鈦媒體對話楊學明院士：科學儀器代表科技硬實力，做不好很難自立自強

工欲善其事，必先利其器。

科學儀器好比科學家的“眼睛”，無論是芯片的研發，還是醫療的探索，都離不開科學儀器的支持。

作為國家科技發展的基石，科學儀器已成為世界各國的必爭領域。中國儀器儀錶學術奠基人之一、兩院院士王大珩曾表示，儀器是認識世界的工具……是工業生產的“倍增器”，是科學研究的“先行官”，是軍事上的“戰鬥力”，是現代生活的“物質法官”。

美國商務部國家標準局更是指出，美國儀器儀錶工業總產值只佔工業總產值的4%，但它對國民經濟的影響達到66%。

儘管近年來中國儀器儀錶行業發展迅速，但是總體仍依賴進口。2018年中國儀器儀錶進口額高達1396億元人民幣左右，進口領域排名第五。以高效液相色譜儀為例，國產品佔有率僅為20%，80%依賴進口。

其中，科學儀器儀錶最核心的就是基礎科學研究。

已經步入花甲之年的楊學明院士對此深有感觸。他告訴鈦媒體App，他認為目前國家和企業對於投入科學儀器研發的經費是不夠的。

如今隨着國家開始關注到基礎科研帶來的高質量科技發展價值，長期紮根於基礎科研工作的這批科學家開始被得到肯定。

8月21日，中國科學院院士，南方科技大學副校長、講席教授，中國科學院大連化學物理研究所研究員楊學明因其研發新一代高分辨率和高靈敏度量子態分辨的交叉分子束科學儀器，揭示了化學反應中的量子共振現象和幾何相位效應的成就，獲得了未來科學大獎“物質科學獎”，單項獎金達675萬元。

楊學明院士於11月下旬接受鈦媒體App的採訪。

楊學明對鈦媒體App表示，科學儀器代表了中國科技硬實力。在實驗科學領域，科學儀器做不好，很難超越別人，永遠只能跟着別人走。想做好的實驗科學研究，唯一的辦法就是要先把科學儀器做好，掌握核心技術。

“我們應該有一個更高水平的技術創新體系。光做‘國產替代’是不夠的，替代只能做人家80%、90%的東西，這不是我們的理想。我認為真正的創新體系，是你要能夠發展世界領先的科學儀器和方法，能夠超越別人。” 楊學明認為，成為科技強國應該有更高的要求。

從興趣出發，深耕物理化學、科學儀器領域學術研究

“我在學術發展過程中走了一條比較特殊的道路，有時候確實也是一種機遇。”

1965年，楊學明出生在浙江湖州市德清縣。中學時期受到化學老師的啟蒙熱愛化學，但在高考時卻因為物理分數好於化學，最終他考入了浙江師範學院物理系。不過，大學快要畢業的時候，楊學明放棄不下化學，自學了量子力學，1982年順利考上了中國科學院大連化學物理研究所，叩開了物理化學的大門。

楊學明說自己是幸運的，物理擁有一套嚴謹的理論體系，而他經過物理專業訓練後轉入化學專業，感悟到了不一樣的化學。從交叉學科發展來講，進入到另一個學科可以從不同角度進行研究，利用以前學科上的優勢來做新的學科研究，會有更多新的科研發揮潛力。

“當初我膽子還是比較大的。整個過程中，我也都是慢慢轉換賽道，從大學學物理到博士時期讀化學。我覺得這個經曆本身就是一個漸進的過程，不是跳躍性的。所以有時候要有耐心，要沉下心來真正掌握最基礎、最前沿的東西，慢慢的轉換賽道。”楊學明對鈦媒體App表示。

楊學明強調，科學本身就是交叉的，交叉融合對推動新技術發展非常有用。如果沒有交叉學科融合，很多新的領域很難發展，也很難解決一些需要多學科才能解決的科學和技術問題。

1985年碩士畢業后，楊學明前往美國加州大學聖巴巴拉分校化學系攻讀博士。1995年之前，他在美國普林斯頓大學、加州大學伯克利分校從事博士后研究，期間又一次轉換賽道，從分子光譜學研究，轉向利用先進光源研發科學儀器開展化學動力學研究。

正是因為這次轉折和經歷，楊學明找到了堅持到現在的科研方向：發展新的科學儀器，從事化學動力學領域最尖端的實驗科學研究。

回國之後，楊學明擔任中國科學院大連化物所分子反應動力學國家重點實驗室主任、中國科學院大連化物所副所長等重要職位。

楊學明在交叉分子束儀器旁邊（來源：中科院大連化物所）

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在楊學明主持下，中國成功研製出第一台大型自由电子激光科學研究用戶裝置，也是世界唯一運行在極紫外波段的自由电子激光裝置。

2011年，楊學明當選中國科學院院士，2017年起擔任南方科技大學理學院院長、講席教授。

“絕大部分人在做科學時都要面對研究方向的選擇，很少有人一輩子在一個領域做相同的事情。”楊學明回憶這段經歷時坦言，即便換跑道也不要放棄以往基礎，而是利用以往基礎開拓感興趣的新方向。

本次獲得未來科學大獎“物質科學獎”的研究成果之一，楊學明等人自主研製獨特的高分辨交叉分子束反應動力學研究成像裝置。利用這一裝置，研究小組成功測得H+HD→H2+D反應全量子態分辨的產物速度影像，並在實驗上觀測到轉動量子態分辨的H2產物前向角分佈快速振蕩結構，從而揭示幾何相位在化學反應中獨特的作用以及幾何相位效應的物理本質，相關成果於2018年12月在線發表於《科學》雜誌。

在採訪過程中，楊教授與鈦媒體App交流了很多關於年輕人的成長、基礎科研重要性、人才搭建等關鍵話題。

楊學明認為，在複雜的外界壓力面前，年輕人應該直接面對，而不是逃避，需要找到不斷化解壓力的動力，“我自己的想法就是要盡我最大的努力去從事我的科學事業，直接面對壓力和挑戰。我覺得這是比較好的方法。”

對於基礎科研，楊學明呼籲大幅提高對技術的重視程度，加大科學儀器的研發投入。他認為“做科學儀器的人往往並不是特別受重視，但沒有新科學儀器的發展，在實驗上很難做出有重要意義的工作。”

對於人才供給，楊學明指出，現在國家人才培養體系比較全面，但資源配置、高校供給等方面存在優化空間，這是一個比較突出的課題，“人才培養應該是更開放的一種體系，比如研究生培養應該是跟師資水平和研究資源掛鈎，這樣才能提升和優化我們研究生培養的能力。”

楊學明坦言，未來他希望能繼續推動、幫助團隊，在氣相與表面化學反應機理和動力學領域做出世界領先的科學成果，包括化學反應過渡態的認識等方面真正把相關問題做深做透，從而推動我們對化學反應的理解達到更高的水平。

此外，他還特別希望中國人能夠培養世界頂尖的科學家，能夠看到更多的年輕人在這個領域脫穎而出，挑戰重要科學問題和解決關鍵“卡脖子”技術方面問題。

“我現在正在努力推動超導型極紫外和軟X射線自由电子激光的建設，我認為這有助於推動一些關鍵的科學技術領域發展。希望未來的5~10年，團隊能在這些領域取得一些突破性的進展。”楊學明告訴鈦媒體App。

楊學明強調，作為一名科技工作者，珍惜國家資源，高度重視研發科學儀器的效率和水平，只有這樣才能推動這一領域更好地發展。

以下是鈦媒體App和楊學明院士的部分對話記錄：

鈦媒體App：科學發展離不開“創新”，您認為自主創新有怎樣的意義？

楊學明：科學沒有“創新”是沒辦法發展的。如果你跟着別人做，肯定不叫創新。創新的意義在於，是否真的能夠突破現有的一些框架，無論是實驗還是理論，做一些別人真正別人做不到的事情，我覺得任何領域都是這樣。我們要做的，就是跟別人不一樣的事情，也只有在這樣的“不一樣”中才能體現你人生的創新價值。所以我認為要追求不一樣、自主創新的道路。因此，我們做的科學儀器從來不做別人去做一模一樣。即使我們做同類型儀器，也一定要在某一方面能夠超越。我一直在強調原創，鼓勵真正的原創思想和探索精神。

鈦媒體App：在國內和UC伯克利期間做科研有何不同？國內是否需要重視技術轉化落地？

楊學明：基礎科學研究在一個點上做突破，做到世界領先，是一件不容易的事情。對於我們來說，基礎科學的發展非常重要。如果基礎科學做不好，我們很難成為一個真正意義上的科技強國。

美國科技創新體系，有較長的發展歷史，在大學和研究所里有一大批從事基礎科學的人才，目標就是把基礎科學研究做好。我認為做好了基礎科學，才會有更好的技術上的發展，當然技術的發展反過來也能推動基礎科學的發展。我們對於後者的重視度還是不夠的。基礎科學和技術發展是不矛盾的，有的時候還是密切相關的。我們需要培養更多精通技術而又能從事高水平研究的人才，來推動重大科學和技術問題的研究。

鈦媒體App：對於未來的3到5年，人才培養、學科建設等方面，您有何規劃和看法？

楊學明：第一，從科學研究的角度，我希望推動團隊繼續在氣相與表面化學反應機理和動力學領域開展前沿科學研究，特別是化學反應過渡態等方面的研究，能夠真正把相關問題做深做透，推動我們對化學反應過程的理解達到一個更高的水平。所以，未來我肯定是要在這個領域繼續做工作。我也希望能夠未來幾年能夠有時間寫書，把過去幾十年來的研究工作總結出來，使得大家對化學反應的理解更加深入。

第二，當然人才培養方面，我特別希望幫助更多年輕人的發展，使得他們在這個領域脫穎而出。目前，我們這個領域國內已經有一批相當高水平的科研人才，希望這批人能夠發揮作用，挑戰世界科學難題，真正達到世界頂尖水平。這特別重要，能否培養世界頂尖的科學和技術人才也是我們能否成為科技強國的一個重要標誌。

第三，未來我還希望推動一些重大科學設施的建設，特別是高亮度極紫外和軟X射線自由电子激光裝置的建設，對推動中國關鍵科學技術的發展至關重要。在今後的5-10年期間，希望能夠在這些領域取得一些突破性的進展。（本文首發鈦媒體App，作者｜林志佳）

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