【導師專訪】龐元傑:理想比網絡更迷人,對科學和生活有執念

作者: 时间:2019-04-04 点击数:

2002年的秋天,讓刀郎成名的那場雪還沒來得及下,才是涼風初起,紅楓乍現,龐元傑獨自坐在機艙裏,手裏握著一本嶄新的護照,心裏面是激動,是無畏,也是些許依念和孤獨。飛機快速地在跑道上滑行,很快飛上了天,紅的黃的金的秋天已被雲層遮蔽不見,龐元傑想著飛機降落那一刻,那裏的秋天真的有那麽美嗎?那個楓葉國——加拿大。

那年龐元傑18歲,他要去加拿大攻讀學士,他當時想不到,這一別竟是16年。2018年,經過了龐學士、龐博士、龐博士後研究員,龐元傑到了華中科技大學光電信息學院,成爲了龐教授。

也曾經迷戀網絡

庞元杰的主要研究方向是光镊与电催化,博士研究的是纳米光子学,但倒回16年前,庞元杰本科学的可不是这个。2002年夏天,庞元杰收到了中南大学临床医学(七年制)录取通知书,更加有点小惊喜的是,很快加拿大留学签证也到了。庞元杰心里有了甜蜜的小纠结,学医还是出国呢?如果学医,“可我最喜欢的是理论物理”,那样世上虽然多了一个庞医生,但无疑少了一个物理學者,“而留学还可以有重新选择的机会”。但是“出国意味着将长期远离熟悉的环境、父母的呵护,自主学习,独立生活,等等,一系列的困难无疑也摆在那里”。

龐元傑在糾結中通過了語言和預科學習,學習也讓事情不那麽糾結了,龐元傑最終決定,去加拿大,去維多利亞大學,去留學。

但似乎現實總是比理想要來的骨感。選專業時,理想第一次迷了路。高中時,龐元傑最喜歡物理,很久以來,他就希望在大學可以學習理論物理專業。但當時國外的情況卻並不是龐元傑實現理想的最佳時機,于是在父母的勸說下,深入思考之後,龐元傑找了一個平衡點——電氣工程,這個工科專業“是我理想與現實之間的平衡點”。但龐元傑心裏那團火從來沒有滅過,“當時依舊希望自己未來能夠從事理論物理研究。”

但沒多久,理想又差點走丟了。國外沒有國內的集體宿舍,龐元傑一個人租房子住,沒人管著,沒有小夥伴監督著,剛剛擺脫高中束縛的龐元傑,迷上了網絡。一個人是孤獨的,18歲一個人,是加倍的孤獨,剛好趕上QQ的流行,每天龐元傑都沈迷于QQ聊天不能自拔,又或是打遊戲以挨過課外時光。12個小時的時差,讓龐元傑的小夥伴起床時,龐元傑那裏已經入夜了,但架不住聊天的渴望,和遊戲的誘惑,龐元傑在半夜聊天、打遊戲越來越多,這使得他每天睡覺的時間捉襟見肘,“有過兩三個月每天熬到淩晨兩三點才睡覺”。

结果,庞元杰身体开始出现问题,成绩也明显下滑,庞元杰意识到了问题的严重性。“毕竟我还是有理想的,如果想要在理论物理等方面深造,都需要成绩的支撑。” 所以还是学习和科研比较重要,而且也更有意思。从那时起,庞元杰再也没有沉迷于网络,专心学习,专心科研,2006年他获得了维多利亚大学的学士学位,四年后他在维多利亚大学博士毕业,并以博士后的身份继续光镊与电催化研究。

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庞元杰与博士生导师Reuven Gordon教授的合影

被安排的轉型

“有時候人的際遇運氣和機遇也很重要。”龐元傑從來沒有過自己會走上光鑷和電催化方向的研究道路。龐元傑的博士研究方向是如何突破光鑷的捕捉極限,光鑷也就是光做的鑷子。一把鑷子可以夾起一枚螺絲,卻夾不起一粒灰塵,同樣地,受限于單束聚焦激光光斑直徑,光鑷的捕捉效率也被限制住了,要想獲得進一步提高就需要采用納米光子結構,而其中所需要的微納光子學機理便是龐元傑的研究重點。

博士畢業後,龐元傑去了美國密歇根大學藥學院,以博士後身份繼續科研,方向是如何用光鑷捕捉艾滋病病毒,進而研究艾滋病病毒感染人體細胞的途徑,以提高人們對艾滋病病毒的了解。

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龐元傑(右一)與美國密歇西根大學承炜教授研究組的合影

“我也很喜欢这个研究方向,但这个方向偏离了微纳光子学的研究背景,更偏向于实用方面,不再是理论物理的研究,我还是希望能做有关微纳光子学的研究,哪怕研究对象不是光镊。”2015年,庞元杰又回到了加拿大,加入到多伦多大学副校长Edward H.E Sargent教授和该校David Sinton教授合作的光催化课题组,重回微纳光子学,研究如何应用微纳光子学的知识进一步提升光催化反应的效率。

但就當龐元傑在緊鑼密鼓地研究時,幾個月之後研究小組突然決定放棄光催化,因爲光催化的效率一直太低。取而代之的是電催化,命運作弄之下,龐元傑的研究方向也隨之轉爲電催化,直到今天。

久而久之,龐元傑也漸漸喜歡上了這個新方向,“這是一個前沿交叉學科,我也可以將之前的知識儲備用應用在這個領域,從而提出一些比較新穎的想法。”龐元傑希望,有一天這些理論可以從實驗室走到生産線,使中國可以用光伏發電將二氧化碳轉化爲乙烯等一系列碳基燃料和工業原料,既可以減少溫室效應,又能降低中國對石油的依賴。

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与多伦多大学副校长Professor Edward H. Sargent教授(左)和Professor David Sinton教授(右)合影

亦師亦友的暖男老師

初到學院,龐元傑就已經是同學們眼中的暖男老師了。作爲光電1809班教師班主任,龐元傑經常和同學們分享自己的海外留學經曆,指導同學們盡早找到自己的方向。龐元傑喜愛健身,健身器材是他辦公室的標配,他也會經常提醒同學們鍛煉身體的重要性,“等到未來科研或者工作需要連軸轉的時候,一個好的身體會給你莫大的幫助。”

龐元傑非常希望同學們能去實驗室多參觀多實踐,十余年的歲月沈積,讓他感悟到“判斷自己是否適合科研最好的辦法就是多嘗試,有可能在某一次嘗試的過程中你就突然發現了自己喜歡的方向,星星之火,加上紮實的學科基礎,平時的積累就可以形成燎原之勢。”在龐元傑眼中,科研的本質是創新,但是在實際的過程中可能是大量機械的枯燥的重複,兩者之間的反差就構成了科研工作者最真實的體驗,我們要用細心、耐心和決心去對待。“失敗了也沒有關系,換一個方向再試。”

2018年,又是一個秋天,森林公園的葉子依舊那麽金黃,龐元傑這次帶著1809班到森林公園燒烤。“龐老師成了一整個班的大廚。我都不知道龐老師的燒烤技術這麽好。”1809班助理班主任婁源浩說,“結果一整個班都等著龐老師烤肉。”

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龐元傑和同學們在森林公園燒烤

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