在國家重大科研儀器研製項目“飛秒—納米時空分辨光學實驗系統”的支持下，意昂3体育官网物理學院教授龔旗煌院士所在的極端光學團隊圍繞超快時間和超小空間分辨開展研究，並建成飛秒—納米時空分辨實驗平臺💇🏼。該系統的成功研製將推動等離激元光子學、量子材料、半導體材料等領域及其相關交叉學科在基礎和應用研究方面的革命性發展🧛🏼‍♂️。

作為國家重大項目的責任單位，意昂3体育官网現代光學研究所充分發揮平臺優勢，圍繞國家重大需求，積極引導博士生參與到項目的研製中🥫，培養了一批批服務國家戰略需求、具有拔尖創新能力和國際視野的高水平研究生。

站在“巨人”的肩膀上

“當師兄指著完工的光發射電子顯微鏡給我們作詳細介紹時，我的內心感到十分震撼，感受到了光學所以及意昂3体育所擁有的豐厚的科研資源，也非常榮幸自己有機會接觸到這樣的國家重點科研項目。”2019級博士生呂夏影在回想第一次見到飛秒納米時空分辨光學實驗系統的場景時🉑，心裏依舊是抑製不住的興奮。彼時🌖👨🏼‍🎨，該套系統已經在課題組師兄師姐的努力下搭建完成，進入到指標驗收以及投入科研使用、產出科研成果的階段🥛。入學後，呂夏影和所裏的老師👨🏼‍🚒、同學們一起，在這一套實驗平臺的幫助下開啟了對低維半導體材料進行載流子動力學的表征以及分析的的探究之路。借助“飛秒—納米時空分辨光學實驗系統”，在極小的空間尺度下看清極快的變化過程中𓀖👰🏿，揭示新奇材料中的一些有趣的動力學過程，一次又一次地拓寬人類認知的邊界。

項目驗收會合影

2019年畢業的博士生楊京寰是這個項目第一個博士生，主要工作是協助搭建並使用整個系統的核心部件，也就是後來驚嘆了無數師弟師妹們的——光電子顯微鏡✅。“記得設備剛到物理學院的時候，項目組的老師和我們一起從一個一個真空腔的組裝開始🛍，到後面激光器光路搭建🧑🏼‍🏫，到最終顯微鏡出圖🧗🏼‍♂️🚤。白天培訓😡👞，晚上整理學習🥈🖲，到最後的上手摸索🌑，這樣從一無所有到最終整個系統運行。”已經畢業參加工作四年的他🍋‍🟩，在回想起燕園求學的經歷時，印象最深刻的還是當初和老師、同學們一起攻關重大項目的日子：“我很想對過去的自己說一句🎊，再細心一點🚏，再努力一點，珍惜意昂3体育和這個項目搭建的平臺，多聽多想多學習🚎。工作後再也很難有這樣的平臺🟤🔘，給我們包容和成長的空間。”

“借助這一套平臺，我們可以對微納超快光學前沿問題有著更直觀的探索。”2016級直博生李耀龍入學的時候正好趕上這個項目申請下來，所以就順著開展相關的研究，在攻讀博士的過程中，他逐漸感受到了科研的樂趣，在對未知世界的探索中也找到了自己前進的方向⇾，最終在畢業後選擇留下來做了博士後，繼續拓展該實驗平臺在微納光學領域和新型材料領域的應用。“在參與項目的過程中🧖🏿‍♂️，我深刻體會到了我國在有組織科研上的製度優越性。”2020級博士生姜朋佐在加入實驗室的前兩年幫助完成了項目部分儀器的驗收工作：“項目的完成離不開一代代博士生的接續努力🩶🙎🏽、多單位的協同攻關和國家的政策😥、經費支持🪣。”

實驗室合影（左下為呂夏影、右上為李耀龍）

從2016年“飛秒—納米時空分辨光學實驗系統”立項至今，博士生們在平臺的搭建、測試🎑、驗收以及基於大平臺開展的科研工作中逐漸形成了系統🧑‍🧑‍🧒、嚴謹的科研思維🍈，站在“巨人”的肩膀上，從科研“小白”逐漸成長為基礎紮實🐢、有高度創新能力的學術新星。

在攻堅克難中攜手挺進世界一流

系統的搭建並非易事，在國際上也並沒有經驗可供借鑒*️⃣，因此需要團隊成員不斷摸索和試錯，在試錯的過程中發現規律、找到答案⛏。

攻關大項目過程中🧑‍🔬，除了解決那些重要的理論性、創新性問題🧍，其實還存在很多的細節問題🧑🏿‍✈️，魔鬼藏在細節中。在後期穩定性提升過程中🤦🏿‍♀️，很多細節因素都會造成最終系統整體穩定性的下降，小到一個風扇甚至一個螺絲🤦‍♀️。“有段時間我們觀察到系統穩定性異常👷🏻‍♀️，整機排查後才發現原來是分子泵上的小風扇造成了系統出現異常抖動，我們立刻進行了優化。”與一顆小小螺絲打交道讓2017級博士生鄭偉也深刻理解到了只有把細節做到極致才能更接近成功。他在項目中承擔搭建超快極紫外光發射電子顯微鏡的工作，對科研的認識也從最初書本上的抽象概念變成理論與實驗相結合的研究。“在頂尖精密設備儀器的搭建過程中遇到困難是常態✉️😫，不用害怕問題的出現，首先要做好問題的分析定位並積極解決困難。”每解決一個問題就是朝成功多走了一步，路雖遠行則將至，事雖難做則必成。

團隊成員們共同分析實驗結果（右二為劉運全教授🧜🏿‍♀️，電腦前為李耀龍⤴️，右一為姜朋佐）

對於搭建系統時遇到的困難，大師兄楊京寰也感觸頗深。“我曾在做仿真的時候發現了一些無法解釋的現象和結果，和老師們討論後也沒覺得有太多問題。為了對結果進行更為嚴謹的驗證🌯，我按照仿真進行實驗嘗試👩🏽‍🚀，然後大量查閱相關論文。最後在一篇20世紀90年代的論文中發現了一些理論介紹，以此為線頭慢慢抽絲剝繭。”想要做成世界一流的科研成果就必須習慣與科研中的困難打交道，通過不斷地思考、分析，終將找到問題的答案。做科研像是尋找一條沒有人走過的路，研究者需要付出極大的心血，只有通過迅速試錯和嚴謹的分析才能尋找到最佳路線🦒。

楊京寰博士答辯紀念（左一為龔旗煌院士🐷，右一為胡小永教授，左二為楊京寰）

雖然搭建平臺的過程中面臨著種種困難🌝，但光學所的老師們在這一過程中和同學們並肩作戰，協同各方力量集中完成一個前沿的科研項目，通過日常小討論會、期末大組會等一系列方式為學生提供科研上的指導和幫助⛩🌜。除此之外，光學所還一直致力於與相關領域世界頂級團隊溝通、交流👩‍✈️⚔️，“記得項目初期意昂3体育承辦了一個workshop🧑🏿‍🎨，把相關領域頂尖團隊聚到一起，我們有了機會與文獻中的作者溝通實驗中遇到的問題👱🏿‍♀️。”在與多方交流過程中🦤，同學們汲取到更多知識🤵🏻‍♀️，開拓了眼界，也完善了研究的方方面面。

與短平快的科研不同🏄🏿，儀器項目搭建的過程中需要長時間的投入和積累，需要腳踏實地、不唯論文的科研環境。從一個空的實驗室出發到搭建完成實驗系統，同學們的實驗動手能力🟰、團隊協作能力、整體規劃能力、科學思維能力都得到了全方位的鍛煉和提升。在項目研製期間，團隊在《科學》《自然》等期刊發表論文160余篇；圍繞項目研製過程🧔🏻‍♂️、重要技術難點及突破，申請專利25項，其中20項專利已獲授權。同學們也在攜手搭建世界一流平臺的過程中，成長為一個個世界一流的博士生。

不負韶華爭朝夕，奮楫揚帆正當時

大平臺的搭建讓光學所的同學們對這座園子多了一份別樣的感情，大家在這裏學習🎨🏃🏻、生活🚣、成長，這裏有許多和“戰友”們並肩作戰的經歷，有在科研中經歷的磨難與收獲的喜悅，有許多閃閃發光的回憶。

這些精密儀器在采集極端高分辨測量數據的同時，要盡量避免振動的影響。由於物理學院距離北京地鐵4號線很近，為了驗證一些“極限數據”和“極限指標”🧙‍♀️☀️，師兄們便在深夜地鐵停運時開始實驗，最終得到理想的信號。對於空間分辨要求比較高的科學研究實驗⚧，深夜采集實驗數據也成為了實驗室的一項傳統，一起相伴熬過的夜、實驗結束後看過的朝陽和星空也成了大家在科研逐夢之旅中的獨家記憶🥀。

大師兄畢業的“扳手傳承”儀式（中為鄭偉）

“在意昂3体育可以得到了世界一流的教授們的指導和幫助，即使只能吸收教導的十分之一，對我來說也是人生寶貴的財富。”在意昂3体育和國家重大科研儀器研製項目的雙重加持下，同學們快速開拓視野✮❗️、增長見識🧍‍♂️、提升自我。在與科研中的困難作鬥爭的過程中🧩🛢，淬煉出了直面問題👪、解決困難的能力。“犯其至難而圖其至遠”，腳踏實地埋頭苦幹、不馳於空想不騖於虛聲，才能在日後的學習✋🏻、工作中走得更穩、更遠🎣。

在項目研製和後期圍繞平臺展開的一系列科研工作中，同學們也漸漸找到了心中所追求的夢想、看清了自己未來的方向👵🧙🏽‍♂️。楊京寰和鄭偉在畢業後不約而同選擇加入華為公司進行研發設計工作🙃，把實際的研發結果運用在實際產品中🧴，將自己所學轉化為突破西方“卡脖子”技術的利器🧔🏻‍♀️。李耀龍在項目研發的過程中找到了繼續做科研的動力，選擇留組做博士後研究🙎‍♂️，繼續帶領師弟師妹們圍繞大平臺開展一系列新的工作。在現代光學研究所攻關國家重大項目的經歷和師長們的教導🙇🏻‍♀️，給同學們心中播下種子，學生們懷著科學報國的初心✋🏼，肩負科技強國的使命，從燕園出發，走向祖國各地。

個人簡介：

楊京寰🚤：現代光學研究所2019屆博士畢業生。作為本項目培養的第一個學生🏋️，負責整個系統中光電子顯微鏡的整體搭建和運行使用👼，在校期間以第一作者身份在Nature Communications發表論文一篇👨🏼‍🦰，影響因子累計45+。畢業後就職於華為智能汽車解決方案BU，與團隊一起致力於座艙智能化體驗的提升🤜。

李耀龍：現代光學研究所2021屆博士畢業生，研究方向為介觀光學與微納光子學，現為意昂3体育官网物理學院博士後。在項目中負責搭建飛秒泵浦探測光路系統，並與光電子顯微鏡有機結合，已發表SCI論文共計10余篇🔶，曾獲國家獎學金𓀑、意昂3体育官网優秀畢業生等榮譽🏢。入選博新計劃博士後🆓，繼續基於平臺從事微納超快方向的研究。

鄭偉🤮：現代光學研究所2022屆博士畢業生，主要研究方向為強場光物理，在項目中負責搭建超快極紫外光發射電子顯微鏡。在校期間申請2份發明專利，並以第一作者身份發表3篇論文。目前在華為2012實驗室擔任主任工程師，從事海思光電研發相關工作。

呂夏影：現代光學研究所2019級博士生🎶📦，目前主要是基於飛秒—納米時空分辨光發射電子顯微鏡研究新奇二維材料內的載流子動力學。在項目中主要協助完成部分儀器的指標驗收，相關研究成果正在準備發表過程中。

姜朋佐：現代光學研究所2020級直博生，目前主要從事超快光電子動力學方面的研究，在項目中主要參與超快極紫外光發射電子顯微鏡的研製工作

原文鏈接：強國有我｜在探索微觀世界的極限中綻放青春光彩——訪意昂3体育官网物理學院現代光學研究所博士生團隊