张杰:科研最重要的就是兴趣和信心(讲述·弘扬科学家精神)

光山新闻网 采集侠 2022-02-14 06:36:01
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张杰:科研最重要的就是兴趣和信心(讲述·弘扬科学家精神)

 

  2003年,张杰在做实验中。
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张杰:科研最重要的就是兴趣和信心(讲述·弘扬科学家精神)

 

  2021年,张杰(前右)和他带领的超快电子衍射团队在实验室中合影。
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  人物名片

  张杰:中国科学院院士,在激光聚变物理与高能量密度物理前沿研究中做出重要学术成就。2006年,48岁的张杰就任上海交通大学校长。在任职上海交大校长的10年间,他与同事们一起实施了一系列改革措施。他与科研团队研制了超短脉冲高能电子衍射与成像装置,实现了亚毫埃级的结构变化解析能力,并将超快电子衍射的时间分辨率提高到优于50飞秒,刷新了世界纪录。2021年,张杰获得2021年未来科学大奖“物质科学奖”。

  

  育才、科研、管理,一直以来,中国科学院院士、中科院物理研究所研究员张杰的人生轨迹在这3种频道间不断切换,且都做得有声有色……

  “人生的第一个物理实验,虽然失败了,但我学到很多”

  年少时,张杰一家生活在内蒙古乌兰察布市集宁区。从小,他就对科学萌生了兴趣。有段时间,父亲没有工作,全家只靠母亲一人的收入维持生活。“为了帮妈妈减轻负担,爸爸提议让我和他一起来对‘懒鸡’的品种进行改良。”张杰说。

  “懒鸡”个头大,饭量大,下的蛋也大。之所以被称为“懒鸡”,是因为它下蛋不积极。怎么才能让“懒鸡”变勤快?为此,父子俩钻研起来……

  父子俩先试着将孵蛋箱放在热炕上加热,结果不理想;于是,又一起翻书查阅资料,然后悄悄用报纸把母亲装缝纫机的包装纸箱改造成了简易的保温箱,利用双金属片受热后弯曲程度不同的特点,制成了孵蛋用的“控温器”。

  有了保温箱和控温器,张杰和父亲原本以为,成功孵出小鸡应该没啥问题了,没想到还是失败了,原因是控温器的温度响应曲线标定不够准确。

  张杰说:“人生的第一个物理实验,虽然失败了,但我学到很多。”

  孵小鸡失败后,父亲又带着张杰做过不少小实验,培养了张杰探究未知的浓厚兴趣。比如,生活中常见的煮饺子,就引起了张杰极大的兴趣。

  “妈妈告诉我,煮饺子时,锅里的水一旦开始沸腾,就要加一点凉水,这样饺子才不会破。”张杰说,为了解开谜题,他不断观察、实验、思考,最后终于明白,原来这其中蕴含着气压、沸点、动能与势能等物理奥秘。

  童年时期的这些经历,在张杰心底埋下了一颗热爱科学的种子,伴随着时间慢慢生根、发芽、茁壮成长……

  “完成‘不可能完成的目标’,正是我们团队所追求的”

  1985年,张杰进入中国科学院物理研究所,在王天眷和张道中老师的指导下,攻读博士学位,并选定“更短波长激光的产生”作为博士论文的主要研究内容。

  激光是20世纪以来人类的一个重大发明。很长一段时期,大多数激光的波长都处于可见波段。张杰说:“如果能够在更短波长上实现受激辐射,使其成为X射线激光,就会给人类带来更大的贡献。”

  张杰立志为实现这个目标不断努力。在1988年获得博士学位后,张杰远赴海外继续深造。最终,他与同事们通过长达8年的研究,先后多次打破世界纪录,将饱和X射线输出的最短波长从22纳米推进到5.8纳米。

  1999年,张杰回到了中科院物理研究所做研究。为了节省费用,张杰常常从所里的库房淘一些还可以使用的旧设备和旧零件。虽然条件有限,但张杰和同事魏志义仅用了9个月时间,就建造出我国第一台太瓦级飞秒激光装置“极光一号”以及一批物理实验诊断设备。