科學家實現不對稱陀螺分子的全光三維空間取向科學家實現不對稱陀螺分子的全光三維空間取向 華東師範大學校精密光譜科學與技術國家重點實驗室吳健教授團隊與以色列魏茲曼研究所科學家合作，利用交叉偏振的飛秒雙色激光場，首次實現了不對稱陀螺分子的全光三維空間取向。相關研究成果已在線發表于《自然-通訊》（Nature Communications）。 激光誘導分子取向在許多領域有著非常重要的應用，無規則排列分子的平均效應會導致衍射圖像的模糊，因此需要先將氣體分子空間三維取向才能進行成像。作為激光誘導分子排列和取向領域的世界性難題，尤其是不對稱陀螺分子乃至缺乏對稱性的手性分子的全光三維空間取向，目前還沒有效的實驗手段能夠實現。 吳健團隊創新性地提出利用交叉偏振的雙色飛秒脈衝來實現不對稱陀螺分子的全光三維空間取向。在實驗上，以二氧化硫分子為原型，將雙色場的基頻光和倍頻光設置為正交偏振，匹配二氧化硫分子的極化分量。研究人員基于此前自主發展的飛秒符合成像技術，實現了對分子軸空間角分布的實時跟蹤，在雙色光場結束後，成功探測到了二氧化硫分子的三維空間取向。使得氧軸沿著基頻光方向實現排列，硫軸沿著倍頻光方向實現取向。通過改變基頻光和倍頻光的光強比和偏振夾角，可以將該方法推廣至不具有對稱性的復雜分子。吳健告訴《中國科學報》記者，理論上，通過經典的一維和三維蒙特卡洛模擬，發現了新的超極化對角耦合機制，能夠與實驗結果定量符合。 吳健表示，

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該發現有可能為基于x-射線自由電子激光器的分子成像技術以及激光誘導電子衍射實驗提供超高的時空分辨率。 相關論文鏈接： https://www.nature.com/articles/s41467-018-07567-2俞鴻儒憶郭永懷：他為中國科學事業做鋪路石 ■俞鴻儒 講述人：俞鴻儒（氣體動力學家，中國科學院院士〈學部委員〉，中國科學院力學研究所研究員，

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在國內首先開展激波管研究，建成高性能激波風洞和配套的瞬態測量系統） 被講述人：郭永懷（力學家，應用數學家，中國科學院院士，中國科學院力學研究所研究員，中國科學技術大學化學物理系首任系主任，中國力學科學的奠基人和空氣動力研究的開拓者，以烈士身份被追授兩彈一星功勳獎章） 1946年我高中畢業後，考入同濟大學數學系學習。1949年全國解放，國家需要建設，我感到工程對建設更能直接發揮作用，便再次參加高考，考入大連大學機械制造系。1953年畢業後留校。 1956年，國家號召向科學進軍。如何向科學進軍？自己能做什麼？我都不清楚，就想到中國科學院看看。那時錢學森先生剛回國，我便報考中國科學院力學研究所的研究生。招考時郭永懷先生尚未回國，錢學森和錢偉長兩位所長掛名為他招了五名研究生，報到時才知道我的導師是郭永懷先生。 郭永懷先生引導我做實驗 郭永懷先生對我的成長影響深遠。 由于國內會做實驗的人很少，

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而理論實驗兩者都不可或缺，因此郭先生當時著重培養實驗人才，他安排他的首批五名研究生中的四人做實驗研究，我是其中之一。 但郭先生是從事理論研究的科學家，對實驗並不熟悉，如何培養學生從事實驗研究呢？嚴濟慈先生有個觀點：從事科學研究的人，要經過訓練，要有導師指導。首先要找到一個合適的題目，其次是培養克服困難、善于解決問題的能力。我覺得郭先生與嚴先生的觀點相似。 郭先生給我指定方向——發展激波管技術，研制激波風洞。他說，激波風洞將會非常有用，

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但國家經濟和工業尚不發達，缺經費，缺先進技術。你只能用很少經費，在不可能獲得所需的先進技術（裝備和儀器）的條件下開展研究工作。 對于當時的中國，跟蹤模仿是一種速見成效的途徑。然而郭先生的要求，

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斷了我走模仿別人的路子，他也不允許我走這條路，目的是為了培養克服困難、解決問題的能力，將來能夠開展真正的科學研究工作。 郭先生預計我們開展這項工作將非常艱難，為此盡力創造寬鬆的工作環境。我們的工作短期難見成效，

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他千方百計讓我們小組能長期生存下去，使我們能安心工作。 有了郭先生的支持，即使實驗炸了房子，我們也免遭批評。氫氧燃燒驅動是一種強有力的激波管驅動方法，很便宜且不依賴高技術裝備。但由于很危險以及性能難以滿足要求，國外已經不採用這種方法。郭先生同意我們研究改進這種方法，只提了一個要求：防止人身傷亡事故。後來實驗中發生了幾次事故，但每次事故後均未遭受譴責，反而是安慰與鼓勵。因為郭先生早就向所長和黨委預先作了說明。1968年郭先生將我們調入氣動中心，

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使我們有機會直接了解型號研制過程出現的困難，協助他們推動高技術的發展。 由于郭先生對實驗不熟悉，他實事求是地只關注是否遵守他指定的方向進行，而具體如何做則放手讓我們自己決定，只要我們不斷地出結果，不管成功還是失敗，他都滿意。郭先生還不要求我們定期向他匯報工作進展，而是不定期來實驗室看我們。他工作非常繁忙，這樣做既能緩解他時間安排的困難，又能了解我們是否全身心投入工作。 封建社會流傳下一種觀點：勞心者治人，勞力者治于人。當時有人認為做實驗的人是體力勞動者，被人看不起。如果不是郭先生讓我做實驗，我很難安心一輩子做下去，這件事使我受益匪淺。實際上工作類別無高低，做得好壞才是實質。 做別人沒有做過的研究 恩格斯說：科學正是要研究我們所不知道的東西。具體說就是要研究教科書中沒有的或是其中可否定的東西，研究別人沒有做過或者尚未做成功的東西。 但是模仿能夠快出結果，做別人沒有做過的研究則很難；模仿容易獲得別人的認同，

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創造性愈強的研究愈容易受到懷疑和反對。郭先生要求我們少用經費，降低對技術裝備的要求做實驗。起初我認為是適應當時環境的權宜之計，逐漸的，我認識到這種能力是研究人員的基本素養，而若缺乏這種能力，要想獲得創造性成就幾率不高。 成為第一個吃螃蟹的人通常不會那麼順利。剛開始作研究時，因為經費少，又缺技術、儀器設備的支持，我對完成任務信心不足，後來工作中逐漸顯現一些實質性結果，信心逐漸增強。譬如：氫氧燃燒驅動技術的危險性能夠控制了，改進後的性能具有實用價值；上世紀六十年代初還改造成一台數字式延時器，當時除了數字式計時器，還未聽說有其他數字式儀器。這些結果的出現，給我們帶來極大的喜悅，埋頭苦幹也變得不那麼枯燥乏味了。 現在看來，當時許多省錢的土辦法實質上並不土。改革開放後，我有機會與國外同行交流，受到他們尊重的正是這些土辦法得到的結果，模仿他們即便做得好也不容易引起他們的關注，這使我更加願意做別人沒做過或未做成的項目。 為後輩人才做鋪路石 現在大家都認識到了人才的重要性。當初，郭永懷先生回國的主要目的是為國家培養人才，為國內的科學事業打基礎。 郭永懷先生當年回來跟我們談話時強調，你們好好幹，你們以後的人也許會出重大成果，咱們給他們做鋪路石。 新中國成立已近70年，更應該以自己培養為主。碰到人才缺乏時，首先想到買或搶人才的習慣也該改一改了，大家應努力為自己培養人才特別是培養高級人才創造條件。 現在國內條件好了，作研究不要太著急自己的事，要多為後人著想。 （本報見習記者韓揚眉整理） 《中國科學報》 (2018-12-12 第4版 綜合)，