文章插图
杨宗银（左）在实验室做科研 。
“研究8年、失败150次 ， 你还会坚持吗？”
浙江大学信息与电子工程学院智能传感所研究员杨宗银用两篇《科学》文章告诉你 ， 他“会” 。
日前 ， 杨宗银作为第一作者撰写的综述文章在线发表于《科学》 。 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 。
这是继2019年在《科学》上刊发世界上最小光谱仪成果后 ， 杨宗银作为第一作者发表的第2篇《科学》论文 。
把心路写进实验记录本
光谱仪是测量光谱线中各个波长强度的设备 ， 可对物质成分和结构进行测知 ， 广泛应用于科研、生产和生活中 。 比如苹果是否成熟、含糖量如何 ， 通过光谱仪就能一目了然 。
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 ， 将来或可通过拍摄实现食品安全和健康的监测 。 ”他在谈及未来应用时说 ， “再过几个月 ， 团队研制的微型高光谱成像样机就将面世 。 ”
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 。
博士期间 ， 每天他都是剑桥大学电子工程系实验楼最晚走的那个人 ， 但每一次离开都无法看到清晰的实验结果 。 优化一次 ， 失败一次 。 失败一次 ， 优化一次 。
“早起努力！”“新idea明天试一下……又失败了 。 ”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 。 “刚开始做实验非常有新鲜感 ， 但是失败次数多了 ， 自己也会感到很无力 。 ”他说 ， 于是便在笔记本上记下实验中的灵光一闪 ， 或者勉励的话 ， “每天都期待好的结果 ， 同时又期待新的一天快快到来” 。
“当时写了整整三大本笔记 。 ”杨宗银说 ， “也会心灰意冷 ， 但是内心的那份热爱总能驱使我去找到失败原因、再尝试一次 。 ”
2018年8月 ， 历时8年、历经150次失败 ， 实验终于成功 。 他的论文于第二年5月投稿《科学》杂志 ， 7月便被接收 。 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 ， 是一项惊艳之作” 。
荣誉随之而来 ， 杨宗银获得了剑桥大学国际生全额奖学金（全球仅80名）和国家优秀自费留学特别优秀奖（全球仅10名） 。 他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 。
兴趣与热爱打开新天地
这种愈挫愈勇 ， 其实在浙江大学求学期间就已经打下基础 。 当时还是硕士生的杨宗银 ， 在世界上首次做出了彩虹渐变的半导体纳米线 。 这种材料可以发出五颜六色的光 ， 但美丽的背后是他近一万个小时的试错改进 。
兴趣与热爱 ， 让他在浙大的学习打开了一片新天地 。 在机械工程学院完成本科学业时 ， 杨宗银参加机器人、机械设计等领域的各类竞赛都 ， 乐在其中 ， 还拿了全国大学生机械创新设计大赛一等奖 。 当时指导他的浙大机械工程学院教授顾大强经常教导他 ， “要用最巧妙的结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 ， 他被保送到浙大光电科学与工程学院教授童利民团队攻读硕士 。 “交叉融合的求学经历为我的研究提供了条件 ， 没有现成设备时 ， 自己可以直接做一个 。 ”杨宗银说 。
在硕士期间 ， 杨宗银除了做出彩虹渐变半导体纳米线 ， 还基于这种材料开发了世界最宽光谱可调谐激光器 。 就像收音机不同的调台 ， 能够听到不同的节目 ， 不同的激光波长能够对物质进行不同层面的探测 。
从小杨宗银就喜欢做小发明 。 为此 ， 他也没少挨父母批评 。 他总是会把家里收音机、闹钟等拆开 ， 研究其中的机理 。 “其实很多时候因为没有配件店 ， 所以只能拆东墙补西墙 。 ”为些 ， 他制作出随着光照自动响的闹钟、光控灯等小发明 。
童年时的配件匮乏 ， 早已一去不复返 。 如今 ， 杨宗银的办公室更像一个实验室 。 电路焊接平台上 ， 电烙铁、电路板、各种零配件 ， 一应俱全 。 “圆了儿时的梦想,很享受制作机械电路的过程 ， 比打游戏有趣 。 ” 他说 。
绘制一个领域“藏宝图”
回到浙大工作 ， 杨宗银的研究目标是将微型光谱仪进一步推向应用 。 同时作为博士生导师 ， 他的重要使命就是把学生领入科研之门 。
一篇好的文献综述 ， 就是认识一个领域的窗口 ， 是一张“藏宝图” 。 同时 ， 一篇好的文献综述 ， 更展示出一个领域的影响力 。
如何向全球科研探索者们展现微型光谱仪领域的“全景”？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 。 “我把整个领域几百篇文献捋了好几遍 ， 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 。 记得我在准备文章图片时盯着屏幕好几天 ， 就是为了不让它们有一点瑕疵 。 ”他说 。 《科学》审稿人给予非常高的评价：“这篇文章概括得很全面 ， 从文到图片都组织得非常完美 。 ”
如何用好“藏宝图” ， 杨宗银也有自己的独家秘笈 。 每次 ， 他都会给学生“打个样” ， 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所需的文献 。 ”
从前沿探究的坚持不懈 ， 到带领学生探索的孜孜不倦 ， 他手把手指导学生如何搭建和使用实验仪器 ， 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 ， 那么带学生就是自我价值的延伸 。 ”（柯溢能）
【杨宗银|杨宗银：研究8年、失败150次，他还会坚持】来源：中国科学报
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