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蒋尚达:跨界科学家,不止有“情怀”
发布:kittyll   时间:2019/5/7 16:59:48   阅读:737 
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他是苦心钻研物理的化学家,又是研究物理中明白化学的人;他在欧洲做博士后研究四年时间,一直在苦练内功,少有研究成果产出;他认为化学科学应该与物理科学更好融合,从材料角度研究量子物理学,他期待这门外界看起来“有些深奥”的学科,能够真正改变人类的生活。

他叫蒋尚达,是北京大学化学与分子工程学院副研究员,也是中国科协“青年人才托举工程”首批托举人之一,作为少数的“跨界科学家”,蒋尚达的科研人生拥有的不止是“情怀”。

跨界求知

提起化学和化学家,大多数人脑海中浮现的是居里夫人、门捷列夫这样的形象,他们的身影也理所应当的与实验室、白大褂契合。但蒋尚达却有些不同,因为他研究的领域叫做“分子基量子比特和电子顺磁共振谱学”,通俗点说,和当下火热的量子力学关系很近。

于是,有人把蒋尚达称作“跨界物理的化学家”。

“化学是在物理学的影响下发展起来的学科,也是受物理学影响最深的学科”,在蒋尚达看来,物理与化学的关系并没有外界想象中的那么远,特别是随着当代科学的发展,两者之间的交叉越来越多,例如,理论化学最深刻的部分就需要用量子力学的知识才能解释。

正所谓“尺有所长、寸有所短”,由于两门学科研究方向的差异,物理和化学并不能融会贯通,物理学家需要材料去支撑研究,但擅长的领域却是物质的性质;化学家能够做出新型材料,却偏偏对物质性质的理解不够深刻。

“我想在两者之间搭一个桥梁,一方面做材料,一方面也要研究性质,把更多新颖的材料展示给物理学家,把更多有趣的性质展示给化学家。”蒋尚达解释,自己的工作,就是用有机或者无机的磁性分子,通过的电子顺磁共振的方法去研究他们的量子相干性,利用化学设计延长量子叠加态的存在的时间,利用物理应激去操控量子相干态。

量子叠加态存在时间的延长,则为量子计算等量子信息技术应用于实践创造了必要的条件。

实际上这并不是一件容易的事儿,因为直到北大博士毕业之前,他的物理学基础比较薄弱,甚至一度动了转行的念头:原来,他在研究单离子磁体时曾一度对求解稀土离子的低激发能谱感到困惑,苦于实验条件所限很难再突破,再加上在校团委担任相关行政工作,蒋尚达对将来是否还从事化学研究有些动摇。

也正是在那时,一次偶然的机会,蒋尚达听到来自美国国家强磁场实验室专家的报告,一直困扰他的学术问题看到了曙光。 他的导师也为他深入地分析了该研究领域的国际进展状况和可能的突破点,这场讨论也使蒋尚达最终坚定了自己的科研道路,并决定横跨欧亚大陆,到德国和法国继续留洋深造。
 

“非传统”留学生

2011年,蒋尚达来到德国斯图加特大学进行博士后研究,并获得了洪堡基金会的资助,成为了一名“洪堡学者”。3年以后,他又加入法国国家强磁场实验室,继续从事相关领域的研究,而这些实验室都是从事物理研究的。

“因为物理学几乎是零基础,在欧洲的四年时间里,我花了大量时间和精力去学物理知识,学习仪器构造和实验方法,特别是学习了量子力学的相关知识。”蒋尚达说。

尽管是第一次长期出国工作生活,但来到德国后不久,他不仅很快通过了语言关,还与周围的同事相处的很融洽,也结交了不少志同道合的朋友,同事都评价他不是ordinary Chinese(传统中国人)。蒋尚达认为,这应该与他的性格有关系“传统的中国留学生比较腼腆,很多时候即便一知半解也不好意思追问,但我不一样,不明白就思考,不懂就问,每天都主动和身边人交流”。

或许是因为一直在学习,或许是因为中外科研体制有所不同,让人有些诧异的是,蒋尚达这一思考就是四年时间——仿佛从地球上隐身了一样,在欧洲的四年,他经历了科研成果的低谷,虽然参与了几篇论文的写作,但没有一篇研究性的论文发表,即便他获得了外界给予肯定的洪堡学者称号,但他依然用“遗憾”两个字形容自己的留洋生涯。

蒋尚达说,对于任何一个青年科学家而言,四年博士后期间没有研究性论文发表,这是“致命的伤害”,也给自己造成了不小的压力。有一段时间,他因此失眠,晚上躺在床上翻来覆去睡不着觉,好不容易迷迷糊糊睡着了没有一两个小时,第二天早上的闹钟就响起来了。

“但我一直在内心鼓励自己,告诉自己这四年时间一直在练内功,练内功和学招式是有区别的,练内功是润物无声的,修炼到一定程度以后,学招式就是一件很容易的事情。”

后来证明,蒋尚达的“厚积薄发”是正确的,回国以后,面对复杂的科学问题,他不再束手无措,在与物理学有大量交叉研究当中,很多困难或者问题都可以用欧洲四年中修炼的“内功”较好的解决,这对于一个化学人来说,实在是难能可贵。

“学习是无止境的,内功的修炼也是一种常态,国外的工作经历教会我的除了知识,更重要的是建立了关注科学问题的品味、培养了独立解决问题的能力和克服困难的信心。”蒋尚达认为用一句诗来描述回国后的科研生活最恰当不过,“正入万山圈子里,一山放过一山拦。”但这正是蒋尚达所理解的科研生活乐趣所在。

“青”出于蓝

“青年人才托举工程”项目(以下简称托举工程),是中国科协形成系统选拔、培育、评价、奖励卓越科技人才的创新体系。2016年初,首批中国科协“青年人才托举工程”入选名单公布,蒋尚达有幸位列其中,他也是中国化学学会当年入选的六名代表之一。

对于入选托举工程,蒋尚达很有感触,很多人才工程评选项目都要求申请人在国内的依托单位工作期间有研究成果发表,但蒋尚达回国到北大仅一个月,就提交了申报申请,最终顺利通过;此外,由于托举工程“青年科研工作者”的定位,他对于申报者年龄的要求有严格限制,不能超过32岁。

“本质上,托举工程不是一个人才项目,而是为起步阶段的青年科技工作者提供经费和平台的帮助,最重要的是,托举工程对于每年15万元的项目经费使用十分灵活,还会给予相应的人力人才智库支持,能找到资深的业内专家导师进行一对一指导”,在蒋尚达看来,托举工程颇有些“英雄不问出处”“不拘一格降人才”的味道。

对于化学科学而言,这种“不拘一格降人才”又恰恰是十分关键的。

蒋尚达解释说,化学科学有一个重要分支,那就是材料的研发和制造,这涉及到很多我们国家亟待解决和攻克的难题,是支撑制造业发展的关键。小到芯片制造、光学晶体,大到发动机的材料、航空材料的制造,都需要化学工作者投入力量。

但另一方面,化学科学与物理科学的融合还不够紧密,与材料科学的前沿交叉还相当薄弱,在强调多学科交叉融合发展的当下,这需要科研人员重视,也是未来一个重要的潜在增长点。在这方面,经过过去几十年的发展,化学与生命科学的融合已经相当紧密了,近十年半数以上的诺贝尔化奖颁给了生命科学家就是最好的例证。

就蒋尚达而言,他目前所从事的量子相干性研究就是学科交叉的最好范例。利用的是量子的相位信息,实现多个量子比特之间的纠缠,就能迅速提高特定问题的计算能力,特别是对于质因数分解,这将是一个指数级别的提升。应用量子计算,可能过去需要几十亿年计算出来的一个结果,现在只要两三分钟就能够算完。

不羡西夷

在德国留学时,同事们评价蒋尚达不是ordinary Chinese(传统中国人),其实在生活中,他也不是ordinary scientist(传统科学家)。甚至可以说是十分有个性的。

早在读本科期间,他就担任过学校的主持人和广播台的播音员,到今天还是一口悦耳的播音腔;除了工作,作为陕西人的他最喜欢唱秦腔,闲暇之余总要约上三五票友去“唱几嗓子”;此外,蒋尚达还是个文学青年,平时写写七律或者绝句,也让他不亦乐乎。

在对科研工作的认识上,综合诸如“勤奋”“兴趣”“坚持”等出镜率较高的词汇,蒋尚达把科研人员的工作总结为“良心活”。他认为科研工作好比大学教师授课,既可以花一个星期去认真准备一张PPT,也可以花几分钟草草了事,愿意投入多少精力和时间全凭个人。这里没有所谓996的工作时限,甚至连上下班的时间都是自由的,驱动因素恰恰就是对于未知的探索和对科学的好奇。

他坦言,多年来驱动自己向前的动力就是好奇心,当然,科学品味也十分重要。因为做科研是有情怀的,真正的科研是“有意义的研究”,而不是“追求热点”,更不是“为了发论文而研究”“为了人才帽子而奋斗”。

蒋尚达的科研情怀还体现在他的诗句当中,博士毕业后,他和同窗好友均要出国攻读博士后,临别之际,喜欢写诗的他,即兴创作了一首七绝诗相赠,其中,末尾两句“不羡西夷枉称美,誓聚我华振我邦。”意思是学成后一定回国,“把论文写在祖国的大地上”,至今蒋尚达都很有感触。

“从建国初期的两弹一星,到改革开放,再到全面建成小康社会的当下,生活物质条件和科研环境已经发生了天翻地覆的变化,有些人‘羡慕西夷’出去了就不愿再回来,但更多的科研人员留学生涯结束后依然选择‘聚我华振我邦’,也正是这样,中国的科学技术实力,才能一步一个脚印的真正发展和繁荣。”蒋尚达说。

来源:千万英才

 
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