心怀梦想 追光而行

——记山东师范大学光场调控及应用中心研究团队


                                                  ▲2020年9月9日,山东师大光场调控及应用中心。蔡阳健向省委常委、统战部部长张江汀(右)汇报科研情况。(阿晓  摄)


9月17日,国家自然科学基金委员会2020年度集中接收基金项目评审结果公布,我校83个项目获准立项。物理与电子科学学院获批19项,居全校之首;其中,由国家杰青蔡阳健教授领衔的山东师大光场调控及应用中心获批12项。

这个成立仅仅两年半的团队,凭借全体成员的努力,在追光逐梦的路上,写下了华丽一笔。

从0开端,带着希冀前行

2018年3月,年仅41岁的蔡阳健从江苏“空降”到山师,担任物理与电子科学学院院长。蔡阳健坦承,当初让他心动而“加盟”山师的,正是学校的一份承诺———可以大力支持他成立一个实现其光学梦想的研究中心。

2018年5月,由蔡阳健牵头,山东师大光场调控及应用中心正式成立。同年12月,该中心入选山东省工程技术研究中心。这是我国第一个以光场调控命名的省级研究中心。该中心希冀为复杂环境光通讯、精密光学加工、激光雷达探测、光学成像等领域的技术产业提供强大技术支撑。

从学者到学院院长和中心掌舵人,蔡阳健深知,自己任重而道远。然而,初来乍到,摆在蔡阳健眼前的考验还有很多。该中心光学硕士点负责人高垣梅教授至今仍清晰地记得蔡阳健刚上任时学院的情景:“大部分老师的科研潜能都没有充分释放。”“老师们科研方向松散,大都习惯于在各自领域‘单打独斗’”……

学院要想快速发展,获得丰厚的外部资源,实现弯道超车,团队发展是唯一出路。然而团队尚在初建,科研力量不足,优秀人才能否引得进、留得住?科研目标甫定,教师们能否迅速找到科研的兴奋点?有太多的难题等待着蔡阳健和这个年轻的团队去逐一攻克。

万端待举。既然学校给予了光场调控及应用中心全力支持,给予了该团队莫大信任,蔡阳健说他就不能退缩。他迅速投入角色,即刻梳理了学院现有人员的研究方向,充分整合现有科研力量,大胆吸纳青年学者加入该研究中心,积极推进团队建设。在人员、设备尚未完全就位的情况下,蔡阳健带领着当时仅有的五六位老师踏上了光场调控研究“十八盘”的登攀逐梦之路。用蔡阳健的话说就是:“我就是想找志同道合愿意做事的人,大家一起去做成一些事,不留遗憾!”

千难万难,开头最难。刘显龙老师回忆说,当时,蔡阳健与团队成员基本都处于连轴转的状态,加班加点几乎就是家常便饭。然而越是艰难的时刻,越要保持坚定的初心和信念。蔡阳健告诉记者,当时,国家自然科学基金委“十三五”发展规划将光场调控列入优先发展领域,山东省新旧动能转换擂鼓正响,急需高校科研力量的智力注入,该中心的成立可以说是恰逢其时。

对于光场调控研究,蔡阳健有足够的信心。他从研究生阶段就开始专注光场调控的物理基础理论研究。当时,该学科还是个冷门,许多人转而研究量子光学等热门领域时,蔡阳健坚持了下来。20余年甘于将冷板凳坐热的坚守,使蔡阳健坚信,光场调控大有文章可做,只要老师们扑下身子,就能走出一条“抓铁有痕,踏石留印”、富有山师特色的科研创新之路。

时不我待,“鲶鱼效应”激发科研活力

在装满沙丁鱼的鱼槽里放进一条有活力的鲶鱼,鲶鱼搅动了沙丁鱼习惯的平稳生存环境,同时也激活了沙丁鱼的生存能力,这就是“鲶鱼效应”。

在蔡阳健看来,团队要发展,就必须引入竞争机制,让那些富有朝气、思维敏捷的新生力量先活跃起来,从而激活整个团队甚至学院的求胜之心和逐梦之力。

在蔡阳健的团队里,“按资排辈”“裙带关系”等统统被摒弃。公平、公正的竞争机制,为新生力量的发展畅通了渠道。为支持“想干事”的年轻人逐梦而行,团队对没有项目支持的新进人员给予资金倾斜,对他们的科研诉求和设备需求给予大力支持;蔡阳健还全力将青年教师推向“领奖台”,他与青年教师合作的成果,一律不拿一分钱奖励。除此之外,团队还畅通了外国专家和青年学者的联系渠道,以期给予青年学者们更宏阔的研究视野和更敏锐的科研视角。

作为掌舵人,蔡阳健更是破浪辟新,其科研成果始终领跑团队。仅2019年,蔡阳健就入选美国光学学会会士(OSAFellow),入选Elsevier发布的“中国高被引学者榜单(物理学和天文学)”,受邀担任3个国际刊物的副主编、专题编辑和编委,获批国家自然科学基金面上项目1项、国家自然科学基金专项项目科技活动项目1项、科技部国家重点研发计划项目子课题1项、山东省科技创新基地专项1项、济南市扶持政策支持项目1项。科研状态中的蔡阳健是“痴迷”的。他的办公室除基本办公条件外,仅有一张简易的沙发床、些许方便面等生活必需物品。有时做起研究来忘记了时间,他就吃住在办公室里。

在同事们眼里,蔡阳健工作投入、做事专注、效率惊人,时常“凌晨睡、清晨起”,有着“干不完不离开办公室”的劲头儿。也正是他的这种拼劲儿和韧劲儿,给予了老师们极大的鼓舞。

在光场调控及应用中心科研团队里,人人都在与时间赛跑。赵丽娜老师产假还没休完就早早回校上班了。她说,有太多事情等待着自己去做,不能让团队研究进展卡在自己这一环。任莹莹老师尚在月子中就开始着手自己的研究;上班后,为节省坐班车来回路上的时间,便在千佛山校区附近自费租了一间办公室。因为她有两个孩子要照顾,科研又不能松懈,每一分钟对她来说都很珍贵。蔡阳健的博士研究生刘永雷告诉记者:“蔡教授从未要求过我们如他一样地连轴转,但我们每次晚上10点离开实验室时发现老师没有走,11点离开实验室时发现老师还没有走,久而久之,大家就都不好意思懈怠了。”

记者走进山东师大光场调控及应用中心,扑面而来的是向阳的朝气和浓浓的科研氛围。二楼挑层的咖啡间里,几位年轻的教师正在探讨科研进展;西侧学习室里,30多位研究生正在集体攻关;实验室里,师生们潜心研究,目光专注。一股时不我待、你追我赶的科研风气正在团队间悄然形成。

基础与应用融合,科研产出日丰影响日盛

科研从不是盲目的,它需要目标的指引和激励。

光场调控研究不能囿于基础理论的研究,必须与应用研究相结合,聚焦国家发展战略和新旧动能转换所需,做到既“顶天”又“立地”。这是该中心全体成员的共识。

然而,基础研究与应用研究相融合,听上去轻松,却意味着要付出旁人想象不到的努力和汗水。

凭着一股敢闯敢试、永不服输的劲头,该中心纳米光学研究小组,在韩张华教授主导下,将大部分时间贡献给了实验室。他们建设的微纳加工平台,在山东师大将光学器件的“微纳设计—加工—检测”流程全部打通,突破了“加工”阶段完全依赖外部提供样品的“掣肘”。目前,该平台已拥有全省最领先的电子束曝光加工设备。同时,韩张华团队所开展的微纳尺度上光场调控的前沿研究也取得突破。他们将光学领域调控辐射输出的手段扩展到太赫兹波段,把工作于泵浦光的领结型天线及工作于太赫兹波段的开口谐振环天线整合到一起,使差频产生太赫兹功率增强10^5数量级。

该中心的另一应用研究成果——表面增强拉曼光谱(SERS)芯片也已研发成功。别小看这枚仅有4mm×4mm的芯片,它可以实现爆炸物检测和毒品检测;还可以用于食品安全领域,对食品供应链中的危险微量元素进行定性和定量分析;同时,它还可以应用于生物研究,用于鉴定与表征包括蛋白质、DNA和细菌在内的生物样本。

与此同时,“矢量空间调制器”“海底地形测量激光雷达”等一批有望投入应用的研究也在有序推进中。“忙到飞起”是团队成员共有的状态。老师们说:“选择了科研,就意味着选择了辛苦,然而只要撸起袖子加油干,我们也能成为一支光学研究的‘梦之队’!”

天道酬勤。纵览团队成立两年多来的研究成果,星光闪耀——

2018年,获批国家自然科学基金项目3项,中国博士后基金2项,济南科技局创新团队1项……

2019年,获批国家自然科学基金项目12项,科技部国家重点研发计划项目子课题1项,中国博士后基金4项,山东省自然科学基金5项,山东省科技创新基地专项1项……

2020年,获批国家自然科学基金项目12项,中央引导地方科技发展资金项目1项,中国博士后基金4项,山东省青年创新团队1项,国家级教改项目1项……

两年多来,该中心SCI论文发表量达100余篇,高水平论文发表数量居山东省属高校同类团队之首;1人入选美国光学学会会士,2人入选山东省“泰山学者”青年专家,1人入选山东省“双百外专计划”专家……

一项项高水平科研项目、一批批高层次科研成果,记录着荣光,也记录下团队成员以一往无前的奋斗姿态,勇做新时代泰山“挑山工”的坚持和不易。尽管投入了异于常人的精力和时间,老师们却从不叫苦喊累。他们骄傲地说:“我们离‘梦之队’又近了一步!”

栽下梧桐树,引得凤凰栖。2018年中心成立之初,也曾面临引才难问题,当时前来应聘的十几个博士最终只留下了两个;而如今,该中心已形成一个结构合理、团结协作、有机融合、充满朝气的学术团队,拥有教授6名(其中国家杰青1名、“泰山学者”青年专家2名)、副教授5名,讲座教授5名(其中山东省“双百外专计划”专家1名、俄罗斯院士1名、美国光学学会会士3名),讲师16名,实验员2名,为承担国家级重大项目打下了坚实的基础。

科研的底气,源自于扎实的成果累积。面对未来,蔡阳健信心满满。他说:“我们将紧跟中国创新的浪潮,与时代共振,继续逐浪奔涌!”