記者:我國研究團隊中為何關注和重視科學儀器的研究較少?
楊學明:從科學發展史上我們都可以看到,科學儀器的研制在實驗科學發展上特別重要。科學現象只有真正被觀測到了才能有新的發展。比如,人類以前都覺得太陽是繞著我們地球轉的,但是通過發明天文望遠鏡和天文觀測,我們就認識到原來地球是在繞著太陽轉的。實驗觀測在科學的整個發展過程中是特別重要的一環,但是我覺得各個層面對此的重視度還不夠,或者說我們追尋這個方向的高水平科學工作者還不夠,導致很多方向的實驗儀器都是依賴國外。
現在,國家提出要加快建設科技強國,實現關鍵核心技術的自立自強。任何核心技術研發都必須有高水平的人才,這些人才不是大學一畢業就能找出來,而是要在非常高水平的大學實驗室里面,經過很多的訓練,做了很多的研究,這些人才能慢慢地變成優秀的技術研發人才,我自己是做實驗科學的,我知道科學儀器特別重要,儀器做得不好,在這個領域你永遠超不過別人,永遠只能跟著別人走。
中國不缺人才、不缺資源,只要有世界領先的科學儀器,我們就能有新的科學發現。
記者:此次“物質科學獎”的獲獎成果有哪些意義和應用場景?
楊學明:我先介紹一下化學反應中的量子共振現象和幾何相位效應。每個化學反應過程都是很特別的,化學反應從反應物到產物有一個過渡的狀態,過渡狀態決定了化學反應的基本特性,這也是化學動力學研究最重要的課題。所有的化學反應事實上都是量子體系,所以在過渡狀態也有一些非常特別的量子態存在,這些量子態的存在實際對化學反應有非常重大的影響,我們的工作實際上是發展新的實驗方法,來觀測這些量子態的特性,并和理論相結合,詮釋這些量子態各種各樣的特性,使得我們對化學反應過程真正能夠從量子層面上了解得更透徹。
另外一項研究工作是通過新的實驗方法的發展以及實驗儀器的發展,觀測到了幾何相位效應。幾何相位效應對化學反應有非常特殊的影響,而且能夠用這樣的幾何相位效應研究化學反應中非常特殊的這些機理。這個工作是非?;A性的,推動我們從根本上理解化學反應的方向。
對量子科學來講,我們其實用了很多量子測量的方法,量子科學里原子、分子很重要,怎么樣理解原子、分子的過程也非常重要,所以量子科學本身也包含了化學的方方面面。推動量子科學實際上對推動整個物質科學,包括材料也好,化學反應也好,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,是非常重要的化學激光體系,研究這個體系使得我們可以做更好的化學激光的發展。
從基礎學科來講,我們對這些非?;镜幕瘜W過程的理解也能推動一些具體應用的發展,比如說大氣化學、氫氣化學,以及燃燒過程中非常重要的反應,這些復雜過程的理解和模擬,完全依賴于基礎化學反應的研究,所以無論是基礎的還是復雜體系的化學反應,化學動力學的研究都是至關重要的。
記者:如何平衡科學儀器的投入和產出?成功研發科學儀器需要哪些因素支持?
楊學明:做科學儀器對科學家來說其實是件很吃力的事情,做儀器肯定需要比較多的經費。我的理念就是做自己特別想做的科學儀器,來解決我想解決的重要科學問題,比如這次談到的過渡態的問題,幾何相位效應的問題,這些都需要比較特別的儀器。
我并不覺得做科學儀器花錢不值得。首先它培養人;第二,科學儀器事實上是在培養新的產業,至少在國內國際可能都是幾十億元的產業。我們如果不做并不是因為貴,而是擔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。
從我個人來講,做大連相干光源也好,自由電激光也好,都是從個人的研究興趣出發,爭取支持做儀器??偟膩碚f,要做好科學儀器,一是國家支持,二是效率本身,還要有做科學儀器的理念以及人才培養,這些因素都是非常重要的。(來源:廣州日報,文:武威)