作者:洪恒飞 柯溢能 江耘 来源:科技日报 发布时间:2021/11/29 10:03:27
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杨宗银:历经150次失败,造出世界最小光谱仪

 

◎洪恒飞 柯溢能 本报记者 江 耘

走进浙江大学信息与电子工程学院智能传感所副所长杨宗银的办公室,可以看到,在电路焊接平台上,电烙铁、电路板、各种零配件一应俱全,办公室俨然是一个实验室。

“我很享受制作机械电路的过程,比打游戏有趣。”杨宗银对科技日报记者说。

继2019年在《科学》杂志发文后,今年杨宗银作为第一作者撰写的综述,又在线发表于《科学》。该文章首次系统性总结了光谱仪微型化的技术方案和发展历程,引起国际科学界关注。

把心路写进实验记录本

杨宗银研制的世界上最小光谱仪,直径在一百微米以下,不到头发丝直径的一半。

“这么小的尺寸很适合装进我们的手机中。”他说。

这样一个比头发丝直径还小的器件,杨宗银前前后后研究了8年。

在剑桥大学电子工程系攻读博士学位期间,杨宗银每天都是该系实验楼最晚走的那个人,但每一次回寝室前他都对实验结果不甚满意。

打开杨宗银的实验笔记,上面用英文密密麻麻写着各类实验优化的细节,但每天都有几句中文格外醒目。

“刚开始做实验是非常有新鲜感的,但是失败次数多了自己也会感到很无力。”他说,于是自己便在笔记中记下实验中的灵光一闪或勉励自己的话,“每天都期待好结果,同时又期待新一天快快到来”。

“当时,我写了整整3大本笔记。”杨宗银说,偶尔也会心灰意冷,但是内心的那份热爱驱使他再尝试一次。

2018年8月,历时3年、历经150次失败,实验终于成功,他的论文于次年5月投稿给《科学》杂志,7月便被接受。

评审专家评价这个工作是“集合了世界上最先进的材料合成工艺,配上最高超的器件制作水准、实验技巧和巧妙的算法,是一个惊艳之作”。

荣誉随之而来,杨宗银获得了剑桥大学国际生全额奖学金和国家优秀自费留学特别优秀奖,还被选为剑桥大学国王学院研究员,是该学院第一位华人研究员。

相信兴趣是最好的老师

杨宗银这份愈挫愈勇的劲头,在他求学浙江大学期间就已显现。

在浙江大学机械工程学院完成本科学业时,杨宗银就把机器人、机械设计等领域的各类竞赛都参加了一遍,还拿过全国大学生机械创新设计大赛一等奖。

浙江大学机械工程学院教授顾大强经常教导杨宗银“要用最巧妙的机构完成一件复杂的事情”,这种思维训练对他来说终身受益。

后来,杨宗银被保送到浙江大学光电科学与工程学院攻读硕士学位。“交叉融合的求学经历为我后来的研究提供了便利条件,当没有现成的实验设备时,我可以直接自己做一个。”他回忆道。

“我从小就喜欢做点小发明,比如随着光照自动响的闹钟、光控灯,或者把家里收音机、闹钟等拆开,研究其中的机理。为此,我没少挨父母的批评。”杨宗银笑称。

绘制一个领域的“藏宝图”

回到浙江大学任职后,杨宗银的研究是将微型光谱仪进一步推向应用,“光电技术终究要落到实际应用中才更有意义”。同时,向全球科研探索者们展现微型光谱仪领域的“全景”也是他的工作之一。

在杨宗银看来,文献综述就是俯瞰“全景”的窗口。“一篇好的文献综述,就是一张‘藏宝图’。”他说。

杨宗银认为,只是把技术原理和研究进展介绍清楚是远远不够的,还要有全局观,用一个清晰的脉络把全文串起来。“我把整个领域的几百篇文献捋了好几遍,对内容做到了然于胸,最后像介绍老朋友一样把它们串起来讲。”

“在后续的修改中,我和另外几位合作者讨论了几十次,不厌其烦地对文章进行精雕细琢。记得在准备文章图片的时候,我盯着屏幕好几天就为了不让它们有一点瑕疵。”他说。

如何用好“藏宝图”?杨宗银有自己的独家秘籍。担任博导的他,会给新生“打样”,面对面教学生如何读文献、管理文献。“每读完一篇文献后,在软件里做个标签,这样日积月累,大量的文献就能理出一个脉络,后续根据这些标签迅速找到需要的文献。”他对学生说。

此外,他还手把手指导学生如何使用实验仪器,自己也乐在其中。“如果说,科研的成就感在于做出独创的贡献和价值,”杨宗银说,“那么带学生就是自我价值的延伸。”

 
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