在材料科学的浩瀚海洋中,有一群人痴迷于探索肉眼无法触及的微观世界,中国科学院大连化学物理研究所(以下简称“大连化物所”)球差电镜分析测试工程师赵阳,正是这样一位“探索者”。

赵阳工作照
他与电镜的故事,始于一次在昏暗实验室内的“惊鸿一瞥”。于是他从北京毅然决然回到家乡,最终在电镜领域扎下了根,成为了一名实验室“守镜人”:“科研生涯的机遇像一条起伏的曲线——有人较早迎来高峰,有人则需更长时间的沉淀,这是很自然的现象。于我而言,最重要的是专注当下,在看似平凡的岗位上持续积累、打磨专业能力。当属于自己的‘波峰’真正出现时,才有能力稳稳把握住它。”
“高大上”仪器的召唤
赵阳与电镜的第一次相识,时间还要倒流到十四年前,彼时的他,还是一名大连理工大学材料专业的研究生。
“那时学院只有一台普通的高分辨透射电镜,特别珍贵,只有高年级的博士才能参加培训并亲自操作,我们这些师弟师妹都特别珍惜他们帮忙测样品的机会。”回忆起那段时光,赵阳的声音带着一丝激动。
轮到赵阳测试那天,他早早等在电镜室门口,老师一开门就迫不及待地冲进“小黑屋”,帮忙灌满液氮桶。当电子束打在荧光屏上,骤然亮起了一束绿色光芒,清晰映照出材料内部原子排列的精妙图案。“那一刻,我被震撼到了!”赵阳回忆道,“这么‘高大上’的仪器,操作片刻就能看见微观世界——硅晶体的晶格、纳米颗粒的轮廓。当时我心里就埋下了一颗好奇的种子,特别想知道背后的原理。”
这个瞬间也成为了他人生转折的起点。在他心中,电镜不再只是实验工具,而是可以解答世界奥秘的“钥匙”。
毕业以后,赵阳前往北京工作,成为了一名材料工程师,负责金属材料的检测工作,然而那个绿色的荧光屏却总在他脑海中闪现。
命运的转机悄然降临——2016年,大连化物所正大力建设电镜中心,急需专业人才。看到招聘启事的那一刻,赵阳的记忆瞬间被唤醒:“作为土生土长的大连人,大连化物所对于我们来讲是非常神圣的‘殿堂’,我从小就特别向往,但没想过自己有朝一日也能成为其中的一员。”他笑道。
回家乡、进梦想的机构、还能深耕电镜领域,赵阳用“三喜临门”形容当时的感受:“几乎没怎么犹豫,我立马就辞去北京的工作回来了。现在回想起来,当时真是有点冲动,也没给自己留什么后路。但这份选择我从未后悔,能成为这个大家庭的一份子,我觉得特别自豪。”
然而入职大连化物所能源研究技术平台(以下简称“平台”)后,现实却给他上了一课。
实验室拥有世界前沿的尖端设备——全国第二台球差校正透射电镜。“我曾经幻想自己能够迅速驾驭这台价值千万的‘超级显微镜’,甚至很快成为领域内的专家,但是现实差距很大。”他坦言道。
真正接触这台设备后,赵阳很快意识到,以当时的知识储备和操作水平,自己无法驾驭它,因为透射电镜技术领域,特别是高端的球差校正电镜,对理论基础和操作经验的要求极高,是一个需要长期积累、循序渐进的过程,容不得半点浮躁。
“认识到这一点后,我调整了心态,决心从基础做起。”赵阳说。
“小白”的蜕变
赵阳从理论知识出发,系统学习后在常规的电镜上反复训练操作技能,并积极向所里的前辈和专家请教,汲取他们的宝贵经验。在这其中,大量的实践操作也迅速提高了赵阳的技术能力。
“有一次,一位老师带着紧急任务找到我,他们需要回复一篇论文的审稿意见,有大量样品急需进行电镜测试,而距离截至时间仅剩一天了。”赵阳回忆起当时的场景,“情况很棘手,白天的测试时段早已被提前约满,需要优先保障预约用户,唯一的办法就是利用晚上通宵加急测试。”
面对时间紧、任务重的压力,赵阳一边加紧测试,一边与焦急等待的老师保持沟通,实时将获取的数据传回供他们分析。“实在熬的特别困了,我就在电镜室角落那张行军床上休息一会,然后又起来继续投入工作。”
令赵阳没有想到的是,夜深人静的园区环境反而提供了绝佳条件——没有了白天的震动和噪音干扰,电镜运行稳定,测试效果非常理想。经过一整晚的“测试接力”,当最后一个样品完成时,窗外天色已经微亮。最终,所有数据赶在截止时间前成功提交,有力支撑了审稿意见的回复,论文得以顺利发表。“这次经历虽然辛苦,但能帮助团队化解危机、推动成果发表,我感到一切付出都特别值得。”赵阳感慨到。
除此之外,还有一篇发表在《自然-材料》上的文章也让他印象深刻。有一位同学需要精确测量量子点尺寸,以验证其与性能的依赖性。但是量子点易损伤、图像衬度低、边界极其模糊,多次尝试常规测试方法都失败了,于是他带着这个难题找到了赵阳。
“基于长期制样经验,我当时就想能不能转换思路,尝试对载网进行亲水性修饰。”赵阳介绍道,“这显著提高了量子点的担载浓度,并成功诱导它们自组装形成有序堆垛。这极大提升了图像衬度和样品稳定性,不仅实现了清晰成像,还精确测量了量子点尺寸。正是这些高质量、精确的尺寸数据,成为了用户构建和验证“性质-尺寸”理论模型的关键实验证据。”
“能够将日常积累的经验,转化为一个看似‘小’却极其有效的解决方案,一举攻克表征难题,让我很有成就感。”赵阳说。
历时10年,赵阳逐渐从一个仰望高端设备的新手“小白”,成长为能够独立管理和有效运行球差电镜的管理员,并通过电镜技术解决了许多关键问题,为许多科学发现提供了不可或缺的支撑。
“正是因为平台拥有国内顶尖的科研仪器设备和高水平的用户群体,才给了我绝佳的学习与实践机会,让我能从一名新手逐步成长起来。”赵阳感慨道。
9600多次测试
截至目前,赵阳累计为61个研究组测试9600余个样品,测试时长约13352小时。在他看来,电镜工程师在许多科研中担任着“关键支撑者”这一角色,是帮助观察微观世界的“眼睛”。但这份工作不只是操作仪器“拍照”,更需要运用专业技术帮助用户解决表征难题、验证科学假设、深入理解材料特性,所以细心与耐心十分重要。
“透射电镜是极其精密的科学仪器,任何细微的异常,哪怕是一个指示灯的闪烁或一声轻微的报警,都可能是重大故障的前兆。如果不能及时发现并排查,后果可能很严重。”赵阳强调,“这种细节的关注同样贯穿于测试过程本身。实验中的每一个不起眼的现象,都可能是关键的线索,稍有疏忽就会与重要的研究成果擦肩而过。”
长时间的实验操作,也曾让赵阳有过动摇的时刻:“随着所里科研成果的不断突破和研究领域日益深入,用户对样品测试的要求也越来越高,同时电镜技术本身也在飞速发展,有时候面临测试任务积压、用户需求紧急需要赶进度时,可能会产生动摇的念头。”赵阳解释道,“但当我帮助所里的学生或老师解决了棘手的表征难题,看到他们肯定的眼神时;当得知自己精心测试的数据最终支撑了高质量科研成果发表时——这些时刻带来的强烈成就感,会瞬间驱散所有的疲惫,打消所有的犹疑。”
工作之余,赵阳还积极参与平台各类培训和人工智能项目,主讲了多场电镜技术课程,累计培训学员超500人,还入选平台“对科研帮助最大的老师”称号。“我最希望传递的核心是:透射电镜并非高不可攀。”区别于传统的理论灌输,赵阳更注重用实际测试中积累的真实案例和问题进行教学,让学员感同身受地理解,消除对电镜复杂性的畏难心理,也无需被高深的理论门槛吓退。
2023年,赵阳获得“中国科学院电镜技术优秀工作者”称号,他特别感谢平台给予的发展机会:“我们的主任靳艳研究员是一位富有智慧和勇气的领导,她能够把握正确的发展方向,给了我们很大的自主发展空间。在这里,无论是科研还是技术背景出身,只要有想法、肯钻研、有干劲,都能找到施展的舞台。”
在日复一日平凡工作的背后,赵阳也深受一代代科学家精神的鼓舞。“记得我曾经向所里《化物生活》投稿过一篇《致化学家张大煜先生的一封信》,重温了他‘国家需要就迎难而上’的担当和‘科研不容半点马虎’的严谨。”赵阳说,“我觉得科学家精神在平凡工作中,更像是一种默默的坚持、一种对技术细节的较真。所以在工作中,我也秉承着张先生‘把任务接下来’的劲头,不放过任何一个瑕疵。这也是我们在平凡岗位上对老科学家精神最实在地传承。”(文/孙丹宁 图/赵阳)