來源：《中國科學(xué)報(bào)》第3版 綜合
發(fā)布時(shí)間：2025-07-17
■本報(bào)記者 孫丹寧
在材料科學(xué)的浩瀚海洋中，有一群人癡迷于探索肉眼無法觸及的微觀世界，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所（以下簡稱大連化物所）球差電鏡分析測試工程師趙陽，就是其中一位“守鏡人”。
“科研生涯的機(jī)遇像一條起伏的曲線，有人較早迎來高峰，有人則需更長時(shí)間沉淀。于我而言，最重要的是專注當(dāng)下，在看似平凡的崗位上持續(xù)積累、打磨專業(yè)能力。當(dāng)屬于自己的‘波峰’真正出現(xiàn)時(shí)，才有能力穩(wěn)穩(wěn)把握住它?！壁w陽說。
“高大上”儀器的召喚
趙陽與電鏡的初次相識(shí)是在14年前，那時(shí)他還是大連理工大學(xué)材料專業(yè)的一名研究生。
“那時(shí)學(xué)院只有一臺(tái)普通的高分辨透射電鏡，特別珍貴，只有高年級(jí)的博士生才能操作。我們這些師弟師妹都特別珍惜協(xié)助他們測樣品的機(jī)會(huì)。”輪到趙陽測試那天，他早早等在電鏡室門口，老師一開門他就迫不及待地沖進(jìn)“小黑屋”，幫忙灌滿液氮桶。當(dāng)電子束打在熒光屏上時(shí)，驟然亮起一束綠色光芒，清晰映照出材料內(nèi)部原子排列的精妙圖案。
“那一刻，我被震撼到了！”趙陽回憶道，“這么‘高大上’的儀器，操作片刻就能看見微觀世界——硅晶體的晶格、納米顆粒的輪廓?！痹谒闹校婄R不再是實(shí)驗(yàn)工具，而是可以打開世界奧秘的“鑰匙”。
畢業(yè)后，趙陽前往北京工作，成為一名材料工程師，負(fù)責(zé)金屬材料的檢測工作，然而大學(xué)電鏡室里那個(gè)綠色熒光屏卻總在他腦海中閃現(xiàn)。
2016年，大連化物所建設(shè)電鏡中心，急需專業(yè)人才。看到招聘啟事那一刻，趙陽當(dāng)即就想辭職回大連，“作為土生土長的大連人，大連化物所對(duì)于我們來講是神圣的‘殿堂’。我從小就特別向往那里”。
回家鄉(xiāng)、進(jìn)夢想的機(jī)構(gòu)，還能深耕電鏡領(lǐng)域，趙陽用“三喜臨門”形容當(dāng)時(shí)的感受?！艾F(xiàn)在回想起來，當(dāng)時(shí)也沒給自己留后路。但這份選擇我從未后悔，能成為這個(gè)大家庭的一分子，我覺得特別自豪。”
然而入職大連化物所能源研究技術(shù)平臺(tái)（以下簡稱平臺(tái)）后，現(xiàn)實(shí)卻給他上了一課。
平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)室擁有世界頂尖設(shè)備——全國第二臺(tái)球差校正透射電鏡?！拔以?jīng)幻想能迅速駕馭這臺(tái)價(jià)值千萬元的‘超級(jí)顯微鏡’，甚至很快成為領(lǐng)域內(nèi)的專家，但是現(xiàn)實(shí)與理想差距很大?！?/p>
趙陽意識(shí)到，以他當(dāng)時(shí)的知識(shí)儲(chǔ)備和操作水平，無法駕馭這臺(tái)設(shè)備，因?yàn)橥干潆婄R技術(shù)領(lǐng)域，特別是高端球差校正電鏡，對(duì)理論基礎(chǔ)和操作經(jīng)驗(yàn)的要求極高，是一個(gè)需要長期積累、循序漸進(jìn)的過程，容不得半點(diǎn)浮躁。“我很快調(diào)整了心態(tài)，決心從基礎(chǔ)做起?！壁w陽說。
“小白”的蛻變
趙陽從理論知識(shí)出發(fā)，在常規(guī)電鏡上反復(fù)訓(xùn)練操作技能，并積極向所里的前輩和專家請教。在大量的實(shí)踐操作中，趙陽的技術(shù)能力迅速提高。
“有一次，一位老師帶著緊急任務(wù)找到我，他們需要回復(fù)一篇論文的審稿意見，有大量樣品急需進(jìn)行電鏡測試，而距離截止時(shí)間僅剩一天了。”趙陽說，“當(dāng)時(shí)情況很棘手，白天測試時(shí)段早已約滿，唯一的辦法就是通宵加急測試?！?/p>
當(dāng)晚，趙陽一邊加緊測試，一邊與焦急等待的老師保持溝通，實(shí)時(shí)將獲取的數(shù)據(jù)傳回，供他們分析。
意外之喜是，夜深人靜的園區(qū)環(huán)境反而提供了絕佳測試條件——沒有白天的震動(dòng)和噪聲干擾，電鏡運(yùn)行穩(wěn)定，測試效果非常理想。當(dāng)最后一個(gè)樣品完成時(shí)，窗外天色已經(jīng)微亮。最終，所有數(shù)據(jù)趕在截止時(shí)間前成功提交，有力支撐了審稿意見的回復(fù)，論文得以順利發(fā)表。
除此之外，還有一篇發(fā)表在《自然-材料》上的文章也讓他印象深刻。有一位同學(xué)需要精確測量量子點(diǎn)尺寸，以驗(yàn)證其與性能的依賴性。但是量子點(diǎn)易損傷、圖像襯度低、邊界極其模糊，多次嘗試常規(guī)測試方法都失敗了，于是他帶著這個(gè)難題找到了趙陽。
“基于長期制樣經(jīng)驗(yàn)，我當(dāng)時(shí)就想能不能轉(zhuǎn)換思路，嘗試對(duì)載網(wǎng)進(jìn)行親水性修飾。”趙陽說，“這顯著提高了量子點(diǎn)的擔(dān)載濃度，并成功誘導(dǎo)它們自組裝形成有序堆垛，極大提升了圖像襯度和樣品穩(wěn)定性，不僅實(shí)現(xiàn)了清晰成像，還精確測量了量子點(diǎn)尺寸。正是這些高質(zhì)量、精確的尺寸數(shù)據(jù)，成為用戶構(gòu)建和驗(yàn)證‘性質(zhì)-尺寸’理論模型的關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)證據(jù)?！?/p>
“能夠?qū)⑷粘７e累的經(jīng)驗(yàn)，轉(zhuǎn)化為一個(gè)看似小卻極其有效的解決方案，一舉攻克表征難題，這讓我很有成就感?！壁w陽說。
10年來，趙陽逐漸從一個(gè)仰望高端設(shè)備的新手“小白”，成長為能夠獨(dú)立管理和有效運(yùn)行球差電鏡的管理員，并通過電鏡技術(shù)解決了諸多關(guān)鍵問題。
9600余次測試
截至目前，趙陽累計(jì)為61個(gè)研究組測試了9600余個(gè)樣品，測試時(shí)長約13352小時(shí)。在他看來，電鏡工程師在許多科研中擔(dān)任著“關(guān)鍵支撐者”角色，是幫助觀察微觀世界的“眼睛”。但這份工作不只是操作儀器“拍照”，更需要運(yùn)用專業(yè)技術(shù)幫助用戶破解表征難題、驗(yàn)證科學(xué)假設(shè)、深入理解材料特性，所以細(xì)心與耐心十分重要。
“透射電鏡是極其精密的科學(xué)儀器，任何細(xì)微的異常，哪怕是一個(gè)指示燈的閃爍或一聲輕微的報(bào)警，都可能是重大故障的前兆。如果不及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排查，后果可能很嚴(yán)重?！壁w陽說，“這種對(duì)細(xì)節(jié)的關(guān)注同樣貫穿于測試過程本身。實(shí)驗(yàn)中每一個(gè)不起眼兒的現(xiàn)象，都可能是關(guān)鍵線索，稍有疏忽就會(huì)與重要研究成果擦肩而過?！?/p>
工作之余，趙陽積極參與大連化物所各類培訓(xùn)和人工智能項(xiàng)目，主講了多場電鏡技術(shù)課程，累計(jì)培訓(xùn)學(xué)員超500人，還獲得“對(duì)科研幫助最大的老師”以及“中國科學(xué)院電鏡技術(shù)優(yōu)秀工作者”稱號(hào)。
“我最希望傳遞的核心是‘透射電鏡并非高不可攀’?！壁w陽注重用實(shí)際測試中積累的真實(shí)事例進(jìn)行教學(xué)，讓學(xué)員感同身受地理解，消除對(duì)電鏡復(fù)雜性的畏難心理。
在日復(fù)一日平凡工作的背后，趙陽深受科學(xué)家精神的鼓舞?！拔以?jīng)向大連化物所刊物《化物生活》投稿過一篇《致化學(xué)家張大煜先生的一封信》，重溫了大連化物所老所長張大煜‘國家需要就迎難而上’的擔(dān)當(dāng)和‘科研不容半點(diǎn)馬虎’的嚴(yán)謹(jǐn)。”趙陽說，“在工作中，我也秉承著張先生‘把任務(wù)接下來’的勁頭，不放過任何一個(gè)瑕疵。這是我們在平凡崗位上對(duì)老科學(xué)家精神最真實(shí)的傳承。”
以下是該媒體報(bào)道地址：https://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2025/7/385517.shtm
