“我中学时遇到一位非常好的化学老师，但高考没有考上大学的化学系，改为学习物理专业。毕业后，当我思考未来的研究方向时，又自然而然地想到了化学。”
对于不同学科背景给学术生涯带来的影响，2022 未来科学大奖物质科学奖获奖者、中国科学院院士、南方科技大学副校长杨学明表示。
先接受专业的物理训练，再去学习化学，不仅有利于从学科交叉的角度看待学科的发展，也给他带来更多新的机会，找到那些可能“很小众”的科学问题。
或许正是这个充满特色的成长学习道路，和始终未曾磨灭的研究兴趣，助力他获得了 2022 未来科学大奖的物质科学奖项。
该奖项是为了表彰他研发的新一代高分辨率和高灵敏度量子态分辨的交叉分子束科学仪器。借助该仪器，他揭示了化学反应中的量子共振现象和几何相位效应。
研发新一代交叉分子束科学仪器，揭示化学反应的量子特性
学过化学的人应该都知道，每一个化学反应都有着特殊的反应过程。当反应物转化为产物时，需要经历一个过渡的状态。
对过渡态特性的研究，是基础化学学科的重要内容，也是化学动力学研究中最为关键的课题。过去几十年，科学家在这方面的研究取得了重要进展。
据介绍，杨学明多年来专注气相与表面化学反应机理和动力学研究，曾研制一系列位居世界顶尖水平的科学仪器，并发展了全新的实验方法。
在与理论结合的基础上，不仅对量子态的各种特性进行了诠释，还从量子层面出发加深了对化学反应过程的认识，发现了几何相位效应给化学反应带来的特殊影响。
据杨学明介绍，他带领实验室一直尝试用各种方法，研究基元化学反应中的散射实验测量。
据悉，用分子束散射的方法，观察分子束反应散射产物量子态分辨的角度分布，是目前研究化学反应动力学的一种最先进的方法。而他所研发的交叉分子束科学仪器，成为了揭示化学反应的量子特性的强有力工具。
该科学仪器主要用于基元化学最基本的化学反应研究，通过研究最根本的化学反应机理，揭示包括化学反应共振态在内的化学反应过程的基本特性。同时，也可用于研究化学反应过程中奇特的量子现象，例如几何相位效应。
使用这个新的科学仪器，有利于研究人员更加深入地认识不同化学反应的机理，也推动了理论化学动力学的发展。杨学明解释说：“要认识动力学过程，需要很多实验数据来支撑。
比如，所做的理论计算或模拟的精确程度，需要实验来验证，也需要理论和实验的互动，这样才能真正地提高我们对化学反应的认识。”
作为科研人员，杨学明没有选择已有的科学仪器，而是根据自己的科研需求去研发新的仪器，这又是为什么呢？
对此，他表示：“在做一些有助于推进科学发展水平的实验时，需要用到很好的仪器，但并不是所有的科学仪器都能买到。所以，自主研制新的科学仪器对推动相关领域的发展来说至关重要。”
此外，他也坚持这样一个理念，即“做自己想做的科学仪器，解决想解决的重要科学问题”。在研制科学仪器的过程中，杨学明积累了丰富的经验。
首先，聚焦科学仪器具备的特色，以及其能解决的问题。其次，重视科学仪器的水平和独特性，使其能够真正地在科学问题研究上发挥作用。同时，做出一个好的科学仪器也非常重要，比如设计、加工、调试等。
从世界范围来看，因为国外科学仪器的发展过程相对较长，重视度也较高。所以，其在诸多领域的科学仪器的研发水平往往走在世界前列。
在“加快建设科技强国，实现高水平自立自强，进行关键核心技术攻关”的发展背景下，中国已经大幅增加在科技方面的投入，并在许多研究领域取得了显著成就，但仍有许多亟待发展的领域。
针对这个问题，结合杨学明所在领域的工作实际情况，他表示中国还需要在提升对技术的重视程度、培养优秀的核心技术研发人才、鼓励青年学者从根本上发展自己的先进技术等多个方面进行投入。
“只有这样，我们才能真正成为世界科技强国，解决技术研发中的‘卡脖子’问题。”他说。
以研究化学为人生使命
出生于 1962 年的杨学明，是土生土长的浙江人。1978 年高中毕业后，他考入浙江师范学院（现浙江师范大学）物理系。
在大学接受的物理训练和习得的自学能力，为他后来的学术发展打下了重要的基础。
“另外，我年轻时发展的兴趣也特别重要，有了兴趣才会更加努力地往这个方向走，也不会觉得枯燥或辛苦。”他说，现在很多年轻人之所以觉得某件事情没意思，是因为对它不感兴趣。
同时，他还认为，每个人的科学发展不可能一帆风顺。所以，他鼓励正在科研领域求学的年轻人，当面临困难和转换科学问题或方向时，不一定要完全放弃之前打下的基础。
尝试利用曾经的积累，又能够开拓新方向，对于青年学者来说是最佳选择之一。
此外，对于自己的研究领域，杨学明希望努力做到最高水平，这有助于对于化学反应的预测和控制、以及对与复杂体系化学反应的理解达到更高的水平，同时这也是他一直希望看到的化学研究的新进展之一。“也许只有这样，我们才算是真正推动了这一领域的发展。”他说。
