这位南大人摘走美国科技最高奖项,创造至少四次世界第一


    对于南大的师生和校友来说,鲍哲楠这个名字显得格外熟悉。鲍哲楠是南大化学系杰出校友,《自然》杂志2015年年度十大人物。实际上,南大物理系也有一位杰出校友享誉世界。前不久,他和鲍哲楠站在一起,共同被聘为首批“中关村海外战略科学家”。 




    首批“中关村海外战略科学家”只有八位。据北京中关村科技园区海淀园管理委员会网站发布的消息,首批“中关村海外战略科学家”都是在其各自领域最为顶级的世界级科学家,有几位还是极有希望获得诺贝尔奖的候选人。  

 

    他叫张翔,1989年毕业于南京大学。作为一名科学家,他使人类社会很多对美好生活的想象都可以变成现实。 


    1981年,张翔进入南京大学物理系学习,1989年,张翔赴美留学,1996年,张翔获美国加州大学伯克利分校博士学位。



    早在2004年,张翔成为美国世纪科技奖最高奖得主,就引起学界广泛关注。2008年,张翔的一项关于隐形的技术更是被美国《时代》杂志列入2008年十大科学发现。 

 

    像哈利波特一样披上隐形斗篷,瞬间遁形的奇妙体验成为科幻作品中最让人心生羡慕的情节之一。魔幻能变成现实吗?张翔带领团队研制出隐形材料技术,将人类制做隐身衣实现隐身的梦想推向可能。 

 

    2010年,张翔当选为美国国家工程院院士。2011年,于纳米超颖材料方面再出重大成果,张翔研制出更具挑战性的隐形毯,使物体在整个可见光谱下无法被侦测,其重大意义在于除了在军事、民用领域的应用前景之外,对光学错觉系统技术的研究也有重大意义。 

 

    当年,经过媒体报道后,张翔一时间成为科技界明星。张翔受邀前往北京大学做科技讲座,即使换到北大最大的阶梯教室仍然人满为患。 

 

    2015年,张翔当选为中国科学院外籍院士。 

 

    201612月,美国工程科学学会公布2017A.C. EringenMedal的获得者,张翔获得此殊荣。该奖项成立于1976年,是美国工程科学学会设立的最高奖项 ,主要是表彰在工程科学领域持续做出杰出成就的科学家。在以往的获奖者中,有五位诺贝尔奖得主。 

  

    张翔曾担任美国加州大学伯克利分校校长讲座教授、Ernest S. Kuh讲座教授,美国国家科学基金会纳米科学及工程研究中心主任,美国劳伦斯伯克利国家实验室材料科学部主任等职务。  


    张翔的求学历程一波三折。1991年,张翔去美国求学时将研究方向定为粒子物理,但是由于当时美国经济不景气,他参与的德克萨斯州粒子加速机项目由于得不到政府资金的支持而被迫中断,张翔不得不转变他的研究方向。 

 

    随后,张翔选择了明尼苏达大学的环境工程,由于英文水平的限制和对研究领域的不得要领,他被导师“开除”。被开除后,他失去了资金资助,不得不做宿管,做园丁,做保洁员来维持生计。“这两年是我人生中最黑暗的时候”,痛定思痛,在认真的思考和反复权衡后,张翔确定了适合自己的研究方向。 

 

    1996年,张翔如愿获美国加州大学伯克利分校博士学位。此后,他一直致力于微纳结构的制备、表征和物理器件的设计,在超构材料、表面等离激光学、光频转换光学等领域做出了开创性的工作,在微电子、光电子的微纳工程和微纳器件方面也做出突出贡献。 

  

    根据中国科学院院部官网的资料,作为光电信息材料和器件专家,张翔是信息超构材料和表面等离激元光子学方向的开拓者之一。可以看出,投身科研以来,张翔创造了至少四次世界第一:  

 

    自然界中材料的光学折射率都是正的,多年来科学家一直在寻找负折射率材料但都失败了,张翔设计了银铝氧化物亚波长结构,在世界上第一次成功制备出具有光学负折射系数的三维材料,结束了有关负折射材料是否可能实现的争论(2008) 

 

    张翔将光的负折射原理推广到声学,第一次实现了具有负弹性模量的声学超构材料和器件,展示声波调控新方法; 

 

    张翔研制出世界第一块超透镜,两百多年来显微镜、望远镜到照相机成像都受衍射极限限制,张翔利用表面等离激元效应研制出第一块超透镜,首次演示了突破光的衍射极限的成像效应(2005),这对后续发展的许多超衍射极限成像技术具有很要影响。 

 

    他在微纳信息光子学方面的重要供献还包括: 发展了等离子体光刻技术,成功刻写出纳米级电子电路;研制出了世界上第一个表面等离元半导体激光器(2009)利用单层石墨烯研制出了世界上最小的超宽带高速光调制器(2011)通过双光子吸收发现了二维半导体材料中的超强激子相互作用及巨束缚能等。 

 

    此外,张翔还实现了首个电控谷-自旋光电管,开辟了谷-光电子学的新领域。 

 

    2010年,美国国家工程院从世界顶尖科学家、工程师中评选出68位新增院士,张翔名列其中。在张翔看来,美国工程院院士的头衔或是获得美国科学界的最高奖项都只是前进道路中的一个段落,他自我调侃道:“我还是保持着中等偏上的成绩。”他称这只是人生中的一段经历,他更看重的是对未知的探索。 


    按照常人理解,在学术上能取得重大成就的学者在学生阶段的学习成绩往往是非常优异的。然而,张翔却坦言“我从来不是最优秀的,最多仅是中等偏上”。 

  

    张翔上过的小学和初中都很普通。1981年,张翔考入南京大学物理系。在南京大学7年的学习中,他的学习成绩并不突出。在美国求学期间,他依然徘徊在中等偏上水平。 

 

    在张翔看来,学习成绩中等是常态,不一定做到第一,但在每个阶段都能够得到成长和提升,时刻站在新的高度和起点,不断面对新的挑战。他用一个生动的比喻形容:人生的每一个阶段就好比闯关游戏,一关接一关,下一关和前一关比,总有更大的挑战和困难,要时刻保持进取心,保持学习的兴趣,打好基础,机会随时都会出现,要时刻做好准备。  

 

    回忆南大求学经历,张翔坦言对他影响最大的老师是南京大学原副校长、物理系退休教授冯致光。冯致光是南大最早一批出国访问的学者,回国后,他一改传统的授课方式,鼓励学生提问和质疑。“受冯老师的影响,我在后来的求学过程中,都要求自己每节课至少5个提问。虽然一开始提的问题有些傻,但逐渐就能找到窍门,提出有深度的问题”。 

 

    在张翔看来,说自己在求学阶段,最大的收获不是学到的知识,而是在与导师主动交流切磋、在与同学们辩论质疑中形成思维火花的碰撞。他认为科学创新和发明的灵感是在提出问题和解决问题的过程中实现的,在科学研究中,要发扬打破砂锅问到底的精神,通过这种方式来培养创新思维。“不能只像海绵一样吸取知识,要学会思考,想到别人所想不到的,才能看到别人所看不到的。” 

 

    求学期间,张翔喜欢参与社会科学方面的探讨。在南大读书时,他和几个同学组织了社会科学研究会,一起探讨与学业无关的社会科学方面的论题。在伯克利读书期间,他经常去听流浪学者组织的各种思辨论坛。张翔说,科学家的研究工作到了一定高度,便会更多地受到哲学、艺术等学科的影响,人文科学的思辨性对激发质疑思维,培养提问和思考的习惯很有益处。 

 

    2011年,张翔推动南京大学和美国加州大学伯克利分校签署了两校合作协议,落实了青年教师和学生进修和互访计划。2012年,张翔受聘为“南京大学校长人才工作顾问”。 


2015527日,南京大学党委中心组学习邀请张翔院士谈美国高等教育,前排张异宾书记认真倾听。


20151017日,南京大学物理学科成立100周年庆祝大会在仙林校区体育馆举行,张翔代表南京大学物理学科校友发表讲话。


    为表示对张翔科学成就的敬意,今年7月,在美国波士顿东北大学举行的美国工程科学学会第54次年会上,将专门对张翔的召开颁奖研讨会。


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来源:南大招生小蓝鲸