读创/深圳商报首席记者 吴吉“最开始的时候|科创会客厅丨南科大许志芳:登上《自然》的突破性成果,竟然从“什么都不懂”开始( 二 )


在此前漫长的学习和工作经历中 , 许志芳都是“理论派” , 实验的经验很少 。 “我以前是做理论的 , 掌握的物理知识都是来自于书本上或者文献上的 。 理解前人的工作更多的是靠逻辑推理 , 靠想象 。 但是 , 我希望通过实验来验证自己的理论 , 我希望能把自己的研究付诸于现实 。 2017年底 , 我萌生了做实验的念头 , 但是又不敢明说,因为我自己没做过实验 , 怕别人不相信我 。 ”
许志芳的顾虑是可以理解的 。 从理论研究转做实验研究 , 看似是一次潇洒的转身 , 其实谈何容易?用许志芳自己的话说 , “我那时候对实验一窍不通 , 连实验室怎么装修、采购哪些仪器和真空系统的设计都毫无头绪 。 ”
但就是在这样“零基础”的条件下 , 许志芳的提议不仅没有被泼冷水 , 反而得到了学校的支持 。 “幸运地是 , 当我把想做实验的想法告诉物理系何佳清主任和俞大鹏院士的时候 , 他们都愿意相信我 , 并都表示了支持 。 系主任当时就给了我一间实验室空间 , 而俞老师给了我第一笔实验经费 , 他们的支持成就了我的转型 。 ”许志芳笑说 , 自己所做的实验是“非常烧钱的” , 学校能不惜投入各种资源去支持一个从未做过实验的人 , “如果不是在南科大 , 这一切是无法想象的” 。
如果说许志芳从零开始投入实验是一次冒险的话 , 那南科大鼓励创新、包容失败的氛围 , 就是让不可能变成可能的“魔法棒” 。
坚持下去 , 黑暗尽头总有亮光
决心有了 , 想法有了 , 学校的支持有了 , 但最初 , 许志芳还是一筹莫展 。 该怎样从无到有组建一个实验室、一个团队?
他想到的第一个办法是“偷师” 。 “什么都不懂 , 我就派组里的人到国内外各大知名实验组去参观学习 , 从同行们的实验室里学习经验 。 渐渐地 , 我们终于对实验室的建设和搭建有了一点感觉 。 ”就这样“摸着石头过河” , 许志芳课题组在2018年11月完成了实验室的装修 。 后来又是在各方帮助下 , 购买设备、搭建线路……理想就这样一点点照进现实 。
而第二个办法 , 就只能是笨拙的“坚持” 。 “那时我天天陪着博士生一起搭光路 , 经常要搞到深夜 。 碰到解决不了的问题 , 我就打电话问人 , 认识的业内人士都被我问了个遍 。 之后 , 真空系统到货 , 我们花了一个月左右的时间进行烘烤 。 我记得非常清楚 , 当我们烘烤好系统又冷却结束后 , 走出实验室已经是2019年5月1日的凌晨3点……”回忆起这一幕幕 , 许志芳说 , 他记得自己一筹莫展的迷惘、无助 , 也记得自己亲力亲为组装线圈、水冷接头时割破的手指 , 更记得跟学生一次次面对失败 , “最简单的激光偏振都搞错”的沮丧……
但是 , 一切都是值得的 。
“当我第一次看到通过激光制冷技术捕捉到的一小团原子 , 第一次看到原子散射出来的荧光 , 这种兴奋是做理论的时候无法体会到的 。 与此同时 , 真正做实验之后 , 我也经常会发现一些以前意想不到的地方 , 比如理论上考虑的通常都是完美的模型 , 实验上却要考虑很多细节” 。 以实验印证理论 , 以实验提升理论 , 许志芳说 , 自己就是在这样“自找苦吃”的转型里找到了科研的快乐 。
更重要的是 , 实验给许志芳打开了更多扇通往真理的窗口 。 就拿此次研究来说 , 他从一开始就面临着“此路不通”的质疑 。 他的德国合作者AndreasHemmerich一直在追问:整个系统的非零角动量怎么产生?“这是一直困扰科研界的难题 , 我们理论上无法回答这样的问题 。 但是在实验中 , 我们发现会有一部分热原子沿着重力方向逃逸出整个系统 , 可以带走一部分相反的角动量 。 这样就可以解释他的问题了 。 ”