特區(qū)報(bào)首席記者 孫錦
時(shí)隔半個(gè)多世紀(jì),她成為繼1903年瑪麗·居里和1963年瑪麗亞·戈培特·梅爾之后第三位獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的女性。2018年諾獎(jiǎng)得主、加拿大滑鐵盧大學(xué)教授唐娜·斯特里克蘭和另兩位科學(xué)家在激光物理領(lǐng)域取得了開創(chuàng)性發(fā)明,即啁啾脈沖放大技術(shù)(Chirped Pulse Amplification, CPA)。
日前,首度到訪深圳的斯特里克蘭前往深圳的諾獎(jiǎng)科學(xué)家實(shí)驗(yàn)室和科研機(jī)構(gòu)實(shí)地探訪。在與記者的交流中,她不僅幽默風(fēng)趣,各種科學(xué)原理娓娓道來,說到興奮之處還不時(shí)發(fā)出爽朗的笑聲。斯特里克蘭享受基礎(chǔ)科學(xué)研究的過程,因?yàn)檫@是持續(xù)創(chuàng)新的源泉,她寄望深圳通過培養(yǎng)青年科學(xué)家的原創(chuàng)性科學(xué)思維,在基礎(chǔ)創(chuàng)新領(lǐng)域不斷實(shí)現(xiàn)新突破。
持續(xù)創(chuàng)新源于基礎(chǔ)科學(xué)
斯特里克蘭多次用“Amazing!”來描述眼前這座城市的發(fā)展,科研機(jī)構(gòu)和大學(xué)的興起都讓她感受到政府對(duì)于科學(xué)和創(chuàng)新的關(guān)注和重視,她認(rèn)為一些以企業(yè)為主導(dǎo)的創(chuàng)新中心以及科研機(jī)構(gòu)的創(chuàng)建模式,對(duì)于其他中國城市而言是一個(gè)非常好的范例。
作為一名科學(xué)家,她更加關(guān)注深圳的基礎(chǔ)研究。“基礎(chǔ)科學(xué)的研究是持續(xù)創(chuàng)新的源泉,在這樣一座青春之城里,需要不斷向科研和創(chuàng)新進(jìn)行大量投入來激發(fā)新經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng),同時(shí)也要激發(fā)更多學(xué)生以及年輕人在實(shí)驗(yàn)室研究過程中發(fā)揮更多想象力和創(chuàng)造力?!痹谒磥?,深圳在基礎(chǔ)創(chuàng)新領(lǐng)域要有所突破,就需要培養(yǎng)青年科研人員的原創(chuàng)性科學(xué)思維和捕捉新事物的敏銳力,在知識(shí)更新和連續(xù)過程中,不斷進(jìn)行探索、辯證和反思。
致力于激光物理學(xué)革新
談起為何獨(dú)辟蹊徑研究啁啾脈沖放大技術(shù)(CPA),斯特里克蘭表示,一切都源于她想知道是否能將激光的強(qiáng)度加強(qiáng)若干個(gè)數(shù)量級(jí)以及在這種相互作用中物質(zhì)會(huì)如何影響光,這既是好奇心使然也是研究方向所需。當(dāng)時(shí)她在羅切斯特大學(xué)攻讀博士學(xué)位,在研究小組里她是唯一研究這個(gè)問題的學(xué)生,她用了一年的時(shí)間來建造激光器并證明了激光的強(qiáng)度確實(shí)可以提高若干個(gè)數(shù)量級(jí)。
事實(shí)上,CPA制造出了有史以來最強(qiáng)的激光脈沖,這一發(fā)現(xiàn)改變了世界對(duì)于原子與強(qiáng)光如何相互作用的理解。大約過了10年之后,如今常見的激光脈沖用途才得以呈現(xiàn)。斯特里克蘭告訴記者,CPA應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,由于高強(qiáng)度的脈沖很短,激光只會(huì)對(duì)它所作用的區(qū)域造成損害。在激光眼科手術(shù)中,外科醫(yī)生可以用CPA切割病人的角膜;它也能干凈利落地切割手機(jī)中的玻璃部件。目前, 科學(xué)家們正在研究一種用最強(qiáng)的CPA激光來加速質(zhì)子的方法,今后,這些加速粒子能夠幫助外科醫(yī)生切除現(xiàn)在無法切除的腦瘤。
在知識(shí)積累與試錯(cuò)中發(fā)現(xiàn)科學(xué)問題
“創(chuàng)新”一詞是斯特里克蘭到訪深圳行程中聽到最多的關(guān)鍵詞?!皠?chuàng)新是一種全新的方式和思維,改變?nèi)藗冊(cè)械纳罟ぷ鞣绞??!彼杂^影方式的變革即從投影儀到LED再到3D來描述她眼中的創(chuàng)新,實(shí)際應(yīng)用或者說是“有用的創(chuàng)新”當(dāng)然值得關(guān)注,但在大眾了解它們之前,首先需要的是研究人員通過知識(shí)的積累和試錯(cuò)的過程去發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新背后的基本科學(xué)問題。
斯特里克蘭認(rèn)為:“大學(xué)在培養(yǎng)下一代研發(fā)者過程中扮演著十分重要的角色,在教學(xué)和研究?jī)烧咧g找到平衡點(diǎn),創(chuàng)意并非發(fā)明,發(fā)明并非產(chǎn)品和技術(shù),產(chǎn)品技術(shù)并非市場(chǎng)。創(chuàng)新是創(chuàng)意加發(fā)明再加上應(yīng)用?!痹谒磥?,深圳的發(fā)展取決于其對(duì)基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域的持續(xù)關(guān)注,其面臨的挑戰(zhàn)是如何更好地建設(shè)創(chuàng)新框架或是創(chuàng)新生態(tài),這是一種“有用的創(chuàng)新”,即具備在全球開展合作與競(jìng)爭(zhēng)的能力。深圳市政府給予科學(xué)家資金和時(shí)間,讓他們?nèi)氖禄诤闷嫘亩l(fā)展起來的長(zhǎng)期基礎(chǔ)科學(xué)研究,這是非??少F的,那些對(duì)工業(yè)或經(jīng)濟(jì)看似沒有直接影響的研究往往是在3年、5年甚至更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)才能顯現(xiàn)其價(jià)值。