杜世萱研究员:不弃前行,仰头飞跃(2)
“现在才意识到,能在那么小的年纪感受到无忧无虑的自由,是一种福气。回头想来,也正是自那开始对自由的向往和着迷,不经意间影响着我人生道路上的每一个重要的决定。”杜世萱感慨道。
如果说儿时的无拘无束是身体的自由,那么,在北京大学的大学时光,则是杜世萱第一次感受到精神和探索知识的自由。
在她看来,北京大学的图书馆犹如一个偌大的知识海洋。她沉迷于在图书馆翻看各种书籍,甚至觉得醒着的时间明显不够用。
各种各样的人文历史和文学等讲座,更是让她开拓了眼界,接触到更多新鲜事物。“了解的多了,选择也可能就多了。”杜世萱说。
毕业时本打算出国深造,但后因各种机缘巧合未能成行,杜世萱回到贵阳家中待了一年多的时间。
考虑到未来的发展,杜世萱决定回到北京准备考研,历经坎坷,最终被北京师范大学量子化学专业录取,师从黄元河教授。
在杜世萱心中,“黄老师”治学严谨,为人宽厚,在专业和科研方面,给了她非常大的帮助。学物理出身的导师以寡聚物及周期性一维体系的电子结构及其与几何结构之间的关联为主要研究方向,而她的研究课题是富勒烯低聚物的结构与物性的第一性原理计算,这一研究方向为杜世萱后来进入中国科学院物理研究所奠定了基础,更为她取得重要成果打牢了根基。
近20年来,杜世萱利用基于密度泛函理论的第一性原理计算,开展了低维功能纳米结构的组装机制、结构与物性之间的关联及调控以及新型二维原子晶体材料的探索等方面的研究,取得了一系列具有国际前沿水平的工作成果。
研究生即将毕业时,杜世萱面对选择也经历了一段“迷茫期”。由于那时量子化学专业比较小众化,找到心仪的工作并不容易。当时,北京师范大学化学系给杜世萱抛出了“橄榄枝”,希望她留校任教。
“对我来说也是一个不错的选择,在学校教书育人也能为国家作一些贡献。”她讲述着自己的心路历程。只是,想到未来在科研上更长远的发展,杜世萱犹豫了,她“感觉理论计算应该与实际有着更好的结合”。
一次机缘巧合,杜世萱遇见了中国科学院院士、中国科学院物理研究所(以下简称“物理所”)研究员高鸿钧。当时,以物理实验研究为主的高鸿钧课题组恰好想要一名做计算的毕业生,杜世萱抱着试一试的态度来到了高鸿钧的办公室。
那次交谈,杜世萱至今难忘,“他平和的心态,渊博的学识,以及对未来科研工作中理论计算与实验相结合重要性的展望深深打动了我。”带着对这个远景的向往,她毅然加入到了高鸿钧课题组(物理所纳米物理与器件实验室N04组)中来。
一次挑战、一次选择,最终铸就18年坚守。
行艰且难 坚持不懈
最初在物理所的日子并非一帆风顺。化学专业出身的杜世萱对于很多概念的理解与物理学背景出身的科研人员时常会有所不同,从而造成沟通不畅,这也时常使得她陷入困境,甚至出现了放弃的念头。
正是自小养成爱好自学的习惯,让她最终选择继续坚持。在高鸿钧的建议下,杜世萱“重回课堂”,旁听凝聚态物理的各种专业课,同时结合科研中遇到的问题读书、看文献,一步一步将知识与问题融会贯通。
为了进一步提升科研能力和知识,2003年8月,在高鸿钧的推荐下,杜世萱前往国际科研“圣地”之一——美国橡树岭国家实验室Steve Pennycook教授的实验室访问学习,并与Steve Pennycook教授的理论研究密切合作者之一、知名半导体缺陷理论大家Sokrate Pantelides教授建立联系。