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栏目:科技女性话创新

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中国科学院上海光学精密机械研究所研究员姚金平:

把“意外”变成突破 做科研披荆斩棘者


    主人公心语

    科学要大胆设想、严谨求证,用敢为人先的精神、追求真理的热情、坚持不懈的探索创造出更多成果,服务于国家,服务于社会。

    ——姚金平

    □ 中国妇女报全媒体见习记者 程浏可

    见到姚金平时已是晚上七点,刚刚从实验室出来的她还没来得及吃饭。她告诉中国妇女报全媒体记者,自己近期正在实验室忙碌着新平台测试。

    作为中国科学院上海光学精密机械研究所研究员、强场激光物理国家重点实验室党总支书记,姚金平深耕强场超快光学研究已有十余载,主持了多项国家、省部级项目,以第一/通讯作者在PRL、Nature Commun等期刊发表论文40篇,在超快强光场驱动的空气激光研究中取得多项原创成果并获得2022年度上海市自然科学奖一等奖。她还先后入选国家优青、上海市优秀学术带头人、中国科学院优秀共产党员、上海市巾帼建功标兵等。

    回想起从事空气激光研究,姚金平说,这源于一次“意外”。2011年,姚金平临近博士毕业,在做实验时偶然发现了一个有点儿反常的窄线宽相干辐射。最初,她与合作者一度怀疑这是“假信号”,但经过反复验证和分析后,他们最终确定了这是来自大气中氮气等离子体的相干激射,由此开启了空气激光这个新方向的探索。空气激光不仅蕴含了突破传统隧穿电离理论框架的新机制,而且具有高亮度、窄线宽、高准直特性,为光学遥感提供了可远程产生的独特分子指纹探针。目前,空气激光已发展成为超强超快光物理领域的前沿方向。姚金平与合作者作出的这项原创发现被公认是强场驱动空气激光方向的源头,带动了国际该方向的蓬勃发展。

    “科学需要有意外,需要不断开拓。”空气激光现象被报道后,其增益机制突破了现有理论框架,对于强场物理、量子光学和非线性光学等基础研究领域具有重要科学意义。此外,空气激光在爆炸物预警、大气遥感、燃烧诊断等军民领域具有重大应用价值。因此,来自美国、法国、奥地利、日本等国的多个知名研究组很快开展相关研究,呈现出国际竞争的态势。

    为了保持我国在该方向的领先地位,姚金平争分夺秒力求前沿,怀孕期间也未曾松懈,只身前往法国的先进激光技术国际会议上作邀请报告,生孩子的前一天晚上,她也仍在工作。“我希望开创性研究成果能牢牢握在中国人自己手里。”姚金平的笑容温暖却坚定。最终,她的努力没有备辜负,姚金平与合作者成功揭示了氮气离子激光的增益机制,占据了国际影响地位。

    姚金平告诉记者,基于空气激光的远程探测技术与传统技术不同,不仅不需要预先知道待测物的成分,而且可以一次测量多种污染物或温室气体。她与合作者瞄准空气激光在遥感领域的重要应用需求,发展了新型相干拉曼散射技术。这项技术能够为多组分大气分子灵敏探测提供变革性方案,未来能够服务于国家“双碳”目标。空气激光还可以用于燃烧诊断,这对于化石能源的高效、清洁利用以及航天发动机的优化设计具有重要意义。“科技创新是发展新生产力的核心要素,在加强原创性、颠覆性科技创新的新形势下,科学研究逐渐从以往的自由式探索向瞄准国家战略、企业需求等特定应用目标转变,导向性更明确,有利于基础研究与实际应用自然结合。”姚金平说。

    在国家诸多举措的支持下,这些年,姚金平和团队的科研之路越走越宽。作为国家重点实验室的党总支书记,姚金平始终践行“国家队、国家人”的使命担当。“有两个精神一直在我心中,一个是家国精神,科研工作者始终要有家国情怀和责任担当;另一个是争夺第一的精神,只有做开创性工作,才能在科研道路上越走越宽、越走越远。”现在,姚金平带领团队奋战在科研一线,她激励学生“越不寻常的事情越蕴含着重大突破”,科学要大胆设想、严谨求证,用敢为人先的精神、追求真理的热情、坚持不懈的探索创造出更多成果,服务于国家,服务于社会。

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