秋日的杭州,晨光微透,中国科学院杭州高等研究院的实验楼里,已是一片忙碌。走廊尽头的实验室门虚掩着,里面传来轻微的仪器嗡鸣。李庆俯身在光学平台上,指尖轻调着一束肉眼看不见的红外光路。
“你看,这束光,它不只是光。”他直起身,转向我们,语气里带着一种近乎诗意的笃定,“它能‘看见’温度,能‘闻’到气体,甚至能‘听’到人体代谢的细微变化。我们做的,就是让这些‘看不见’变得‘看得见’。”
从深空探测到呼吸之间:让红外技术“感知”人间烟火
红外光,是一种波长比我们肉眼可见的红光还要长的“看不见的光”。虽然我们看不到它,但它其实无处不在——比如人体散发的热量、汽车尾气中的气体分子,甚至宇宙深处的星体,都会发出特定波段的红外信号。如果我们能“看见”这些信号,就拥有了穿透黑暗的眼睛、嗅出气体的“电子鼻”,甚至诊断疾病的“光之听诊器”。
李庆,杭高院物质科学与光电技术学院的副研究员,便是这样一位“解码者”。十余年来,他潜心于红外光电子的世界,像一位执着的追光者,在“看得见”与“看不见”之间架起桥梁。他的研究,像是一场与“暗”的赛跑——要让探测器看得更远、更清、更灵敏,哪怕是在宇宙的至暗深处,也能捕捉到一丝微弱的光。
他的科研之路,始于上海技物所的硕士生涯。从那时起,红外探测器就成了他最熟悉的“伙伴”。如今,他带领团队攻关的“甚高灵敏红外探测器”,目标直指天文级深空探测。这项技术的突破,不在于堆砌昂贵材料,而在于“能带调控”与“片上集成”的巧妙设计——如同为探测器装上“智能大脑”,让它在芯片上就能完成信号筛选与逻辑判断,而非把海量数据一股脑传回主控系统。
“传统红外探测器像一台笨重的老式相机,拍完照还得洗胶卷。”他打了个比方,“我们想做的,是让它变成一部能实时‘看懂’画面的智能手机。”
2023年,他参与研发的“片上红外光电逻辑门智能芯片”入选“中国光学十大进展”。这项成果,让红外探测从“被动接收”迈向“主动思考”,在智慧安防、自动驾驶的边缘计算中展现出巨大潜力。而李庆的视野,不止于冷冰冰的仪器——他更想让这项技术“呼吸”在人间烟火里。
“比如,你呼出的一口气,其实藏着很多秘密。”他眼中闪着光。团队正致力于将高灵敏红外探测器用于人体呼出气体检测。某些痕量气体,如丙酮、一氧化氮,与糖尿病、呼吸道疾病密切相关。“未来,或许你对着一个手持设备吹口气,就能初步判断身体状态——把中医的‘闻’,变成可量化的科学数据。”
与杭高院共成长:在年轻的土壤里扎根向上
这条路并不平坦。李庆曾为降低探测器的“暗电流”——即无光时的噪声信号——整整困顿数月。反复排查材料、工艺,却始终不见起色。直到一个深夜,他突然意识到:是实验室背景温度的微小波动,在干扰这台“极度敏感”的器件。调整温控后,暗电流骤降至1皮安以下,性能跃升一个数量级。“那一刻,像在黑暗中突然看见了星光。”他回忆道,嘴角浮起一丝笑意。
2020年,李庆博士毕业,选择加入年轻的杭高院。五年来,他与这所研究院一同成长。五年间,他见证了平台建设的日益成熟,见证了学生的茁壮成长,也在学术带头人的引领和同事们的进取氛围中不断精进。“这里有一种向上的劲儿,”他说,“像春天的竹子,节节拔高。”
就在不久前,李庆成功获得了国家自然科学青年科学基金项目的支持。这不仅是对他过去研究的肯定,更意味着他的探索方向——发展高性能、低功耗、可集成的新一代红外光电子器件——获得了国家级的“入场券”。“青年基金像一束光,照亮了前路,也让我更加坚定。”他说,“它不只是一笔经费,更是责任和信任。”
国庆将至,杭高院的校园里,红旗在秋风中猎猎飞扬,映照着实验楼里彻夜不熄的灯光。李庆站在窗前,目光沉静而坚定。
“科技报国,从来不是一句口号。”他轻声说,“是我们每天调试的参数,是反复失败后的一次成功,是把论文写在祖国大地上,写进百姓的生活中。”
这个时代,正以前所未有的力度托举科技创新——世界一流的平台拔地而起,科研的沃土日渐丰饶。但挑战也如影随形,关键核心技术的“卡脖子”之痛,仍在提醒着前行的重量。
“作为青年科技工作者,我理解的‘报国’,是四个方向的奔赴:”他缓缓道来,“顶天,是仰望星空,扎进基础研究的无人区,去触碰科学最前沿的光;立地,是俯身大地,让高精尖的技术走出实验室,化作守护生命的仪器、照亮生活的光;守静,是甘坐冷板凳,在寂寞中深耕,做时间的朋友;破局,是敢闯无人区,以创新为刃,劈开封锁的山峦。”
风起云涌,时代奔流。在这片孕育希望的土地上,无数像李庆一样的青年科学家,正以光为笔,以芯为墨,在无声的实验室里,写下最响亮的誓言——用一生,追一束光;以寸心,报家国。