文／記者潘旭、岑志連　

台上深情表達，台下熱烈鼓掌、頻頻拍照……在中國大陸設立的「未來科學大獎」學術報告會中，獲獎的張杰為年輕學子分享物理學的最新研究。聚光燈下，他儼然是明星。

關於明星，張杰說，早些年曾擔任上海交大校長的他在機場受到熱烈追捧，年輕人舉著名牌，喊著名字，夾道歡迎。但不久後發現，原來歡迎的是一位與他同名同姓的歌手。說到此處，張杰笑了。看得出來，他並不在意這些。

在學校，他被學生稱為「杰哥」。在他任職的十多年裡，「杰哥」就是校長的代名詞，甚至讓人忽略了他另一個身分︱︱大陸中科院院士。

在卸任校長五年後的今天，張杰榮獲未來科學大獎「物質科學獎」，這時有人才發現，他的科研成果是那麼硬核（有一定難度和門檻）。科研裝置在升級、研究成果在進步，但不變的是他享受物理學這個舞台，這也是他真正在意的事。

變與不變應「聚變」

中國大陸的「未來科學大獎」設立於二○一六年，是由科學家、企業家群體共同發起的民間科學獎項，評審體系主要參考諾貝爾獎、圖靈獎等國際著名獎項。

此前的獲獎者名單可謂星光熠熠：袁隆平、潘建偉、王振義……今年的獲獎者裡，除了張杰外，還有對芯片製造作出理論貢獻的施敏，以及對SARS診斷、病毒分離作出貢獻的袁國勇和裴偉士。

張杰所獲「物質科學獎」的科研成果聽上去很專業：通過調控激光與物質相互作用，產生精確可控的超短脈衝快電子束，並將其應用於實現超高時空分辨高能電子衍射成像，和激光核聚變的快點火研究。

簡言之，他用電子束做了兩件事，一是激光核聚變的快點火，二是探索物質結構。這兩件事，他的團隊一做，做了二十年。

「因為人類的終極能源，至少目前來看，是聚變能源，研究它是物理學者該做的事。」在跟記者講述複雜原理前，張杰先開門見山地介紹研究目的。他還歸納成了八個字︱︱他經常用的學術報告標題︱︱未來已來，唯變不變。

二十年裡，團隊研究成果一直在「變」：在快電子束產生和應用方面，實現對快電子束發射方向與能量的精確調控，實現表面自生電磁場對快電子束的引導和聚焦，以及超高時空分辨的兆電子伏特電子衍射與成像等。

二十年裡，團隊的研究裝置也在「變」。他們研製的超短脈衝兆電子伏特電子衍射與成像裝置，達到了亞埃（一埃等於百億分之一米）級的空間分辨能力，並將時間分辨能力提高到創紀錄的五十飛秒（一飛秒等於一千萬億分之一秒）。

採訪時，張杰指著實驗室裡的一台數米長的管狀裝置說，「這是加速電子束的另一台『槍』，打的速度更快。」

據介紹，激光核聚變是由燃料壓縮和加熱兩個階段組成的。快速點火方法將燃料點火與壓縮分開，使這兩個過程可以獨立優化，同時避免不穩定性，並實現聚變反應。

小實驗室的大宇宙

「物理學家的責任，就是解決人類社會面臨的根本挑戰，以及探索自然界中最不可理解的奧祕。」這番話，張杰對記者說後，又在未來科學大獎學術報告會的舞台上對學生說了一次。

在上海交大閔行校區的一間地下一層的實驗室，約一百平方公尺的空間裡放置了一系列與電子束研究相關的設備，剩下空間寥寥。在這個實驗室裡，張杰放眼兩個問題，一是人類的短期需要，如聚變能源；二是人類科學的未來，如物質結構探索，這兩者也正是他獲獎的成果，也是上述這番話的實踐。

「在過去的一百年裡，人類通過電子顯微鏡等去了解物質的結構，我們希望在電子顯微鏡的三維高空間分辨之外，再加上一維高時間分辨，這樣就能知道每個時刻物質在如何變化。」張杰說。

利用不斷更新的實驗裝置，張杰團隊與合作者成功地實現了超快光場對量子材料維度的調控，觀察到瞬態的光致新奇物態；實現了對光誘導的新型相變，以及單分子成像等重要物理與化學瞬態過程的觀測。



關於未來科學大獎

2021年9月12日，未來科學大獎揭曉，除了張杰榮獲「物質科學獎」，香港的袁國勇和裴偉士獲得「生命科學獎」，台灣中央研究院院士施敏，榮獲「數學與電腦科學獎」。

1956年出生於香港的袁國勇，1998年獲得香港大學博士學位，現為香港大學教授。裴偉士，1949年出生於斯里蘭卡，1981年獲得牛津大學博士學位，也任教於香港大學。兩人的研究小組於2003年治療了香港第一例SARS患者，並從臨床標本中分離出冠狀病毒（SARS-COV-1），為設計診斷和病症鑑定提供了必要資訊。

1936年出生於南京的施敏，1957年畢業於台灣大學電機系，1963年榮獲史丹福大學電機工程博士。曾任職於美國貝爾實驗室，現任國立陽明交通大學與國立台灣科技大學榮譽講座教授，以及美國史丹福大學電機系顧問教授。

施敏於1967年在美國與姜大元博士共同發表第一篇關於非揮發性記憶體的論文「浮閘非揮發性半導體記憶體細胞元件」，隨後由貝爾實驗室取得專利。此次獲獎是他1968年至1969年期間在新竹交通大學（陽明交大）期間完成的成果。

施敏對跨金屬／半導體（金／半）的傳輸理論和實踐，做出基礎性和開創性的貢獻，不僅奠定歐姆和蕭特基（歐／蕭）接觸的科學理論基礎，並且開啟了製造近代半導體器件的可擴充套件途徑。在接下來的50年中，它們被廣泛用於計算、通訊、感測、控制、成像和記憶之晶片電路的製造，對人類生活和文明有巨大貢獻。此外，他的研究專著《半導體元件物理學》，是全球半導體和積體電路研究人員「必學」之書。

在現場連線中，施敏提到，愛因斯坦發表第一個重要工作時年僅26歲，貝爾發明電話時29歲，「希望年輕人多多從事科學研究，尤其二、三十歲時是最有創造力的時候。」



著眼未來的 「明日之星」

「我是一個快樂的人，快樂的祕訣就在於用研究的思惟，對待生活中的一切，這樣的每天都會充滿歡樂。」張杰在報告會上說。

二○二○年初疫情嚴重時，張杰與團隊其他成員攜帶一千個口罩，往返於隔離酒店與實驗現場之間，在嚴格遵守防疫規定的前提下，堅持進行實驗研究，樂此不疲。　

「國家對科技創新愈來愈重視，大部分科研工作者都像我一樣，不是苦行僧修行一般地做學術，而是自發地、快樂地投入。」張杰說。

張杰年幼時，孵小雞的自然現象和煮牛奶的生活常識，讓他對科學充滿興趣，張杰的父母也呵護著他的興趣。如今，他堅持在給本科生上課，給上海交大對口幫扶地區的孩子遠程授課，給學生作各類講座……幾乎用同樣的方式，激發、呵護學生的興趣。

講座結束後，張杰還會習慣性地走到台下，和學生們一同開懷合影。照片裡，學生「粉絲」們舉著愛心形狀和印有勵志話語的牌子。

不久前，未來科學大獎的一位企業家創始人對張杰說，設置這個獎項的目的是向科研工作者致敬，因為自己兒時曾有一個成為科學家的夢想，也至今崇拜那些著眼未來的「明日之星」。

從台上到台下，在「變」與「不變」之下，科研工作者張杰成了明星。新華社港台部供稿