为庆祝中国共产党成立105周年,讴歌党的光辉历程,展现我院职工矢志科技报国、潜心科研攻坚的昂扬风貌,引导广大职工传承红色基因、勇攀科技高峰,为加快抢占科技制高点、建设科技强国作出更大贡献,中国科学院工会举办了“初心如磐跟党走 科技报国启新程”主题诗文书画摄影大赛。现将优秀作品线上展示。
跟随到原创:一次勇闯科研“无人区”的探索
“创新性不足,理论理解不够深入。”那是六年前Physical Review B审稿人对我们关于玻色峰(固体物理领域长期存在的难题之一)研究工作的评价。彼时,剑桥大学教授Zaccone团队刚刚在Physical Review Letters发表了一篇关于玻色峰起源的理论工作。我们基于他们的模型,做了一些改进,并尝试将其用于解释若干实验结果。经过数月努力,论文完成并投稿,然而等来的却是拒稿。审稿人认为,我们的工作更多是在已有理论框架下进行修补和完善,缺乏真正的原创性,对一些关键物理问题的理解也不够深入。
面对拒稿,我的导师鼓励我不要气馁。他对我说:“如果只是跟着别人走,我们永远解决不了最重要的问题。真正有价值的工作,是提出自己的思想与理论,去回答几十年来科学家都没有解决的问题。”这句话让我至今记忆犹新。
玻色峰问题已经困扰科学界数十年。尤其是玻色峰与范霍夫奇点究竟是同一种物理现象的不同表现,还是完全独立的两种现象,国际学术界长期争论不休。既然已有理论无法回答这些根本问题,那就从头开始。那段时间,我和导师几乎把玻色峰领域的重要文献重新读了一遍,反复推敲。很多时候,一个看似简单的问题都会引发持续数小时的讨论。讨论从白天持续到夜晚,从办公室延伸到组会,甚至吃饭时还在继续。但正是在这样的争论中,我们逐渐逼近问题的本质。
为了避免思维局限,我们还主动邀请国内外相关领域专家进行交流讨论。每一次交流都像一次严格的“体检”,帮助我们发现理论中的漏洞和不足。渐渐地,我们意识到,决定玻色峰和范霍夫奇点关系的关键,或许并不在结构本身,而在于声子的传播与散射过程。如果能够建立一个同时适用于有序晶体和无序玻璃的统一声子理论,也许长期存在的争议就能够得到彻底解决。
接下来的工作更加艰难。理论推导、数值计算、实验验证同时展开。无数个周末和夜晚,办公室和实验室的灯光总是亮到很晚。论文的每一个公式、每一句表述、每一幅图,都经过反复修改和推敲。有时为了一个物理概念的表述,我们会反复讨论数天;有时为了验证一个理论预测,我们需要补充测量大量实验数据。最终,我们建立了考虑非线性散射效应的声子统一理论,实现了从有序晶体到无序玻璃的统一描述,并首次构建出非德拜声子异常的全景相图。这一发现从根本上澄清了持续数十年的学术争议。我们利用143种真实固体材料的数据进行了系统验证,其中55组实验数据由我们亲自测量获得。理论与实验高度一致,证明了这一理论的普适性。
当论文最终被《Nature Physics》接收时,我回想起最初那篇被拒稿的论文,心中感慨万千。科研从来不是一帆风顺的。每一次失败与推翻重来,都是通往真理道路上的必经过程。从跟随别人的理论,到建立属于中国科研工作者自己的原创理论;从一次拒稿,到登上国际顶级学术期刊封面,这不仅是一项科研成果的诞生,更是一段不断挑战自我、追求真理的奋斗历程。
回望这段经历,我对科学家精神有了更加深刻的理解:面对失败不退缩,面对质疑不放弃,始终保持对科学问题的执着;坚持源头创新,勇闯科研“无人区”,努力做从0到1的原创性工作。
科技创新没有捷径,唯有脚踏实地、久久为功。而这份执着与坚守,正是新时代科技工作者服务国家战略需求、实现高水平科技自立自强的责任与担当,也是我们献给祖国科技事业最朴实而坚定的答案。

图1 入选Nature physics期刊的封面文章

图2 导师修改的论文手稿
