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李宝军:在纳米世界寻找奇迹

中华英才 作者:林亚茗  图:戴海荣 2016-09-16 09:56

核心提示: 全国优秀科技工作者、全国五一劳动奖章获得者、长江学者特聘教授李宝军。

纳米线及其器件是国际上一个非常重要的研究领域,《Nature》(自然)杂志将其列为物理学五大前沿研究热点之一。

在中山大学浓密的绿荫中,一栋安静的科研楼里,我们与李宝军教授面对面。这位在专业界知名的科学家,给人留下十分平和的印象。

千万里,他追寻着

李宝军走过了一条漫长的求学深造之路,学习和工作过的国内外院所就有9所,包括了英国牛津大学、美国麻省理工学院、新加坡国立大学等。他经历丰富,但研究目标始终集中在微纳光子器件与光操控。

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李宝军经历丰富,但研究目标始终集中在微纳光子器件与光操控

李宝军的研究对象特别小,往往在微米和纳米尺度,要借助显微镜的观察来做实验;而其研究成果非常大,主持完成国家自然科学基金重大研究计划、国家杰出青年科学基金、教育部长江学者奖励计划等重要科研项目。

他在国际学术刊物发表SCI论文150多篇,主编出版英文学术专著两部,合著一部,获授权美国发明专利、中国发明专利以及实用新型专利10多项。

他的研究属于基础研究,但讲起来相当有趣。有一个发现是将波长为980纳米的光通入锥形光纤探针,从针尖端照射到悬浮在液体中的微纳颗粒上,对微纳颗粒进行灵活、精准、无损伤光操控,实现对各种结构图案和阵列的构筑。

该研究结果在生物医学领域有着举足轻重的价值。比如,在不接触生物表面的情况下,操控其毛细血管的红白细胞。在实验鼠的身上,用这种方法可以制造出血栓,反过来也可以打通血栓,不需要接触和损伤表皮。

他说:“老年人某些神经衰变,功能退化。这个研究成果也许将来可以激活某些死亡的神经。如同冬天的草枯黄了,但有了温暖的阳光和充足的雨水,又会长出新芽。”

他们取得的科研成果,不仅获得广东省科技成果一等奖,还令一些企业和生物科技界研究人员颇感兴趣。美国硅谷等的科技公司也曾经去找他,商榷一起做开发研究,有人甚至提出,愿出资几千万支持成果转化研究,都被他一一回绝。

李宝军有毫不动摇的想法:如果有一点进展就转到应用研究上,那基础研究就无法持续和深入。

科研需要奇思妙想

李宝军实验室的主要设备是各种显微镜。他说:“实验设备并不需要太复杂和昂贵。科研最需要的是奇思妙想——创新的思想和方法,把不可能变成可能。”

在实验室的走廊上,李宝军指着一组组图片,通俗地解释着:“光是以直线传播的。利用纳米线导光,可以令其任意转弯。”

他对这些肉眼看不到的现象充满兴致:“这是最细的纳米级光纤实验,在显微镜下进行。掺入量子点和荧光染料后,像拉棉花糖一样去拉,可以制作出各种形状,包括复杂的‘鸟巢’。这种鸟巢的大小大约相当于一根头发丝的直径。这个成果的应用前景是令集成芯片体积更小,功能更多。”

这些成果要多久可以延伸到应用,没有确切的时间。然而,一个道理却是铁定的:任何应用技术不可能不经过基础研究的过程。

纳米线及其器件是国际上一个非常重要的研究领域,《Nature》杂志将其列为物理学五大前沿研究热点之一。

李宝军在研究中,善于去寻找别人想不到的角度。他的团队发现的一种新的光子学材料——聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT),竟然是从丝袜等纺织品的原料中提炼。这种材料具有优良的透光特性,可制作柔性纳米波导并组装光子器件,解决器件微型化的问题,被美、英等多国专家肯定,称其是“一种吸引人的纳米光子学材料”、“一种前途无量的导光材料”。

严谨是教研和参政的守则

李宝军长期在一线从事教学和科研工作。他教学工作认真负责。前两年,他身兼中大物理科学与工程技术学院院长及高能物理联合学院院长,管理工作大幅增加,但仍然不离开教学一线。他为本科生和研究生开设基础和学科前沿课程,用中英文双语授课,讲授深入浅出、生动有趣,得到师生的广泛好评,荣获中山大学“芙兰”教师励教奖。其所带的博士、硕士,分别已经有10多人和40多人毕业。其中有的入选中组部青年千人计划,有的成为教授,有的获全国优秀博士学位论文提名作者。

李宝军和学生在权威杂志发表的学术论文,署名最多两三个人。他说:“作为导师,根据这个领域科研的国际规范,即使署名在最后一位,也要对论文的每一个说法负责。”他修改一篇论文从英文单词都要严抠,最多时改上几十次。

他的社会事务也在增加,担任着民进中大支部主委,并在2013年被选为省政协委员。

他以对科研同样的严谨态度,把参政议政列入自己学习和实践的范畴。2015年省政协大会期间,他提交了关于《大力加强我省基础科学研究、提升原始创新能力》的提案,指出广州在人均GDP方面是中国最高的城市之一,但对全球科学发展的贡献却很低,并就此建议,广东及广州应当大力加强基础科学研究、提升原始创新能力,增强国际竞争力和影响力。

2016年,在省政协十一届四次会议上,李宝军指出,应用研究的许多重大进展都源于基础研究的成果,离开了基础研究,创新就会成为无源之水、无本之木。他建议将有限的科研经费尽可能多地投入到基础科学研究中,让从事基础研究的人员产生更多原创性成果。

李宝军

汉族,1964年9月出生,广东省政协委员、民进广东省委会委员、民进中山大学支部主委,中山大学材料科学与工程学院教授、博士生导师。国家杰出青年基金获得者,长江学者特聘教授,教育部创新团队带头人,全国优秀科技工作者,国家百千万人才工程入选者,有突出贡献中青年专家,国务院政府特殊津贴专家。2015年获国家自然科学奖二等奖,2016年获全国五一劳动奖章。

(2016.09.01 第17期)