云寺手游网:做最专业最放心的安全下载站!
您当前所在位置:首页 > 游戏资讯 >

自小是学霸,开过密室逃脱,最终死磕天体物理,这位杭州90后科学家拿下青橙奖百万大奖

时间:2024-01-15 18:15:42 来源:云寺手游网

一个是动手能量不强的90后,创业开过密室逃脱,后来投身科研,揭开了动态宇宙领域最大谜团“快速射电暴”神秘的一角。

一位是温州苍南走出来的动手能力超强的科学家,与砸中牛顿的苹果树后代为邻,对一个比头发丝直径还小千倍的器件前后钻研了8年,研制出世界最小光谱仪。

今天,达摩院公布了2023青橙奖名单。之江实验室研究员冯毅和浙江大学信息与电子工程学院研究员杨宗银入围。他们与其他13位上榜的青年科学家,每人将获得由阿里巴巴公益专项支持、可自由支配的100万元奖金。

1‰秒释放的能量比太阳一年释放的还多

他揭开了快速射电暴神密的一角

来自之江实验室的冯毅是一位90后非典型性科学家。两次创业后投身科研,毕业两年连续在顶级期刊发布了6篇学术论文。

说到冯毅的主要成就,不得不从一种神秘的天文现象讲起:快速射电暴。

冯毅是解释这个拗口的天文名词:这是一种非常剧烈的宇宙爆发现象,持续时间非常短,通常只有1‰秒,比人眨眼的时间还要快几百倍。不过它毫秒量级时间释放出的能量可能比太阳一年释放的能量更多。

“如果有谁知道怎么产生这么高能量,甚至有可能帮人类解决这个能源危机。所以它存在这种颠覆性改变人类生活的可能性。”冯毅说。

快速射电暴是当代天文学中非常重要的研究方向。可以确定的是,大多数快速射电暴都来自银河系外,是宇宙深处发出的遥远信号。

这种目前没有公认解释的天文现象,勾起了冯毅无限的好奇心。

2019年,冯毅所在团队通过FAST捕捉到FRB121102的1652个爆发,超过此前本领域所有文献总和,首次发现其能量双峰结构,推动重复暴研究进入高统计性时代。

2022年3月,快速射电暴的奥秘被冯毅揭开小小一角。他首次提出统一解释重复快速射电暴偏振频率演化的机制,揭示了快速射电暴可能存在演化阶段。

有专家评论,这一发现为最终确定快速射电暴起源确定了关键的证据。随后他们对世界首例持续活跃的快速射电暴进行长达17个月的观测,有了一个惊人的发现:快速射电暴可能处于双星系统中,伴随爆发源的可能是大质量恒星甚至是黑洞。

国内外天文物理学家给予高度评价,前所未有的观测揭秘快速射电暴可能的起源,往认知它的起源又更进了一步。

痴迷于顶尖科学家故事

创业做过密室逃脱

在老师眼里,冯毅是个特别有天赋的孩子。

刚开始上小学时,冯毅一直处于放养状态,从来不参加补课,也没有各种培训。直到有一次被老师推荐参加了奥数比赛,居然拿了第一名。

从那时开始,冯毅痴迷于学习,特别是物理。他最喜欢看顶尖科学家的故事,特别是牛顿、爱因斯坦,希望自己长大后也能和他们一样成为出色的科学家。

这种学习的热情一直支配着冯毅的整个学习生涯。从初中到博士,他几乎每天都会自学到晚上12点睡觉。是标准的别人家的孩子。

后来凭借物理竞赛保研到清华物理系,并在本科毕业前往美国加州深造,很快就以一作身份在顶级期刊《Nature》正刊发表了论文。

不过,冯毅他也是一位“非典型科学家”,他和朋友曾两度创业。

大学本科毕业时,密室逃脱刚刚兴起。冯毅和同学入股开了一家密室逃脱,当时生意还不错,最高一天有五六千元进账,去掉各种成本,几个月算下来每位合伙人分了好几万。

后来还做过手机游戏,不过折腾一番,他发现最感兴趣的还是科研,于是再次投身实验室后又在计算天文领域“大杀四方”。

动手能力不强的科学家

“是宇宙在为我做实验”

和很多科学家一样,冯毅也有一些很普通人的爱好。打牌和搓麻将是冯毅日常生活很重要的放松方式,而且是打牌高手。

在冯毅的智能计算平台研究中心,计算模拟快速射电暴的声音,尖锐地呼啸而过,成为刺向宇宙大尺度结构研究的探针。

“我非常好奇最新的观测为我们揭示了宇宙哪些奥秘。”冯毅说:“我动手能力不强,实验物理并非我的强项。但天体物理不同,是宇宙在为我做实验。我要做的就是运用科学的方法,解开宇宙星体的奥秘。”

在冯毅看来,茫茫宇宙无比浩瀚而又神奇,地外生命一定存在。“在不要回答和回答里面,我会选择回答。在茫茫宇宙中能找到一个不孤单的另外一种文明,我觉得很幸运。”

是否回答的抉择是后话,对天文学家而言目前更迫切的任务是如何改善观测条件,收集更丰富的信号。

冯毅透露,团队目前正在筹备“宇宙触角”和小天线阵,弥补中国天眼存在的不足,尤其是分辨率。他们计划打造协同观测的这个小天线阵,推动科普的同时可以提升FAST的科学产出。

突破空间色散极限

研制出世界最小光谱仪

和冯毅不同的是,杨宗银从小动手能力超强。

35岁的杨宗银老家在温州苍南。他从小对各种科学问题充满兴趣,不过当时家里的条件不算太丰裕,没有玩具,杨宗银就以拆电器制作小发明为乐:动不动把家里收音机、闹钟甚至电视等拆开,偷偷研究其中的机理。为此,从小没少挨父母批评。

“其实很多时候是因为没有配件店,所以只能拆东墙补西墙。”杨宗银说。

不过当时,“拆东墙补西墙”的杨宗银还捣鼓出了不少有意思的玩意儿,比如随着光照自动响的闹钟、光控灯等小发明。

从小喜欢做电子机械相关研究的杨宗银最喜欢的动漫是哆啦A梦。“我觉得这个是我人生的追求,创造更多好玩的发明。”

从小爱“动手”的杨宗银从家里拆电器开始,一路“拆”到了剑桥大学的实验室。他的最主要成就,是突破空间色散极限,研制出世界最小光谱仪。

考上浙江大学机械系本科后,硕士保送到选择心仪的光电子研究领域,随后拿到了全额的奖学金赴剑桥大学读博。

2018年8月,在一个周六的晚上,杨宗银在实验室测量到了信号,有点不敢相信自己的眼睛,验证了多次都和商用光谱仪测量结果相符。他在日记中写道,“那一刻百感交集,想到这几年的种种经历,一个人在实验室呆坐了好久好久。”

杨宗银最终凭此开发出世界上最小的光谱仪,其器件尺寸仅几十微米,通过进一步开发,可内嵌到手机、无人机以及可穿戴设备中。未来,用手机扫一扫,检测一下蔬菜瓜果农药残留,“读出”牛奶里是否含有三聚氰胺……这些科幻片里的情景,很可能变成现实。

他的论文于次年5月投稿给Science杂志,7月便被接受。Science的编辑评价这项成果是“世界上最先进的材料合成,最高超的实验技巧,最巧妙的算法”, 让中国在光谱仪微型化领域走在了世界前列。

前后8年,失败了150次

正在尝试运用到无创血糖检测

第一次站在剑桥门口,杨宗银非常激动。

“看到那棵砸中牛顿的苹果树后代就种在剑桥三一学院门口。当时很震撼,离梦想中的科学家这么近。”

“肉眼所见的世界,并非真实的世界,只是红绿蓝三色在我们脑海中的投影。”1666年,牛顿发现太阳光通过棱镜的折射后可观察到更多光谱色,这个实验推动了光谱仪的诞生。凭借光谱仪这一工具,人类掌握一种新的精确探测物质的能力。

“真实世界中的事物,光谱信息是非常丰富的,可以分割到成千上万个波段,通过光谱感知,我们得以更接近事物的本质。”杨宗银说。

光谱仪在科研和工业生产中应用广泛,大部分光谱仪体积庞大,工作原理仍和牛顿当年的实验相似,已无法满足日益发展的光谱应用技术需求。但是减小分光和探测元件的尺寸将导致光谱仪检测质量显著下降,光谱仪微型化是目前科技界面临的重大技术挑战。

杨宗银突发奇想,希望研制出一种新型的纳米线材料,进而突破在微米尺度上实现大光谱范围色散的科学难题,解决传统光谱仪小尺寸与高性能无法兼具的挑战。

这样一个比头发丝直径还小千倍的器件,杨宗银前前后后研究了8年,失败了150次。跟所有科研攻坚的故事一样,他学会了与失败相处,并把每一次失败视作宝贵的改进经验,持之以恒,不断挑战。

回顾那段岁月,杨宗银每天都是剑桥大学电子工程系实验楼最晚走的那个人,“很煎熬也很值得”,这培养了其日后沉下心来做科研的品格。

“每天晚上大概10点多做完实验,骑车穿过灯红酒绿的剑桥市中心,看到大家都穿得很漂亮,在酒吧放松。内心也会动摇,是否没有融入当地生活。但一想到,如果有可能把这个工作做出来,就能开拓一个新的领域,就很兴奋地骑车回家,然后第二天又信心满满的去实验室。”

如今,学有所成的杨宗银回到了母校浙大任职,专注于将光谱仪微型化的成果转化为产业应用,无创血糖检测是核心应用场景之一。由于亲友中有糖尿病患者,杨宗银看到糖尿病人在生活上的诸多不便,“每天都要扎手,这个真的很难受,中国的糖尿病人有上亿之多,希望光谱仪的技术能够推广下去,真正帮助到他们。”

“你做的研究,要么上货架,要么进教科书,如果两点都能做到,人生就真的非常完满了。”

2023达摩院青橙奖名单公布

15名“新青年”夺得百万大奖

除了冯毅和杨宗银,2023达摩院青橙奖获奖名单上,还有来自西湖大学的刘晓东、北京大学的常林、中国科学院国家天文台的陈孝钿等总共15人获奖,每人将获得由阿里巴巴公益专项支持、可自由支配的100万元奖金。

达摩院青橙奖旨在发掘和帮助更多对科技进步有重要推动作用的35岁以下中国青年科学家,鼓励他们在重大科研攻坚中挑大梁,发挥榜样作用,带动更多人关注和投身科学研究。

有别于一般的科学奖项评选,达摩院青橙奖选拔摒弃传统的论文和资历评审标准,重视技术创新、应用落地与实际影响力,部分获奖得主纯自主推荐,没有准备一封推荐信。经组委会严格的初审、通讯评审、现场答辩,2023达摩院青橙奖15人获奖名单产生,并获得“青橙学者”称号。他们平均年龄仅有33岁,却在各自领域有前沿的探索突破,并获得广泛的国际认可,覆盖了硅基光电子、纳米电子器件、细胞重编程、胚胎发育等多个关键领域。

同时,今天也揭晓了青橙奖“最具潜力奖”30人名单,每人将收到10万元奖励。

这些青年科学家不受传统学科的知识束缚,融合不同领域的知识与技术,用数据科学推动研究革新。

北京大学研究员常林专注于后摩尔时代的光子芯片研究,结合新材料、新工艺研制出国际领先的集成光学系统,为光计算开拓了广阔的应用场景。常林的伯乐、美国工程院院士、加州大学圣巴巴拉分校教授John Bowers表示,“常林的优秀超越了国籍,具有出色的技术能力、合作精神和领导潜力,是该领域最杰出的年轻学者。”

他们的研究回应了社会关切的重大问题,致力为气候变化、生殖健康等全球性问题贡献中国方案。中科院大气物理所研究员成里京为探究气候与海洋变化,自主建构模型给海洋做“数据切片”,支撑了我国应对气候与海洋变化的国家需求。北京生命科学研究所研究员苏俊的研究方向是哺乳动物的卵子和胚胎的发育机制,为女性不育的成因和防治带来新方向。

值得一提的是,今年有近五成的“青橙学者”在国内完成博士研究,本土培养的年轻学者在国际学术舞台正崭露头角。中国科学院国家天文台陈孝钿与所在团队发现冷湖天文台台址,引发全球天文学界轰动,弥补了东半球天文观测空白。他潜心研究恒星物理,在读博期间就收到了诺贝尔物理学奖获得者亚当·里斯来信,主动请教恒星问题。“我现在做的事情,就是我一生想做的,我很幸运。”陈孝钿说。

青橙奖见证了中国科研新青年的快速崛起,不少人打破学科传统边界,瞄准重大社会问题。青橙奖见证了中国科研新青年的快速崛起。6年来,达摩院青橙奖发掘了60多名“青橙学者”,他们在各自领域取得了阶段性科研成果,包括江文帅、韦东奕等。