“从科学发展史上我们都可以看到,科学仪器的研制在实验科学发展上特别重要。科学现象只有真正被观测到了才能有新的发展。比如,人类以前都觉得太阳是绕着我们地球转的,但是通过发明天文望远镜和天文观测,我们就认识到原来地球是在绕着太阳转的。实验观测在科学的整个发展过程中是特别重要的一环,但是因为各种因素导致很多方向的实验仪器都是依赖国外。”

1962年,杨学明出生在浙江省德清县一个小村庄。初中时读书勤奋,当年在班级里理科成绩非常出色,经常为同班同学补课。从那时起,杨学明就展露出了他非比寻常的能力。虽然中学时期受到化学老师的启蒙热爱化学,但这门热爱的学科并未在高考时眷顾他。高考时,杨学明凭借物理95分(满分100分)的高分,16岁的他考入浙江师范学院物理系。

和很多知名科学家从小就因各种机缘对科学产生浓厚兴趣不同,杨学明坦言,他直到进入大学后,才对科学有了初步的认识。“我感觉化学我没有念够,所以要去念化学。”在读大学期间,他逐渐萌生了考研究生的想法,但量子力学这门课的排课比较靠后,他必须自学才有可能不错过研究生考试。为了自学好这门较难的课程,杨学明经常拿着书本去请教老师。老师李鹤年专门为杨学明出了一张卷子,如果考试通过,就可免修这门课,结果杨学明凭借80+的高分成功通过考试。从此,杨学明便领悟到了人生的第一个科研道理,自学能力是今后开展研究的必要技能。

在浙江师范学院的四年,他从一个懵懂的少年成长为一个有理想的青年,人生的机遇也由此开始。

1982年,杨学明顺利考上中国科学院大连化学物理研究所。20岁走出浙江,从物理转到化学研究,师从张存浩和朱清时两位科学界的前辈,从此,开始涉足分子反应动力学这个当时还非常新的领域。

杨学明在交叉分子束仪器旁边  提供者:中科院大连化物所

硕士研究生毕业后他又远赴美国加州大学圣芭芭拉分校攻读博士,不过他在此期间所发的论文数量非常少,而是将兴趣集中到了科学仪器的设计上,他领悟到先进的科研仪器对实验化学物理基础研究的重要作用,更坚定了发展新的高端仪器用于科学研究工作的决心。

博士毕业后,杨学明又在普林斯顿大学化学系从事了近两年的博士后研究,

师从1986年诺贝尔化学奖得主Yuan Tseh Lee,并花了整整一年的时间,跟着实验室的工程技术人员,在计算机上设计出人生第一套复杂仪器的图纸,成功把设计图纸变成世界上首套利用同步辐射的交叉分子束科学仪器。这也为他在团簇分子的高分辨红外光谱研究方面打下了很好的基础。

杨学明的研究内容是原子、分子级别的化学反应过程。原子、分子……这个微小却变幻无穷的世界让他着迷。

2001年是一个重要的转折点,杨学明到母校中科院大连化物所访问,他感慨万千,更坚定了想要回国干一番事业的信念。他欣然接受所长包信和的邀请回国工作,而这一声应允,意味着一切要从头开始。原本蒸蒸日上的科研事业要中断,辛苦研制的科学仪器无法搬迁随行,还要从零开始组建科研团队……杨学明深知,已过不惑之年的他将要面临怎样的艰辛,但他依然很坚定。

“没有什么比自己的成果给国家科研带来价值更重要。”

不过,相对于产出重磅科研成果,让杨学明更骄傲的,是一件件自主设计研发的科研仪器。这些仪器是他驰骋学术战场最有力的“武器”,是他与钟爱的化学世界对话的工具。2018年,由杨学明主持建成的我国第一台大型自由电子激光用户装置,这是当今世界上唯一运行在极紫外波段的自由电子激光装置,也是世界上最亮的极紫外光源。

正是有了一系列自行研制和原创的科学仪器的支撑,杨学明带领团队在化学动力学领域取得诸多重大突破性科研成果。共发表论文《科学》16篇,《自然》1篇,2006年和2007年连续两年入选“中国十大科技进展”,“实验观测到化学反应中的量子干涉现象”2020年入选“中国十大科学进展”。

短短几年,他所带领的团队就成为化学反应“共振态”领域国际知名的研究团队,而分子反应动力学国家重点实验室也成了国际上在这一领域具有重要影响力的研究基地。

目前,杨学明正在积极推动我国新一代高重频自由电子激光装置的发展,努力推进深圳规划中能X射线自由电子激光和大连极紫外自由电子激光项目的建设,为科研工作者提供世界上最先进的极紫外和软X射线光源。

“我们就是想要做一些别人没做过的事情。”杨学明说,“中国不缺人才、不缺资源,只要有世界领先的科学仪器,我们就能有新的科学发现。”

几十年来杨学明遨游于钟爱的学术世界,在国际分子反应动力学领域取得系列重大成果,提升了我国在该领域的国际地位。更让杨学明感到自豪的是,他推动和主导了诸多原创科研仪器的设计研发工作,极大地提升了我国科研仪器的水平。

杨学明教授发表2022未来科学大奖获奖感言

2022年,杨学明因研发新一代高分辨率和高灵敏度量子态分辨的交叉分子束科学仪器,揭示了化学反应中的量子共振现象和几何相位效应,获得未来科学大奖-物质科学奖。