相较于宇宙的历史而言,人类的历史极其短暂。而在这短暂的历史中,人类却取得了令人瞩目的成就,究其原因,我认为,主要应当归功于现代科技革命。得益于科学的发展,我们对世界的认识从宏观简单的层面逐渐深入到复杂微观的层面。
在整个科学发展的过程中,实验技术和理论方法相辅相成,共同推动了科学知识的深化和拓展,我认为,这是科学发展重要的动力之一。一方面,实验技术的不断进步推动了我们对世界的认识、拓展了我们认识世界的手段,新实验技术的出现使我们对宏观、微观世界有了更深入的理解;另一方面,反过来,重要的技术革命往往也是受科学突破推动的。
就我个人而言,选择科学之路,是我人生中最为重要的决定之一。我本科就读于浙江师范大学物理系,之后在大连化学物理研究所读研究生,专注于分子光谱和分子结构的研究。在完成硕士阶段的学习后,我前往美国,攻读博士学位。博士期间的工作,锻炼了我独立工作和自主思考的能力,也让我真正体验到了做科研的乐趣。
博士学业完成后,我分别前往普林斯顿和加州大学伯克利分校,开展新的研究。在伯克利,利用当时最先进的同步辐射光源,可以研究化学动力学。我负责设计和建造科学仪器,随着我从头设计研制出第一套交叉分子束仪器,我真正热爱上了科学仪器的研制工作。
随着后来研究工作的深入,我更加意识到创新科学仪器对于科学发展、尤其是我们化学学科的重要性,它使我们能够深入理解化学反应的细节和机制。除了我在伯克利运用同步辐射研究化学反应,同一时期出现的新的成像方法、氢原子探测技术,共同为基元化学反应和化学反应动力学的研究开辟了新的可能性。
在过去的几十年里,我有幸为科学仪器的创新做出了自己的贡献。我参与发展分子束仪器和方法,陆续设计了8套不同类型的交叉分子束仪器,这些仪器将化学动力学研究从宏观推向微观,直至量子水平。基于创新的科学仪器,我们可以研究化学反应的细致过程,取得了一些重要的科学成果。
除了科学仪器,我们还着力推动光源的发展。过去20多年,自由电子激光等新激光技术的进展,为新一代高亮度极紫外和X射线波段的光源带来了新希望。我自从回国后,一直推动自由电子激光的研究。我们和上海应用物理研究所合作建成的国内第一个自由电子激光装置“大连相干光源”,是世界上唯一工作在极紫外波段的自由电子激光装置;而面向未来,我们正在布局推动更高水平的自由电子激光技术——工作在极紫外波段,基于超导加速器技术的高重复频率自由电子激光装置是未来的重要方向。
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内容来自墨子沙龙活动“我的科学追求之路”(2023年11月11日)上的演讲。演讲嘉宾是中国科学院院士、南方科技大学副校长杨学明教授。