在北大物理學(xué)院，記者見到了年輕的馬仁敏。一副眼鏡，面帶微笑，他就是你想象中學(xué)霸或者科研人員的樣子。
激光器是現(xiàn)代科學(xué)與技術(shù)的核心驅(qū)動力之一，而多年來驅(qū)動馬仁敏研究的核心問題就是“是否能利用納米激光器作為現(xiàn)代納米科學(xué)與技術(shù)的核心驅(qū)動力？”
從在北京大學(xué)攻讀博士學(xué)位，到在美國加州大學(xué)伯克利分校做博士后，再到去年作為“青年千人”回到北大物理學(xué)院任教，馬仁敏一直在努力印證這一問題。
在探索的過程中，馬仁敏取得了多項科研成果。2009年，他參與研制出了世界上首個等離激元激光器，這是當(dāng)時世界上最小的半導(dǎo)體激光器，此成果引起了《科學(xué)》《自然》等世界頂尖學(xué)術(shù)雜志的關(guān)注。雜志評論認(rèn)為，“此項研究將激光器縮小至電子器件的尺寸，讓芯片上光互連、單分子檢測等應(yīng)用變成了可能。”而《MIT技術(shù)評論》2010年發(fā)文紀(jì)念激光器被發(fā)明50周年，文中給出了包括諾貝爾獲獎項目在內(nèi)的9個最具代表性的激光器，馬仁敏及其伙伴們的這一成果也位列其中。
“最小的器件是做出來了，但那需要在液氦條件下的極端低溫環(huán)境中才能實現(xiàn)。”馬仁敏告訴記者，要讓納米激光器走向?qū)嶋H應(yīng)用，必須要將液氦低溫壞境變?yōu)槿粘Ｊ覝丨h(huán)境。2011年，室溫條件下工作的納米激光器在馬仁敏的主導(dǎo)下又誕生了。《科學(xué)》《美國新聞》等頂尖學(xué)術(shù)刊物和媒體對此成果給予了很多關(guān)注，評論者認(rèn)為“研究者發(fā)展了一項新的激光技術(shù)可以使納米尺度激光器工作于室溫，克服了納米激光器走向?qū)嶋H應(yīng)用的一個主要障礙”，此成果“將鼓勵更多的科研人員從事等離激元激光器的相關(guān)工作。”
2012年，馬仁敏等做出了一種波導(dǎo)嵌入型等離激元激光器。這一研究被美國國家科技委員會納米尺度科學(xué)、工程與技術(shù)分會的創(chuàng)始主席在發(fā)表于《科學(xué)美國人》的一篇文章中列為五種最令人興奮的納米前沿技術(shù)之一。這項成果是關(guān)于解決納米激光器出射光的發(fā)散問題。“激光器越小，光發(fā)散得越厲害，這是由光本身的物理性質(zhì)決定的，怎樣克服這個現(xiàn)象？打個比方說吧，這就好像大壩上的口子流出來的水散了，我就在那里接了根管子，而且可以任意設(shè)置這些管道。”馬仁敏這樣解釋道。
去年，他們又成功利用超小模式體積和高品質(zhì)因子的等離激元激光器實現(xiàn)了痕量爆炸物氣體分子檢測。關(guān)于此項成果，馬仁敏介紹到，即使每10億個空氣分子里有1個爆炸物分子，利用此激光器都可以精確探測到。某處若使用或存放過一點點爆炸物，通過納米激光器都可以捕捉到比游絲還要微小多倍的爆炸物分子的痕跡。此項科研成果若能實現(xiàn)廣泛的實際應(yīng)用，將對機場、廣場等人員聚集區(qū)或安保要求級別較高的場所的安防工作提供很高的技術(shù)保障。
馬仁敏所做的這些科學(xué)研究并非僅僅局限于實驗室，部分成果也已經(jīng)開始走向?qū)嶋H應(yīng)用。他們的一個專利成果已經(jīng)被韓國三星集團高價收購。
關(guān)于在伯克利幾年的科研工作經(jīng)歷，馬仁敏感受最深的是他所在實驗室的獨特創(chuàng)新氛圍。他的博士后導(dǎo)師張翔教授那里聚集著全世界各地?fù)碛胁煌R文化背景的博士、博后、訪問學(xué)者等。思想的自由分享，碰撞與交流是他們創(chuàng)新想法的重要來源。“一個人不可能什么都做到頂尖，用自己的長處去和別人的長處合作，就會產(chǎn)生1+1≥2 的效果。”
“我正在將我所學(xué)到和所感受到的精華的思想和理念，教給我的學(xué)生們，我招了知識背景多樣的學(xué)生，就是要培養(yǎng)他們的分享合作意識，讓他們在思想的碰撞中共同進(jìn)步成長。”
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