他,93年,这所顶级985大学教授、博导!

1993年出生,28岁的湖北潜江人王胜已是武汉大学物理科学与技术学院教授、博士生导师。

王胜在纳米光学领域取得多项重要成果,于今年11月,在武汉大学校长窦贤康院士的盛情邀约下加盟武大。他也是该校目前最年轻的博士生导师之一。

他,93年,这所顶级985大学教授、博导!
王胜教授

武侠迷“火眼金睛”探寻纳米世界

“我是一个古龙小说的忠实粉丝。迷惘困惑时,我回顾《多情剑客无情剑》;想要幽默和欢乐时,我重读《陆小凤传奇》和《欢乐英雄》;缺乏信心时,就看《孔雀翎》……”与王胜教授的采访,从聊他的武侠爱好开始。

王胜对各路侠客的绝技如数家珍,他在自己的科研领域里,也身怀绝技——识别纳米积木特性的“火眼金睛”。

“纳米,即10的-9次方米,直观来看,是头发直径的10万分之一,或10个氢原子排在一起的宽度。”王胜介绍,当凝聚态材料缩小到纳米尺度时,量子效应会更加显著,呈现和体材料完全不同的特性,人们研究和开发纳米技术的目的,是要实现对整个微观世界的有效控制。

他,93年,这所顶级985大学教授、博导!
王胜教授

人们可以把纳米材料想象成由成百上千个原子组成的纳米积木,随着原子组成和排布的不同,纳米积木会呈现不一样的形貌和特征。王胜所研究的方向是在纳米尺度研究凝聚态物质的非凡特性。他做的就是用纳米尺度的表征手段,主要是扫描探针技术,来识别纳米积木的具体结构以及研究相关特性,建立“结构—特性”之间的复杂关联。在建立关联后,进一步,就可以操控纳米积木中原子的排布,实现所需要的结构和功能。

王胜介绍,碳纳米管是他的主要研究对象之一。控制碳纳米管的直径和手性,可以可控地得到金属性碳纳米管和不同能带带隙的半导体碳纳米管,从而按需求分别用于不同的光电器件。

“一往情深”扎根纳米光学

2010年,王胜考入中国科学技术大学物理系。那时,如今的武大校长窦贤康,正在担任中科大副校长。

本科阶段,王胜凭借天赋和努力,在大四时获得了该校本科生最高荣誉奖学金——“郭沫若奖学金”,当年仅有包括他在内的32名同学获此殊荣。

他,93年,这所顶级985大学教授、博导!
王胜部分获奖证书、学位证书等

在做本科毕设期间,他跟随张振宇教授深入接触到纳米光学研究。“课题是利用金属纳米颗粒表面场增强效应来提高太阳能电池薄膜对光的吸收,我主要负责场增强效应的纳米光学模拟。”当时,王胜认为此方向有很多基础物理问题可以探究,同时也会有潜在的实际应用,故而决心仗剑走上这片“光谱”天涯。

2014年,王胜远渡重洋,来到美国加州大学伯克利分校攻读博士学位,在王枫教授课题组,继续“修炼”纳米光学研究。在此期间,王胜主要利用空间分辨光谱技术,尤其是扫描近场光学显微镜,在纳米尺度上研究物质的光学性质。

在伯克利学习研究的第二年,诺贝尔化学奖获得者埃里克·白兹格(Eric Betzig)来到王胜所在的实验室参观。“我和他面对面交流讨论了一下,感觉诺奖获得者看起来并不是那么遥不可及。这从心理层面上提升了我的信心和志向,努力去做好研究。”王胜回忆。

他,93年,这所顶级985大学教授、博导!
相关成果模型

“我用扫描近场光学显微镜,在碳纳米管中观测到了该体系具有非同寻常的表面等离体激元的响应,并且实现了对表面等离体激元的电调控。”谈起这一系列成果,王胜显得十分兴奋。表面等离体激元能够实现在纳米尺度对光的束缚和操控,碳纳米管中表面等离体激元既具有光子学的高速宽带传输能力,又具有电子学的微型化能力,有极大潜力用于制造新型光芯片。他也以第一作者的身份将这些成果发表在Nature Materials, Nature Communications和PRL等顶级物理期刊,并获得了2019年度国家优秀自费留学生奖学金。

他,93年,这所顶级985大学教授、博导!
王胜留学期间

此后,王胜来到美国洛斯阿拉莫斯国家实验室,研究转到光谱技术的另一尺度——时间,通过超快时间分辨光谱技术,以此观察低维纳米材料中的电子动态过程。“在从事了这两方面的相关研究之后,我意识到兼顾时间和空间分辨的光谱技术可以有效地探索非平衡态下局域电子的超快动力学过程,为研究纳米尺度的复杂现象和过程提供新途径、新思路。”因此,王胜目前正打算建设一个综合性扫描探针表征平台,将空间分辨光谱技术和时间分辨光谱技术有效结合起来,从而实现在纳米空间尺度,皮秒到飞秒时间尺度探测物质的光学特性和动态过程。

学成归国,要把红旗插上科学高峰

7年科研生涯就在纳米光学领域取得多项重要成果,王胜觉得是时候回国效力了。此时,家乡的武汉大学也抛来了橄榄枝。

科教报国是我的人生理想和追求,一直以来受到的培养教育更加强化了这一点。”王胜说,他尤其对中科大的校训“红专并进,理实交融”感悟颇深,立志要“把红旗插上科学的高峰”。

王胜回忆,在他20岁读大三时,在中科大大礼堂观看了纪念郭永怀先生的音乐剧《爱在天际》。“我当时感动得热泪盈眶!”王胜激动地说,“郭永怀先生是力学大师,他在美国学成之后,排除万难,回到祖国,为我国两弹一星事业做出了巨大贡献,甚至最后牺牲了生命。郭永怀先生乘坐的飞机不幸失事的时候,依然用身躯护住了重要数据。”这让他对那些伟大的科学家心生仰慕崇敬之情,真正懂得了什么才是“国家脊梁”,也更期待像他们那样在关键节点为国家尽一份力。

选择武汉大学,除了家乡情结,王胜也想体验武大作为最美的综合性大学所提供的不一样的文化氛围,“这点窦校长在宣讲会上也强调过,因为他也有类似的经历”。当然最重要的,王胜提到,武大能为其科研的发展提供最优良的平台和支持,在纳米光学相关领域有国际顶尖团队,如徐红星院士团队,他要做的具体方向与之有区别故而可以优势互补,有希望深入交流合作。另外,武大人事部、学院主要负责人多次了解关心他的发展状态,确保其在生活上无后顾之忧,在工作上迅速开展实验室和团队建设,步入科研正轨。

王胜用武大校训“自强、弘毅、求是、拓新”阐释了他积累的心得。“‘自强、弘毅’,是从做人的角度,‘求是 拓新’是从做学问的角度。另外,我觉得做科研最重要的品质是‘志’。”王胜说。

王胜认为,对于短平快、“夷以近”的研究,有很多人去做。在条件允许的情况下,得有志向、有决心做一些更重要、更深入、“险以远”的课题,这是取得高价值、创新性科研成果,探究“世之奇伟、瑰怪,非常之观”的前提。

他,93年,这所顶级985大学教授、博导!
王胜个人B站收藏夹

对于年级相仿的学生,王胜除了告诉他们要有远大的理想,还特别强调要学会学习方法。“有一点很重要,要善于寻找和利用优质公开资源。譬如慕课平台Coursera、edX、蔻享(Koushare),甚至B站等,都有非常优质的系统性的资源。”说着,王胜打开了自己的B站主页,收藏夹中原子力显微镜(AFM)的培训视频映入眼帘。这也许是“90后博导”不一样的一面。

目前王胜的课题组刚成立不久,预期明年年初能迎来博士生加入。对于如何与可能和自己年龄相仿的学生相处,王胜说:“我觉得导师和学生是平等相处、相互尊重、相互成就的关系。”

王胜介绍,他在伯克利读博士期间,指导过一些高年级本科生做适合他们的独立项目。看着这些学生在适当的引导之下,完成项目过程中,得到锻炼和成长是很令人欣喜的事情,“我感觉在和这些学生互动过程中,学生经常能够带来不一样的角度和新奇的想法。”

“武大的学生都是特别优秀的,我很期待和学生们一起在珞珈山下勇闯科研江湖,做出有原创性,有影响力的工作。”王胜说,他也很期待对凝聚态物理、纳米光子学等领域感兴趣的学生和青年学者联系他交流讨论,细推物理,格物致知。

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