趙一航、王莘竹與指導(dǎo)教師董光炯、徐敏

近日，教育部第二屆基礎(chǔ)學(xué)科拔尖學(xué)生培養(yǎng)計(jì)劃2.0“提問與猜想”活動(dòng)獲獎(jiǎng)名單公布。涵蓋數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)等11個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的101個(gè)項(xiàng)目中，產(chǎn)生了18個(gè)優(yōu)秀項(xiàng)目，包括特等獎(jiǎng)2項(xiàng)、一等獎(jiǎng)5項(xiàng)、二等獎(jiǎng)6項(xiàng)、展示獎(jiǎng)5項(xiàng)。其中，華東師范大學(xué)占有2席。該校物理與電子科學(xué)學(xué)院物理學(xué)拔尖學(xué)生培養(yǎng)基地趙一航同學(xué)的項(xiàng)目《聚集誘導(dǎo)發(fā)光中是否存在著超輻射效應(yīng)》獲特等獎(jiǎng)，王莘竹同學(xué)的項(xiàng)目《如何實(shí)現(xiàn)對(duì)黑體輻射的主動(dòng)量子調(diào)控》獲展示獎(jiǎng)。

記者了解到，兩位同學(xué)均從大二開始就參與科研項(xiàng)目。低年級(jí)時(shí)開啟科研探索，帶著提問思維進(jìn)行科研訓(xùn)練，在跨學(xué)科交流中鍛煉綜合素養(yǎng)……得益于這樣的人才培養(yǎng)方式，他們?cè)缭缌私鈱W(xué)科前沿，明確發(fā)展目標(biāo)。趙一航、王莘竹是華東師范大學(xué)拔尖學(xué)生的縮影。近3年，該校拔尖基地學(xué)生發(fā)表學(xué)術(shù)論文近40篇，斬獲“互聯(lián)網(wǎng) ”金獎(jiǎng)等國家級(jí)、省部級(jí)重要獎(jiǎng)項(xiàng)400項(xiàng)。

在校長錢旭紅看來，拔尖人才的培養(yǎng)離不開創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)，而這種創(chuàng)造精神尤需從校園開始。“同學(xué)們?cè)诖髮W(xué)里要超越學(xué)科和專業(yè)的限制、超越理論和實(shí)踐的限制、超越時(shí)空和條件的限制、超越世俗和時(shí)尚的限制，練就超越藩籬、超越局限的本領(lǐng)，這樣才能立足學(xué)術(shù)和社會(huì)發(fā)展的最前沿，進(jìn)而引領(lǐng)各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展?！?/p>

比解決問題更重要的是“提問 猜想”

“問題是創(chuàng)新的起點(diǎn)，也是創(chuàng)新的動(dòng)力源”“提出一個(gè)問題往往比解決一個(gè)問題更為重要”。2022年的“提問與猜想”活動(dòng)分為學(xué)生自主探索版塊和企業(yè)問題挑戰(zhàn)版塊，華東師大兩個(gè)獲獎(jiǎng)項(xiàng)目均在自主探索版塊參賽。

據(jù)趙一航介紹，《聚集誘導(dǎo)發(fā)光中是否存在著超輻射效應(yīng)》這個(gè)猜想，來自于生活中最常見的現(xiàn)象——發(fā)光。發(fā)光材料性能的提升會(huì)帶動(dòng)生物醫(yī)療、電子器件、化工生產(chǎn)等方面的效率提升，而如何增強(qiáng)發(fā)光，也自然而然地成為了科學(xué)家不斷努力突破的方向?！拔覀兲岢隽诉@項(xiàng)問題與猜想，希望通過對(duì)聚集誘導(dǎo)發(fā)光以及超輻射的共同作用的研究，得到可以優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定的發(fā)光材料，并應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)踐當(dāng)中?！壁w一航談到。

剛開始在對(duì)聚集誘導(dǎo)發(fā)光進(jìn)行研究時(shí)，趙一航注意到，其宏觀特性與物理學(xué)中的超輻射現(xiàn)象十分相似。因此他們便希望從物理原理的角度來驗(yàn)證猜想，并由此嘗試不斷提升發(fā)光材料性能的可能性。在這一過程中，他們要解決聚集誘導(dǎo)發(fā)光本身的定性探測(cè)，以及對(duì)超輻射現(xiàn)象的存在性驗(yàn)證問題。當(dāng)然，他們還要挑戰(zhàn)對(duì)材料本身的發(fā)光強(qiáng)度、發(fā)光壽命進(jìn)行不斷的同步提升。

趙一航同學(xué)在開展實(shí)驗(yàn)

根據(jù)充分的文獻(xiàn)調(diào)研和初步實(shí)驗(yàn)探索，他們發(fā)現(xiàn)，從微觀層面來看一些聚集誘導(dǎo)發(fā)光現(xiàn)象的發(fā)光原理和超輻射現(xiàn)象存在相似之處。在聚集誘導(dǎo)發(fā)光的典型樣本——J聚集體、H聚集體中，都發(fā)現(xiàn)了廣泛存在的超輻射現(xiàn)象。而來自聚集誘導(dǎo)的輻射躍遷理論，也存在進(jìn)一步完善，并向超輻射靠攏的可能。未來，他們會(huì)繼續(xù)對(duì)這兩種效應(yīng)從原理到現(xiàn)象展開多方面探究。

項(xiàng)目指導(dǎo)教師董光炯談到，趙一航和王莘竹從大二起就開始參與科研項(xiàng)目，在科研訓(xùn)練過程中逐漸形成了自己的想法。趙一航提出開展聚集誘導(dǎo)發(fā)光研究，經(jīng)過多次和導(dǎo)師討論，獨(dú)辟蹊徑把聚集誘導(dǎo)發(fā)光和量子光學(xué)的前沿超輻射結(jié)合起來，并搜集實(shí)驗(yàn)證據(jù)佐證自己的猜想。

王莘竹在大一時(shí)就參加大學(xué)生物理學(xué)術(shù)競(jìng)賽，展現(xiàn)出很強(qiáng)的科研探索能力，在老師的鼓勵(lì)下，他們一起開展了黑體輻射研究。他們把朗道、金茲堡、利托夫等物理大家發(fā)展的半經(jīng)典黑體輻射理論從電中性材料拓展到帶電材料，通過大量閱讀凝聚態(tài)物理相關(guān)文獻(xiàn)，理清楚了材料的能級(jí)結(jié)構(gòu)和帶電材料的輻射有關(guān)，并調(diào)研了黑體輻射的應(yīng)用研究，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的黑體輻射調(diào)控方式是被動(dòng)，因此提出了黑體輻射的主動(dòng)量子調(diào)控。

“通過與專家和其他優(yōu)秀同學(xué)的交流，我了解了學(xué)科最前沿的研究課題，明確了未來的努力目標(biāo)。感謝我的指導(dǎo)老師及物理系的多位老師對(duì)我的悉心指導(dǎo)，也要感謝學(xué)校，為我們這樣的本科生提供了優(yōu)秀的科研平臺(tái)，讓我們能早早接觸到最前沿的科技發(fā)展，并親身參與其中。”趙一航說，“這是一個(gè)嶄新的開始，也是一個(gè)鼓勵(lì)，未來的科研道路還很漫長，創(chuàng)新創(chuàng)造的路上肯定會(huì)碰到許多挫折和失敗，希望可以不改初心，將設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，能夠?yàn)閷W(xué)術(shù)界、為國家和社會(huì)做出一點(diǎn)點(diǎn)的貢獻(xiàn)。”

培養(yǎng)未來領(lǐng)軍型的卓越英才

為了從制度和文化上進(jìn)一步夯筑拔尖學(xué)生成長土壤，華東師范大學(xué)在過往拔尖人才培養(yǎng)基礎(chǔ)上匯聚全球優(yōu)質(zhì)資源，構(gòu)筑卓越人才培養(yǎng)改革試驗(yàn)特區(qū)——卓越學(xué)院，特區(qū)覆蓋10個(gè)拔尖計(jì)劃2.0基地(含強(qiáng)基計(jì)劃)、3個(gè)一流學(xué)科、8個(gè)文理科國家級(jí)科研基地，努力探索卓越學(xué)術(shù)融合卓越育人的有效路徑。

其中，卓越學(xué)院作為跨學(xué)科、跨院系、跨部門、跨界交流平臺(tái)，致力于營造師生共研、共創(chuàng)的良好生態(tài)，為拔尖學(xué)生提供自由成長的學(xué)術(shù)土壤。學(xué)院強(qiáng)化以項(xiàng)目為牽引，推動(dòng)學(xué)生在做中學(xué)、悟中學(xué)。院士、長江學(xué)者、杰青、優(yōu)青、國家級(jí)教學(xué)名師、行業(yè)產(chǎn)業(yè)專家等高水平人才擔(dān)任拔尖班導(dǎo)師，國家級(jí)、省部級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完全開放，與中科院上海有機(jī)化學(xué)研究所、上海光學(xué)精密機(jī)械研究所等科研機(jī)構(gòu)，華為等頭部企業(yè)簽訂合作協(xié)議，共同開發(fā)、共享人才培養(yǎng)資源。

學(xué)院打造進(jìn)階式、全覆蓋式科研訓(xùn)練體系：大一階段，興趣啟蒙，推動(dòng)早進(jìn)實(shí)驗(yàn)室、早進(jìn)科研團(tuán)隊(duì)；大二階段，規(guī)范養(yǎng)成，接受系統(tǒng)科研訓(xùn)練；大三階段，創(chuàng)新提升，獨(dú)立主持科研項(xiàng)目；大四階段，深化成果，形成一項(xiàng)原創(chuàng)性研究成果。

為鼓勵(lì)學(xué)生大膽提問、大膽猜想，隨時(shí)支持有奇思妙想的學(xué)生開展學(xué)術(shù)研究，華東師大還啟動(dòng)了“未來領(lǐng)軍英才卓越學(xué)術(shù)計(jì)劃項(xiàng)目”，設(shè)立卓越講壇，常態(tài)化舉行學(xué)術(shù)交流活動(dòng)。

作者：吳金嬌

編輯：儲(chǔ)舒婷

圖片：華東師范大學(xué)