张杰:科研最重要的就是兴趣和信心(讲述·弘扬科学家精神)

本文转自:人民网
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2003年 , 张杰在做实验中 。
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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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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 。