中科院院士、南科大副校长杨学明：努力打造最亮的自由电子激光

本文转自：深圳特区报

■ 深圳特区报首席记者 闻坤

“我们在深圳推进先进光源装置建设，希望能产生世界上‘最亮’的光源，助力大湾区科技发展。”中科院院士、南方科技大学副校长、讲席教授杨学明日前在一次论坛上说，相信通过平台的建设，未来光明科学城将吸引更多优秀人才前来开展科研，引领各行业的发展。

耳顺之年，杨学明仍选择在这个有活力、敢闯敢试的城市深圳，研发国际领先的大科学装置——自由电子激光，努力为深圳、大湾区乃至全国发展实验科学等基础研究以及产业升级作出自己的贡献。

切换赛道，做科研需要兴趣与执着

1962年10月，杨学明出生于浙江湖州市德清县新安镇。少年时的杨学明勤奋好学，理科成绩非常出色。

由于高考物理成绩比化学好，他在本科选择了物理系。大学毕业时，杨学明思考未来方向时又想到了化学，“我觉得自己化学没有念够，所以要去继续念化学”。

考研时，杨学明坚定地选择了化学方向。他说：“一个人对自己的未来发展有没有兴趣是最重要的，有了兴趣才会更努力往这个方向走，也不会觉得做科研很枯燥或很苦，兴趣是从事科学研究工作的内在推动力。”

杨学明发现量子力学是考研的必考课程，而这门课排在最后一个学期，如若等到那时再学就会错过研究生考试。“老师建议我自学，还鼓励我说如果考过了，这门课可以免修。” 最后他通过了考试。从此，杨学明便领悟到自学能力是开展研究的必要技能。

1982年，杨学明考入中科院大连化学物理研究所攻读硕士研究生，师从张存浩和朱清时两位大科学家，从此进入分子动力学这个当时还非常新的领域。

不同的学科背景对杨学明整个科学生涯产生了非常深刻的影响。接受了物理学的训练，再去学化学，让他对化学的理解有了很大改变——真正做到从交叉角度看学科的发展，使得自己有更多机会发现别人不太关注的一些科学问题。

在这段时期，杨学明学会了独立思考寻找重要科学问题和解决问题的能力,树立了独立科研工作的信心，进一步加深了对实验科学研究的兴趣和热情。

另辟蹊径，坚持做新科学仪器

“人的发展不可能一帆风顺，很多人看我一直很顺，但年轻的时候，我也有很多困惑。”杨学明说。

1985年，杨学明在中科院大连化物所获得硕士学位后，便前往美国加州大学圣塔芭芭拉分校攻读博士学位，随后又在普林斯顿大学从事博士后研究，在团簇分子的高分辨红外光谱研究方面打下了很好的基础。

读完博士后，杨学明开始考虑未来要做什么，“光谱这条路看上去不是很好走”，在光谱领域找不到特别喜欢做的事情。

“怎么办？很简单，我当时的想法就是换一个跑道。”

杨学明认为，很少有人在某一个领域一条路走到底，在科研生涯中能做不同的东西，也是很有意思的事情。

一个明智的人总是抓住机遇，把它变成美好的未来。杨学明在美国劳伦斯伯克利国家实验室做博士后期间，师从诺贝尔化学奖得主李远哲教授，并第一次有机会亲自研制复杂的整套科学仪器。

“在分子光谱领域，我发了很多文章，感觉发展还是挺困难，没有找到一个新的方向。于是想转做科学仪器。”杨学明说，他转到伯克利时，就只有一个单纯的想法——设计高端科学仪器。

杨学明花了整整一年时间，跟着实验室的工程技术人员，在计算机上设计出人生第一套复杂仪器的图纸，并成功把设计图纸变成世界上首套利用同步辐射的交叉分子束科学仪器。

在伯克利的两年半，杨学明做了一套复杂的分子束仪器，发的论文也比以前少了，但这段经历却成为他人生中的一笔财富。杨学明认为，正是这段转折，让他真正找到了未来的方向，就是发展科学仪器，真正做化学动力学里最尖端的实验科学研究。

实验科学对科学仪器的需求度、依赖度非常高。“当初的义无反顾选择做科学仪器，如今看来这条路走得十分正确。也适合自己的兴趣和发展，使我在科学仪器和科学研究的发展更上一层楼。”杨学明在接受记者采访时说。

勇于挑战，南下深圳追逐梦想

在美国做研究时，杨学明觉得当时的同步辐射光的亮度不够，作为一名研究者，他一直很想拥有一台特性和亮度达到自己要求的极紫外或自由电子激光来开展科学研究。

正是基于这个想法，杨学明回国后和中科院上海应用物理研究所的团队一起推动了极紫外自由电子激光技术的发展。他主持研制了我国第一台大型自由电子激光科学研究用户装置，这是世界上唯一运行在极紫外波段的自由电子激光装置。

“如果仪器做得不好，在实验科学领域就永远只能跟着别人走。”杨学明说，目前一些高端科学仪器仍依赖进口，不仅需要花大量资金购买，而且也受制于人。在这个领域还需要长期、持续加大投入，只有掌握关键核心技术，培养一批核心技术人才，才能在自研高端科学仪器上实现突破，增强科学研究和技术发展的“硬实力”。

杨学明认为，中国科学家应该发挥自己的创造能力，真正做一些开创性原创性的工作。

2017年，杨学明受邀来到深圳南方科技大学工作，翻开人生新的篇章。

“深圳是一座创新之城，有活力、敢闯敢试是这座城市最大的特点。”杨学明说，他希望耳顺之年在深圳做一些实实在在的事情，延续自己的科学生命，除了推动南科大理学院的建设，还有大科学装置的设计研发工作——中能X射线自由电子激光装置。

近几年，国际上兴起一种更新的光源技术，那就是基于超导加速器技术的高重复频率自由电子激光。杨学明认为，目前只有少数发达国家正在推动发展，如果我们能率先布局，就意味着我国在这一领域能真正实现在国际上领跑。

“大科学装置对于科技发展的作用是常规仪器和手段不可比拟的，其所覆盖的学科范围之广也远远超出人们的想象。”杨学明说，深圳作为一个国际化创新型城市，正在大力建设大科学装置，加强基础研究，打造原始创新的“策源地”。自由电子激光在深圳建成后，不仅有力推动整个大湾区的基础科学和应用科学的发展，而且对整个大湾区的未来产业促进都有重要意义。

“一路走来，我从化学家慢慢变成自由电子激光的专家了。从最开始希望研制一个极紫外光源用于自己的科学研究，到现在希望发展我们最先进的仪器和方法，为国家在该领域‘补课’，实现高水平科技自立自强。只有这样，我们才能真正成为一个科技强国。” 杨学明如是说。