將來的一天，只要拿著手機(jī)輕輕一掃，就能知道想買的蘋果是酸還是甜，喝的牛奶安不安全，食用的油是不是地溝油；戴上智能手表就能檢測(cè)皮膚血氧含量，也可以檢測(cè)是否罹患皮膚癌等疾病……這不是天方夜譚，只須一個(gè)小小的量子點(diǎn)光譜儀就可輕松搞定。而研發(fā)這一“神器”的，正是清華大學(xué)電子工程系副教授、博士生導(dǎo)師鮑捷。

2013年底從美國(guó)麻省理工學(xué)院學(xué)成歸國(guó)的鮑捷，是學(xué)生眼中“最帥的導(dǎo)師”。作為“青年干人計(jì)劃”學(xué)者，鮑捷以學(xué)報(bào)國(guó)，在光譜儀研發(fā)領(lǐng)域采擷了最亮的那顆星，成功研發(fā)量子點(diǎn)光譜儀，宣告全民光譜照相時(shí)代的到來。

2015年7月，一篇名為《基于膠體量子點(diǎn)納米材料的光譜儀》的論文在《自然》雜志上發(fā)表，學(xué)界因之轟動(dòng)。“這是人們第一次在光譜儀中使用量子點(diǎn)”“科學(xué)領(lǐng)域上最重要的科研工具之一現(xiàn)在適合于你的手機(jī)”……國(guó)外媒體的紛紛點(diǎn)贊，顯示出量子點(diǎn)光譜儀的非同尋常。

論文的第一作者正是鮑捷。同期《自然》雜志還刊登了美國(guó)西北太平洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家的專題評(píng)論文章，文章說“這種優(yōu)雅地將納米技術(shù)與數(shù)碼相機(jī)影像傳感器集成的方法克服了多種現(xiàn)有技術(shù)所面臨的困難”“將來，我們可能會(huì)看到微小的、高分辨率的量子點(diǎn)光譜儀在太空任務(wù)或家居智能傳感器和物聯(lián)網(wǎng)中被應(yīng)用”……

量子點(diǎn)光譜儀的橫空出世，是量子點(diǎn)和光譜儀的首次成功結(jié)合，開辟了人類使用納米材料的新方向，具有里程碑意義。光譜是物質(zhì)的一種“指紋”，是其與生俱來的“身份證”，而作為分辨光波的神奇“眼睛”，光譜儀能準(zhǔn)確測(cè)量物質(zhì)“指紋”，從而“一眼洞穿”其化學(xué)成分和相對(duì)含量。然而，傳統(tǒng)光譜儀受光柵分光的物理原理限制，在實(shí)際中難以做到小于一本字典的大小，且造價(jià)昂貴，高達(dá)數(shù)萬美元。因此，傳統(tǒng)光譜儀一直是實(shí)驗(yàn)室的“專寵”，難以進(jìn)入尋常百姓家。

想要改變，就必須突破。鮑捷上下求索，終于找到納米材料領(lǐng)域的“新貴”——量子點(diǎn)。量子點(diǎn)具有吸光特性，將其縮小至人頭發(fā)絲萬分之一尺寸時(shí)，量子點(diǎn)的顏色就會(huì)隨尺寸的改變而改變?！傲孔狱c(diǎn)是能在非常寬的顏色范圍內(nèi)連續(xù)地獲得不同顏色的材料，基于這一獨(dú)特性，它是用來辨別物質(zhì)顏色或光譜的絕佳材選?！滨U捷說。量子點(diǎn)光譜儀利用不同量子點(diǎn)材料的光學(xué)性質(zhì)，取代了光柵的光學(xué)過濾作用，具有新型傳感器小、巧、輕的特點(diǎn)。甫一問世，量子點(diǎn)光譜儀就“優(yōu)雅地”驚艷了世界，其廣闊的應(yīng)用前景也讓人充滿期待。

成功，從來不是偶然的?？鐚W(xué)科的專業(yè)背景和長(zhǎng)時(shí)間的觀察思考，讓鮑捷有了“后發(fā)優(yōu)勢(shì)”，他打破常規(guī)思維，以超然的研究視角，踏出了一條新路。

邢大軍據(jù)《人民日?qǐng)?bào)》整理