沒有的儀器
楊學(xué)明一到實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)儀器旁，就立刻精神煥發(fā)。“幾乎所有的實(shí)驗(yàn)用儀器都是我自己設(shè)計(jì)的。”他指著身邊一臺儀器裝置告訴記者。
“你能做出別人沒有的儀器，就能看到別人看不到的現(xiàn)象，得到別人得不到的結(jié)果。”實(shí)驗(yàn)室年輕的博士研究生任澤峰把楊學(xué)明成功的重要因素歸結(jié)于他對儀器的熟悉掌握。
與大多數(shù)人懼怕機(jī)械設(shè)計(jì)耗時(shí)傷神不同，楊學(xué)明樂于親自設(shè)計(jì)儀器的技術(shù)圖紙，時(shí)間長了，實(shí)驗(yàn)室里摞起了一大堆。他不但不會(huì)把圖紙?jiān)O(shè)計(jì)丟給工人不管，而且還會(huì)親自到工廠車間和工人們一塊討論，制作儀器的每一個(gè)細(xì)節(jié)他都十分關(guān)注。對于儀器設(shè)計(jì)制造，楊學(xué)明總是不吝惜時(shí)間，而且保持著一份工匠般樸素的熱情。
有一次，楊學(xué)明專程從臺北驅(qū)車至新竹的一家機(jī)械加工廠去看自己設(shè)計(jì)的儀器。化物所曾在臺灣訪問的戴東旭研究員還記得當(dāng)時(shí)的情景。“他去了之后，原本應(yīng)該工人做的——對儀器進(jìn)行超聲波清洗、水洗、風(fēng)干，他都樂于親自做。”
“自己設(shè)計(jì)儀器很重要，必須把做實(shí)驗(yàn)的來龍去脈都想清楚，因?yàn)橹挥凶约翰抛钋宄䦟?shí)驗(yàn)對儀器精細(xì)程度的要求，才知道如何優(yōu)化自己的設(shè)計(jì)。”楊學(xué)明說：“很多人做儀器沒有成功的原因就是，圖紙?jiān)O(shè)計(jì)好了或者畫個(gè)草圖就給工廠，對于怎么做實(shí)驗(yàn)不一定完全想透了，最后儀器是做出來了，但用起來結(jié)果不一定很好。”
做儀器還不能要求什么都能干，面向特定的科學(xué)問題去設(shè)計(jì)制造儀器才有可能得到最好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。“什么都能干的儀器，可能什么也干不了。儀器本身沒有特色，那你也看不到什么獨(dú)特的科學(xué)現(xiàn)象。”楊學(xué)明總是堅(jiān)持自己設(shè)計(jì)儀器的原因就在于，他想求解的科學(xué)問題所需要的儀器是買不到的，別人對問題理解的程度不夠，可能根本不會(huì)設(shè)計(jì)，所以只好自己去做。
化學(xué)反應(yīng)共振態(tài)研究是30多年來化學(xué)研究中的一個(gè)經(jīng)典難題。從20世紀(jì)70年代初，美國科學(xué)家推測在氟加氫分子反應(yīng)中可能存在這種反應(yīng)共振現(xiàn)象以來，科學(xué)家們始終未能從實(shí)驗(yàn)中直接觀測到它的存在。楊學(xué)明在美國念研究生的時(shí)候就密切注意這一領(lǐng)域的研究動(dòng)態(tài)，直至回到分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室時(shí)，他決定向這個(gè)“世界級難題”發(fā)起沖擊。
由于商業(yè)儀器和實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有裝置都無法滿足楊學(xué)明想要開展的實(shí)驗(yàn)，而氫原子里德堡態(tài)飛渡時(shí)間譜技術(shù)結(jié)合精密的交叉分子束裝置恰恰是探索這一類課題的最強(qiáng)有力的工具，所以楊學(xué)明決定自己動(dòng)手建造國內(nèi)第一臺里德堡態(tài)飛渡時(shí)間譜儀。
2004年11月，新建造的里德堡態(tài)飛渡時(shí)間譜儀通過了中科院驗(yàn)收。楊學(xué)明親自完成儀器的關(guān)鍵部分——真空腔體和分子束反應(yīng)器的設(shè)計(jì)，并與同事一起對主要部件進(jìn)行優(yōu)化。正是借助本領(lǐng)域這一最得力的實(shí)驗(yàn)手段，楊學(xué)明團(tuán)隊(duì)旗開得勝，于2004年底在新裝置上首次獲得了氟加氫反應(yīng)產(chǎn)物轉(zhuǎn)動(dòng)分辨的微分反應(yīng)截面，完成了一個(gè)極具挑戰(zhàn)性的課題。該成果發(fā)表在2005年1月于美國召開的國際高水平學(xué)術(shù)會(huì)議——高登（Gordon）會(huì)議上。同樣在這臺儀器上，楊學(xué)明團(tuán)隊(duì)不斷優(yōu)化提高裝置的分辨率，并最終成功觀測到氟加氫反應(yīng)的全量子態(tài)分辨譜，觀測到反應(yīng)共振態(tài)，取得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)達(dá)到了有分子束技術(shù)以來的歷史最好水平。
目前，楊學(xué)明自己設(shè)計(jì)制造的科學(xué)儀器已達(dá)7臺，大連化物所專門加蓋一層樓開辟出的實(shí)驗(yàn)室4年前還是全空的，現(xiàn)在已經(jīng)快放不下了。在楊學(xué)明的影響下，他的學(xué)生任澤峰也迷上了親自動(dòng)手設(shè)計(jì)制造科學(xué)儀器。這位年僅27歲的在讀博士研究生，曾經(jīng)在研發(fā)里德堡態(tài)飛渡時(shí)間譜儀過程中，發(fā)明了至為關(guān)鍵的雙級脈沖放電技術(shù)，如今成功申請了一項(xiàng)自然科學(xué)基金儀器研發(fā)課題。
游弋在學(xué)科領(lǐng)域最前沿
在實(shí)驗(yàn)室里，楊學(xué)明經(jīng)常會(huì)和研究生討論問題，他常掛在嘴邊的一句話是，“嗯，這個(gè)很有意思”，這個(gè)本能的反應(yīng)說明，興趣才是他從事科研的基礎(chǔ)。任澤峰告訴記者：“科學(xué)研究對楊老師而言，不是一份工作，也不是一種職業(yè)，而是一種與生俱來的興趣，他是對科學(xué)本身感興趣。”
楊學(xué)明曾說，在科研上有很好的想法，并能作深入的研究，這就是自己人生的追求。實(shí)驗(yàn)室的研究生在朝夕相處中，從楊學(xué)明身上感受到了純粹作科研的樂趣。“楊老師經(jīng)常很晚才離開實(shí)驗(yàn)室，在這兒，沒有人逼你這么做，自己有興趣才會(huì)這么做。搞科研如果是為了生存當(dāng)然會(huì)感覺很辛苦、很累，但如果有興趣就不覺得累了。”
科學(xué)研究中一個(gè)人的大腦遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠用，相互的交流和啟發(fā)很有必要。“楊學(xué)明還有一個(gè)特點(diǎn)是，他對國際上的同行十分熟悉，并且建立了很好的合作交流的氛圍，能夠很快捕捉他們的想法，作他們想不到的研究。”戴東旭告訴記者：“科學(xué)的競爭十分激烈，如果跟在別人后邊做，永遠(yuǎn)也做不過人家。”
“跟他們接觸對我很有幫助，尤其是做研究做得好的人，大家都很投入，整天都在想問題。經(jīng)常在國際會(huì)議上碰到同領(lǐng)域的專家，有不懂的問題就去問他們。他們也不會(huì)做的話，這個(gè)問題就很有意思，值得去探索。”楊學(xué)明說。
憑借對學(xué)科前沿領(lǐng)域科學(xué)問題的精準(zhǔn)把握，以及在實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域獨(dú)到的設(shè)計(jì)能力，楊學(xué)明往往能夠獲得高水平的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。“但是，他從來沒有全憑實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)本身在Science、Nature上發(fā)表論文，拿到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)了，他也不急于發(fā)表，而是交給高水平的理論學(xué)家，與他們合作從理論上對這些數(shù)據(jù)給出科學(xué)合理的解釋。”戴東旭說。
理論與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的相互支撐才會(huì)出一流的研究成果。一個(gè)科學(xué)界耳熟能詳?shù)睦泳褪牵瑦垡蛩固瓜鄬φ撛暦Q光線會(huì)拐彎，但理論提出后誰也不信，直到有英國遠(yuǎn)征隊(duì)在一次日食觀測實(shí)驗(yàn)中證明了這個(gè)理論才為人們所廣泛接受。
因此，楊學(xué)明特別注意與優(yōu)秀的理論學(xué)家合作。戴東旭說，他們實(shí)驗(yàn)室一個(gè)重大舉措是引進(jìn)了曾獲得新加坡國家科學(xué)獎(jiǎng)的理論化學(xué)家張東輝研究員，他與楊學(xué)明在一起確實(shí)相得益彰，形成了良性的互動(dòng)，使實(shí)驗(yàn)和理論能夠在最高水平上結(jié)合起來。
“張東輝教授對理論的研究非常透徹，能夠做的計(jì)算的能力也是世界上頂尖的，與他的合作使研究更加深入，更加透徹地了解數(shù)據(jù)和理論背后究竟發(fā)生了什么。”楊學(xué)明對自己的合作者非常滿意。
對科學(xué)的純粹興趣、對事物背后真理的探尋讓楊學(xué)明能夠一直保持著創(chuàng)新的姿態(tài)，自由地游弋在學(xué)科領(lǐng)域的最前沿。“成功的關(guān)鍵，就是對科學(xué)問題進(jìn)行深層次的思考和研究。對我來說，最好的工作可能就是整天在實(shí)驗(yàn)室里面，和學(xué)生一起討論問題。”楊學(xué)明很放松地坐在沙發(fā)上，一直微笑著，渾身散發(fā)出一種科學(xué)家特有的儒雅氣息。http://www.bjyashilin.com |
