探微觀世界，尋社會進步基石

一名科研學(xué)者的內(nèi)心世界是怎樣的？在周圍人看來，李輝是一名“工作狂”。大多時候，她都待在實驗室里，與那些精密的儀器相處，或沉浸在高深的理論及復(fù)雜的公式計算中，夜以繼日。對李輝而言，這是她最享受的狀態(tài)，即完全投入科研工作中。

多年來，華東師范大學(xué)精密光譜科學(xué)與技術(shù)國家重點實驗室研究員李輝，在這種極致專注的狀態(tài)下，開展著分子和微納體系中超快動力學(xué)的研究。她說，在科研領(lǐng)域，她更像一名攀登者，完全投入，不斷向更高處攀登，她要做一個永遠向上的人。憑借這份堅韌，她在微納體系超快動力學(xué)領(lǐng)域取得了一系列創(chuàng)新成果，并于2024年獲得了第二屆超快科學(xué)全球女科學(xué)家獎，成為這屆賽事中國區(qū)唯一獲獎選手，展示了中國女性科研工作者的颯爽風(fēng)采。但她遠不滿足于這些，于她而言，攀登的最高處，是為國家、社會發(fā)展作出更多貢獻。

踏進科研大門

李輝的科研之路始于南開大學(xué)。

2003年，李輝結(jié)束高考，考入南開大學(xué)物理科學(xué)學(xué)院。入學(xué)當(dāng)天，正值青春年華的她帶著大包小包的行李走到南開大學(xué)校門口，仰頭看，門匾上是毛主席曾經(jīng)題下的“南開大學(xué)”四字。

這座歷史悠久，幾乎與《新青年》雜志同一時期成立，又在戰(zhàn)亂時期經(jīng)歷過南下遷移的學(xué)府，不僅延承了其成立之初愛國、報國的意志，而且學(xué)風(fēng)濃厚、學(xué)術(shù)嚴謹，在科研投入方面更是傾盡全力，科研設(shè)備之先進，在國內(nèi)也屬領(lǐng)先。

李輝進入南開大學(xué)后，學(xué)校悠久的思想傳承，培養(yǎng)了她學(xué)術(shù)報國的發(fā)心。濃厚的學(xué)習(xí)氛圍，加強了她的競爭意識。她回憶道，初入學(xué)時，她在同級的成績平平，意識到這一點后，她便養(yǎng)成了起早貪黑苦學(xué)的習(xí)慣。經(jīng)過4年追趕，她在畢業(yè)前排名專業(yè)前三。2007年，李輝憑借自身過硬實力保研南開大學(xué)泰達應(yīng)用物理學(xué)院，正式走進超快光學(xué)的科研大門。她說，在當(dāng)時，關(guān)于超快光學(xué)的研究屬于成本比較高的科研方向，例如科研所需要的飛秒激光器，在當(dāng)時非常昂貴。但幸運的是，南開大學(xué)恰好擁有這樣的實驗條件。可以說，是南開大學(xué)為李輝打開了此后幾十年的科研大門。

在南開大學(xué)的7年里，李輝憑借大量的科研實驗，沉淀了扎實的科研功底。同時，她的科研視野也在不斷擴大。她放眼國內(nèi)外，了解到當(dāng)時國內(nèi)的科研水平與國外相比，仍有一定差距，為讓科研之路走得更遠，她決定去海外求學(xué)。

2010年，李輝向德國馬克斯·普朗克量子光學(xué)研究所投遞簡歷，很快，對方回復(fù)給她一份特殊的面試邀請——邀請她前往歐洲，與研究所里的老師和同學(xué)們進行為期一周的深入學(xué)術(shù)交流。面試過程中，研究所馬蒂亞斯·克林（Matthias Kling）教授找到李輝，和她說“我非常愿意接受你做我的學(xué)生”，并為李輝提供了前往美國深造的機會，李輝欣然前往美國堪薩斯州立大學(xué)攻讀博士學(xué)位。

在美國堪薩斯州立大學(xué)，李輝在導(dǎo)師的推薦下，有幸結(jié)識了盧·科克（Lew Cocke）教授。這位70多歲的老教授是一位在強場物理超快動力學(xué)領(lǐng)域有著深厚造詣的學(xué)者。在他的指導(dǎo)下，李輝真正進入了強場物理研究領(lǐng)域。在堪薩斯州立大學(xué)期間，李輝的科研能力愈發(fā)成熟，視野不斷擴大，導(dǎo)師也感慨于她的進步速度之快與科研韌性之堅。后來，克林教授回德國發(fā)展，將李輝一同帶回德國馬普所。那是一個在阿秒科研領(lǐng)域位于世界頂尖地位的科研團隊，團隊的領(lǐng)導(dǎo)者費倫茨·克勞斯（Ferenc Krause）教授由于在孤立阿秒脈沖技術(shù)方面所作出的卓越貢獻于2023年獲得了諾貝爾物理學(xué)獎。這里匯集了學(xué)界一流科研學(xué)者，在這里，李輝與大家通力合作，科研能力再上一層樓。

盡管李輝在國外的科研事業(yè)不斷上升，但她始終掛念著祖國的發(fā)展。2016年，她已接到美國國家實驗室的邀請，但她毅然拒絕，轉(zhuǎn)身回到中國，前往華東師范大學(xué)精密光譜科學(xué)與技術(shù)國家重點實驗室開展科研工作，利用自身科研能力投入祖國的發(fā)展建設(shè)中。

做永遠向上的人

回國這幾年間，李輝潛心致力于超快光場調(diào)控和測量技術(shù)，聚焦分子和微納體系中的超快動力學(xué)的研究。華東師范大學(xué)作為國家“雙一流”高校，擁有多個國家重點實驗室，尤其是精密光譜科學(xué)與技術(shù)國家重點實驗室，為李輝的科研工作提供了極大的支持。

科研工作的目標(biāo)是為社會帶來更多發(fā)展動力。李輝在介紹超快動力學(xué)時講道，超快動力學(xué)研究是揭示微觀世界物理機制、實現(xiàn)宏觀物性精準調(diào)控的重要基礎(chǔ)，不僅是人類深入認識物質(zhì)世界及其運行規(guī)律的關(guān)鍵手段，而且可為新型應(yīng)用器件研發(fā)提供創(chuàng)新原理和前沿技術(shù)支持。在當(dāng)下，各國經(jīng)濟社會發(fā)展亟需新的科學(xué)技術(shù)作為突破點時，微觀物理機制的發(fā)現(xiàn)就尤為重要，有望從底層機理的發(fā)掘中產(chǎn)生顛覆性的技術(shù)發(fā)展。為此，李輝開展了一系列研究，并取得眾多創(chuàng)新性成果。

例如凝聚態(tài)物理中有一個分支，研究激子極化激元，這是一種半光半物質(zhì)的玻色準粒子，能夠在高溫下實現(xiàn)凝聚，從而形成宏觀量子態(tài)。極化激元凝聚過程中存在豐富的物理特性，且可以實現(xiàn)多種器件功能，具有廣泛的應(yīng)用前景。但室溫下凝聚過程發(fā)生非常快，受時間分辨能力的限制，以往人們主要探索低溫條件下微腔激子極化激元凝聚過程，因此制約了室溫應(yīng)用器件功能的發(fā)展。針對這一瓶頸，李輝自主發(fā)展了飛秒角分辨微區(qū)光譜成像技術(shù)。據(jù)李輝介紹，這項技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)微區(qū)發(fā)光能量、動量、位置、時間多維信息同步測量，時間分辨達到飛秒量級，突破了以往熒光測量中多維度和時間分辨精度難以兼得的技術(shù)瓶頸，與同類技術(shù)相比處于國際領(lǐng)先水平。目前，這一技術(shù)已成功應(yīng)用于微腔激子極化激元室溫超快動力學(xué)領(lǐng)域的前沿探索，取得了若干創(chuàng)新成果。研究團隊相繼實現(xiàn)了迄今最快的極化激元玻色-愛因斯坦凝聚（BEC）開關(guān)和邏輯門功能。

此外，李輝還在華東師范大學(xué)自主構(gòu)建了納米體系高速單幀動量成像系統(tǒng)，實現(xiàn)了納米體系極端超快過程精準測量。眾所周知，納米尺度的光與物質(zhì)相互作用是發(fā)展未來高性能器件的重要基礎(chǔ)，但如何在極端時空尺度下實現(xiàn)相互作用的精準操控，是目前學(xué)界最關(guān)注的問題。針對納米復(fù)雜體系微觀動力學(xué)精密測控這一關(guān)鍵科學(xué)問題，李輝將原子分子超快動力學(xué)研究中的技術(shù)和經(jīng)驗積累應(yīng)用于納米尺度的C60富勒烯大分子，首次實現(xiàn)了C60分子中多電子波包運動的阿秒調(diào)控，以及富勒烯分子中特異軌道的選擇激發(fā)和成像測量。值得一提的是，李輝還與強場物理國際知名專家、2023年諾貝爾物理學(xué)獎得主皮埃爾·阿戈斯蒂尼（Pierre Agostini）教授團隊合作，將先進的光致電子衍射（LIED）技術(shù)應(yīng)用于C60分子，以超高空間精度觀測到了納米級大分子骨架在飛秒光場激發(fā)下的超快微觀形變。目前，團隊的研究興趣主要集中在飛秒光場與納米結(jié)構(gòu)相互作用中表面分子的超快響應(yīng)方面。

時至今日，李輝已從當(dāng)年初入大學(xué)時背影單薄的青澀女生，成長為超快動力學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的一流學(xué)者。她說：“對我而言，科研就像攀登，我要做那個永遠向上的人。”

如今，盡管李輝已在超快科學(xué)領(lǐng)域取得了累累碩果，但她并不滿足于此。在李輝看來，對物質(zhì)微觀運動的研究，雖然離普通人的生活有點遠，但它是推動新技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。她希望，超快科學(xué)技術(shù)未來能夠推動物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的發(fā)展，以此來造福人類。而這，才是她始終在攀登的高峰。