浙江大學（來源:浙江大學官微）
發布時間：2021-08-05
1月29日，由浙江大學信息與電子工程學院智能傳感所的百人計劃研究員楊宗銀，作為第一作者撰寫的綜述在線發表在國際頂級期刊《科學》（Science）上。文章首次系統性總結了光譜儀微型化的技術方案和發展歷程，引起國際科學界高度關注。
這是繼2019年在Science上刊發世界上最小光譜儀成果后，楊宗銀以第一作者發表的第2篇Science論文。
150次失敗后的成功
把心路寫進實驗記錄本
光譜儀是測量光譜線中各個波長強度的設備，可以對物質成分和結構進行測知，廣泛應用于科研、生產和生活中。比如一個蘋果是否成熟、含糖量如何，通過光譜儀的“火眼金睛”就能一目了然。
楊宗銀研制的世界上最小光譜儀，直徑在一百微米以下，不到頭發絲直徑的一半。“這么小的尺寸很適合裝進我們的手機中，將來或可通過拍攝進行食品安全和健康的監測。”他在談及未來應用時說，“再過幾個月，團隊研制的微型高光譜成像樣機就將面世。”
這樣一個比頭發絲直徑還小的器件，楊宗銀前前后后研究了8年。
博士期間，每天他都是劍橋大學電子工程系實驗樓最晚走的那個人，但每一次離開都無法看到清晰的實驗結果。優化一次，失敗一次。失敗一次，優化一次。
“早起努力！”
“新idea明天試一下……又失敗了。”
打開楊宗銀的實驗筆記，上面用英文密密麻麻寫著各類實驗優化的細節，但每天都有幾句中文格外醒目。“剛開始做實驗是非常有新鮮感的，但是失敗次數越多自己也會感到很無力。”他說，于是便在筆記中記下實驗中的靈光一閃，或者勉勵的話，“每天都期待好的結果，同時又期待新的一天快快到來。”
“當時就寫了整整三大本筆記本。”楊宗銀說，“也會心灰意冷，但是內心的那份熱愛總能驅使我去找到失敗原因再嘗試一次。”
2018年8月，歷時3年，歷經150次失敗，實驗終于成功，他的論文于第二年5月投稿《科學》雜志，7月便被接受。評審專家評價這個工作是“集合了世界上最先進的材料合成工藝，配上最高超的器件制作水準、實驗技巧和巧妙的算法，是一個驚艷之作（a true tour de force）。”
榮譽隨之而來，楊宗銀獲得了劍橋大學國際生全額獎學金（全球僅80名）和國家優秀自費留學特別優秀獎（全球僅10名），他還被選為劍橋大學國王學院研究員，是學院第一位華人研究員。
交叉與蛻變
興趣是最好的老師
這種愈挫愈勇，其實在浙大求學期間就已經打下基礎。
當時還是碩士生的楊宗銀，在世界上首次“生長”出了彩虹漸變的半導體納米線。這種材料可以發出五顏六色的光，非常漂亮，但美麗的背后是他近一萬個小時的不斷試錯改進的艱辛。
興趣與熱愛，讓他在浙大的學習時打開了一片新天地。在機械工程學院完成本科學業時，楊宗銀就把機器人、機械設計等領域的各類競賽都參加了一遍，樂在其中，還拿了全國機械設計一等獎。當時指導他的顧大強老師經常教導他，“要用最巧妙的機構完成一件復雜的事情”，這種思維訓練對他來說終身受益。
后來楊宗銀保送到光電科學與工程學院童利民教授團隊攻讀碩士。他說：“交叉融合的求學經歷為我后來研究提供了便利條件，當面臨沒有現成的設備時，可以直接自己做一個。”
在碩士期間，楊宗銀除了生長出彩虹漸變半導體納米線，還基于這種材料開發了世界最寬光譜可調諧激光器。就像收音機不同的調臺，能夠聽到不同的節目，不同的激光波長能夠對物質進行不同層面的探測。
從小他就喜歡做小發明。為此楊宗銀也沒少挨父母批評，他總是會把家里收音機、鬧鐘等拆開，研究其中的機理。“其實很多時候因為沒有配件店，所以只能拆了東西，拆東墻補西墻。”不過，他確實還制作出隨著光照自動響的鬧鐘、光控燈等小發明。
童年時的配件匱乏，早已一去不復返。
如今，走進楊宗銀在浙大玉泉校區的辦公室，更像一個實驗室。電路焊接平臺上，電烙鐵、電路板、各種零配件，一應俱全。“回到浙大后對自己的辦公室做了規劃，圓了兒時的夢想。”他說，“很享受制作機械電路的過程，比打游戲有趣。”
讀文獻到寫文獻
繪制一個領域“藏寶圖”
回到浙大工作，楊宗銀的研究是將微型光譜儀進一步往應用端邁進。同時作為一名博士生導師，他還有一個重要的使命，就是把學生領入科研之門。
一篇好的文獻綜述，就是認識一個領域的主心骨，是一張“藏寶圖”。與此同時，一篇好的文獻綜述，更展示出在一個領域中的影響力。
如何向全球科研探索者們展現好微型光譜儀領域的“全景”？楊宗銀認為，只是把技術原理和研究進展介紹清楚是遠遠不夠的，還要有全局觀，用一個清晰的脈絡把全文串起來。“我把整個領域幾百篇文獻捋了好幾遍，了然于胸，最后像介紹老朋友一樣把它們串起來講。”
“在后續的修改中，我和另外幾位合作者討論了幾十次，不厭其煩地對文章進行精雕細琢。記得我在準備文章圖片的時候盯著屏幕好幾天就為了不讓它們有一點瑕疵。”他說。Science審稿人給予非常高的評價：“這篇文章概況的很全面，從文到和圖片都組織得非常完美。”
如何用好“藏寶圖”？楊宗銀也有自己的獨家秘笈。
在新生中，他都會給同學們“打個樣”，面對面教學生如何讀文獻管理文獻。“每讀完一篇文獻后，在軟件里做個標簽，這樣日積月累，大量的文獻就能理出一個脈絡，后續根據這些標簽迅速找到需要的文獻。”
從前沿探究的堅持不懈，到帶領學生探索的孜孜不倦。他還會手把手指導學生如何搭建和使用實驗儀器，也樂在其中。“如果說，科研的成就感在于做出獨創的貢獻和價值。”楊宗銀說，“那么帶學生就是自我價值的延伸。”
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