刚刚带完新生军训,就赶来参加浦江论坛。34岁的同济大学物理科学与工程学院教授江涛科研与教学两不误。作为国家高层次青年人才,上海科技青年35人引领计划的代表,他将自己在科研道路上的所有经验,都带给了自己实验室里的学生。回首再看走过的科研之路,他曾经暗自发问:“我为什么会走这条路?”在这次浦江论坛上,他也期待听到来自其他青年科学家的回声。
※ 观察过一百多届诺贝尔奖清单 ※
大至宇宙,小到纳米,光谱学一直是探测和研究物质的重要科学手段。“以光测量技术的创新,加强光物理研究的深度和光电器件研发的力度。”江涛这样概括他的“追光路”。对于为何走上这条路,他也曾追溯过。
2010年,江涛观察了一百多届诺贝尔奖的清单,发现诺贝尔奖至今大概有五十余届是通过仪器创新获得直接推动或间接促进的。有趣的是,在2018年左右,有新闻也报道了这个类似的统计结果。
掌握了最先进的科学仪器研发技术,就掌握了科技发展的主动权。这是他从这个观察中得出的结论。“工欲善其事,必先利其器”自此成为了他科研的出发点,他希望能用一些独特的实验系统做一些比较有趣的事情。
2010年,江涛在复旦大学攻读博士学位,与大多数人不同的是,他是导师吴施伟教授的第一个学生。作为“第一人”,也就会感受到很多不一样的经历:实验室的搭建、实验仪器的调试都要一样样做起,大到组装实验系统,小到一颗一颗地拧螺丝,低温真空、激光相关的技术,他基本都在导师的指导下事无巨细地完成。如今回想起这段经历,江涛觉得不仅培养了自己科学的思维方法,也让他的实验技能更加扎实,令他受益匪浅。这样的培养方式如今也被他带到了自己的实验室里,学生们从机械加工、3D制图到软件编程等技能都要学习,从扎实的基础做起。
※ 和实验器件有了“心有灵犀”的感觉 ※
越有挑战性的课题,越能带来重要成果的突破。江涛认为,这是科研经历中非常适用的一句话。
从博士到博士后阶段,江涛的科研主要聚焦于两个方面:一方面大胆尝试一些新奇有趣的想法,另一方面通过实验系统的创新去研究有难度的课题。
真正让他成长的是在2014年读博士时,他的一个重要课题——电学手段调控二维材料的非线性光学响应。江涛至今仍然记得那晚他第一次看到实验信号时,那种难以置信的震惊和兴奋。在这项实验中,很重要的一点在于如何制备一个“非线性光学测量友好”的器件,通常这类器件用的都是基于硅衬底的场效应晶体管。“当时我们借助了国际上已经开始采用的离子凝胶作为栅极介质,制备了高性能的石墨烯场效应晶体管。但是在测量光学信号的同时,如何用好这个器件很有挑战,包括合适的栅极介质、苛刻的实验条件、适合的电学调控参数等细节。”
江涛描述自己在做这个实验的时候,和这个器件产生了一种“心有灵犀”的感觉,能感受到这个器件的呼吸节奏。“它就好像是我的一位老搭档,一路的摸索让我具有了很好的掌控力,我们之间有非常默契的配合,我用这个器件也就能做出非常好、非常漂亮的数据。”
博士后阶段,江涛前往美国科罗拉多州博尔德分校从事博士后研究,学习先进仪器设备的设计和搭建,进一步应用于科学研究。博士后阶段选择创新仪器设备,并不利于短期获得定量化的学术成果,“但中国正在大力倡导自主创新科学仪器,这将是我们国家未来重要的发展趋势,也是国家急需的发展领域。”江涛说,直面挑战,响应国家需求,应该成为青年科学家的选择。
※ 培养学生就像“做菜” ※
江涛老家在重庆,但大学到博士阶段都在上海度过,从美国留学回国后,他首选了上海,续写与这座城市的缘分,他说是因为“上海从不同维度支撑我们的工作,提供了很多创新的机制,同时也很开放,就好像浦江论坛这样的论坛,让我们有机会展示自己的成果,也有很好的平台让我们专心为国家和社会作出贡献”。
2020年,江涛加入到同济大学物理科学与工程学院这个大家庭,成为了王占山教授团队里的一员,在同济建立了实验室,同时也成为了带学生的老师。“我觉得科研中最核心的内容还是培养学生,因为一线的学生才是真正去实现科研工作的主力军。”在江涛看来,作为导师,一定要教学相长,自己的成长和学生的培养一定要有机结合起来。
因为喜欢做菜,他时常用做菜的心得类比对学生的培养,“每种食材的特色、风味都不一样,通过不同的料理方式,可以激发食材中某些独特的风味,让菜肴变得更加美味。培养学生也是如此,每位学生都有自己的特点,导师的任务就是因材施教,激发他们发挥最大的潜能。”
除了培养研究生,江涛还通过多种方式指导了30多位本科生。他的团队中有本科生只花了两个月就能结合电学调控、超高空间分辨、超快时间分辨、光谱学显微测量技术,开展纳米材料研究。同学们动手能力强,对科研充满热情,让他很欣慰。今年他还给自己一个新挑战——做了本科生班主任,刚刚带完学生军训,把自己晒黑了好几度。“科学的未来是年轻人,我想多了解00后的想法,所以更要走近他们。”
在浦江论坛现场,江涛也和记者分享了他对自己未来科研之路的规划与期许:“作为一名青年科学家,我未来几年最重要的任务,就是利用好国家和社会提供的优秀科研平台,做出更多重要的科研工作,积极响应国家需求,为国家培养更多高水平人才。”
青年报·青春上海记者 刘晶晶
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