在材料科學的浩瀚海洋中，有一群人癡迷于探索肉眼無法觸及的微觀世界，中國科學院大連化學物理研究所（以下簡稱“大連化物所”）球差電鏡分析測試工程師趙陽，正是這樣一位“探索者”。
他與電鏡的故事，始于一次在昏暗實驗室內的“驚鴻一瞥”。于是他從北京毅然決然回到家鄉(xiāng)，最終在電鏡領域扎下了根，成為了一名實驗室“守鏡人”：“科研生涯的機遇像一條起伏的曲線——有人較早迎來高峰，有人則需更長時間的沉淀，這是很自然的現(xiàn)象。于我而言，最重要的是專注當下，在看似平凡的崗位上持續(xù)積累、打磨專業(yè)能力。當屬于自己的‘波峰’真正出現(xiàn)時，才有能力穩(wěn)穩(wěn)把握住它。”
趙陽在實驗室。大連化物所供圖
“高大上”儀器的召喚
趙陽與電鏡的第一次相識，時間還要倒流到十四年前，彼時的他，還是一名大連理工大學材料專業(yè)的研究生。
“那時學院只有一臺普通的高分辨透射電鏡，特別珍貴，只有高年級的博士才能參加培訓并親自操作，我們這些師弟師妹都特別珍惜他們幫忙測樣品的機會。”回憶起那段時光，趙陽的聲音帶著一絲激動。
輪到趙陽測試那天，他早早等在電鏡室門口，老師一開門就迫不及待地沖進“小黑屋”，幫忙灌滿液氮桶。當電子束打在熒光屏上，驟然亮起了一束綠色光芒，清晰映照出材料內部原子排列的精妙圖案。“那一刻，我被震撼到了！”趙陽回憶道，“這么‘高大上’的儀器，操作片刻就能看見微觀世界——硅晶體的晶格、納米顆粒的輪廓。當時我心里就埋下了一顆好奇的種子，特別想知道背后的原理。”
這個瞬間也成為了他人生轉折的起點。在他心中，電鏡不再只是實驗工具，而是可以解答世界奧秘的“鑰匙”。
畢業(yè)以后，趙陽前往北京工作，成為了一名材料工程師，負責金屬材料的檢測工作，然而那個綠色的熒光屏卻總在他腦海中閃現(xiàn)。
命運的轉機悄然降臨——2016年，大連化物所正大力建設電鏡中心，急需專業(yè)人才。看到招聘啟事的那一刻，趙陽的記憶瞬間被喚醒：“作為土生土長的大連人，大連化物所對于我們來講是非常神圣的‘殿堂’，我從小就特別向往，但沒想過自己有朝一日也能成為其中的一員。”他笑道。
回家鄉(xiāng)、進夢想的機構、還能深耕電鏡領域，趙陽用“三喜臨門”形容當時的感受：“幾乎沒怎么猶豫，我立馬就辭去北京的工作回來了。現(xiàn)在回想起來，當時真是有點沖動，也沒給自己留什么后路。但這份選擇我從未后悔，能成為這個大家庭的一份子，我覺得特別自豪。”
然而入職大連化物所能源研究技術平臺（以下簡稱“平臺”）后，現(xiàn)實卻給他上了一課。
實驗室擁有世界前沿的尖端設備——全國第二臺球差校正透射電鏡。“我曾經(jīng)幻想自己能夠迅速駕馭這臺價值千萬的‘超級顯微鏡’，甚至很快成為領域內的專家，但是現(xiàn)實差距很大。”他坦言道。
真正接觸這臺設備后，趙陽很快意識到，以當時的知識儲備和操作水平，自己無法駕馭它，因為透射電鏡技術領域，特別是高端的球差校正電鏡，對理論基礎和操作經(jīng)驗的要求極高，是一個需要長期積累、循序漸進的過程，容不得半點浮躁。
“認識到這一點后，我調整了心態(tài)，決心從基礎做起。”趙陽說。
“小白”的蛻變
趙陽從理論知識出發(fā)，系統(tǒng)學習后在常規(guī)的電鏡上反復訓練操作技能，并積極向所里的前輩和專家請教，汲取他們的寶貴經(jīng)驗。在這其中，大量的實踐操作也迅速提高了趙陽的技術能力。
“有一次，一位老師帶著緊急任務找到我，他們需要回復一篇論文的審稿意見，有大量樣品急需進行電鏡測試，而距離截至時間僅剩一天了。”趙陽回憶起當時的場景，“情況很棘手，白天的測試時段早已被提前約滿，需要優(yōu)先保障預約用戶，唯一的辦法就是利用晚上通宵加急測試。”
面對時間緊、任務重的壓力，趙陽一邊加緊測試，一邊與焦急等待的老師保持溝通，實時將獲取的數(shù)據(jù)傳回供他們分析。“實在熬的特別困了，我就在電鏡室角落那張行軍床上休息一會，然后又起來繼續(xù)投入工作。”
令趙陽沒有想到的是，夜深人靜的園區(qū)環(huán)境反而提供了絕佳條件——沒有了白天的震動和噪音干擾，電鏡運行穩(wěn)定，測試效果非常理想。經(jīng)過一整晚的“測試接力”，當最后一個樣品完成時，窗外天色已經(jīng)微亮。最終，所有數(shù)據(jù)趕在截止時間前成功提交，有力支撐了審稿意見的回復，論文得以順利發(fā)表。“這次經(jīng)歷雖然辛苦，但能幫助團隊化解危機、推動成果發(fā)表，我感到一切付出都特別值得。”趙陽感慨到。
除此之外，還有一篇發(fā)表在《自然-材料》上的文章也讓他印象深刻。有一位同學需要精確測量量子點尺寸，以驗證其與性能的依賴性。但是量子點易損傷、圖像襯度低、邊界極其模糊，多次嘗試常規(guī)測試方法都失敗了，于是他帶著這個難題找到了趙陽。
“基于長期制樣經(jīng)驗，我當時就想能不能轉換思路，嘗試對載網(wǎng)進行親水性修飾。”趙陽介紹道，“這顯著提高了量子點的擔載濃度，并成功誘導它們自組裝形成有序堆垛。這極大提升了圖像襯度和樣品穩(wěn)定性，不僅實現(xiàn)了清晰成像，還精確測量了量子點尺寸。正是這些高質量、精確的尺寸數(shù)據(jù)，成為了用戶構建和驗證‘性質-尺寸’理論模型的關鍵實驗證據(jù)。”
“能夠將日常積累的經(jīng)驗，轉化為一個看似‘小’卻極其有效的解決方案，一舉攻克表征難題，讓我很有成就感。”趙陽說。
歷時10年，趙陽逐漸從一個仰望高端設備的新手“小白”，成長為能夠獨立管理和有效運行球差電鏡的管理員，并通過電鏡技術解決了許多關鍵問題，為許多科學發(fā)現(xiàn)提供了不可或缺的支撐。
“正是因為平臺擁有國內頂尖的科研儀器設備和高水平的用戶群體，才給了我絕佳的學習與實踐機會，讓我能從一名新手逐步成長起來。”趙陽感慨道。
9600多次測試
截至目前，趙陽累計為61個研究組測試9600余個樣品，測試時長約13352小時。在他看來，電鏡工程師在許多科研中擔任著“關鍵支撐者”這一角色，是幫助觀察微觀世界的“眼睛”。但這份工作不只是操作儀器“拍照”，更需要運用專業(yè)技術幫助用戶解決表征難題、驗證科學假設、深入理解材料特性，所以細心與耐心十分重要。
“透射電鏡是極其精密的科學儀器，任何細微的異常，哪怕是一個指示燈的閃爍或一聲輕微的報警，都可能是重大故障的前兆。如果不能及時發(fā)現(xiàn)并排查，后果可能很嚴重。”趙陽強調，“這種細節(jié)的關注同樣貫穿于測試過程本身。實驗中的每一個不起眼的現(xiàn)象，都可能是關鍵的線索，稍有疏忽就會與重要的研究成果擦肩而過。”
長時間的實驗操作，也曾讓趙陽有過動搖的時刻：“隨著所里科研成果的不斷突破和研究領域日益深入，用戶對樣品測試的要求也越來越高，同時電鏡技術本身也在飛速發(fā)展，有時候面臨測試任務積壓、用戶需求緊急需要趕進度時，可能會產生動搖的念頭。”趙陽解釋道，“但當我?guī)椭锏膶W生或老師解決了棘手的表征難題，看到他們肯定的眼神時；當?shù)弥约壕臏y試的數(shù)據(jù)最終支撐了高質量科研成果發(fā)表時——這些時刻帶來的強烈成就感，會瞬間驅散所有的疲憊，打消所有的猶疑。”
工作之余，趙陽還積極參與平臺各類培訓和人工智能項目，主講了多場電鏡技術課程，累計培訓學員超500人，還入選平臺“對科研幫助最大的老師”稱號。“我最希望傳遞的核心是：透射電鏡并非高不可攀。”區(qū)別于傳統(tǒng)的理論灌輸，趙陽更注重用實際測試中積累的真實案例和問題進行教學，讓學員感同身受地理解，消除對電鏡復雜性的畏難心理，也無需被高深的理論門檻嚇退。
2023年，趙陽獲得“中國科學院電鏡技術優(yōu)秀工作者”稱號，他特別感謝平臺給予的發(fā)展機會：“我們的主任靳艷研究員是一位富有智慧和勇氣的領導，她能夠把握正確的發(fā)展方向，給了我們很大的自主發(fā)展空間。在這里，無論是科研還是技術背景出身，只要有想法、肯鉆研、有干勁，都能找到施展的舞臺。”
在日復一日平凡工作的背后，趙陽也深受一代代科學家精神的鼓舞。“記得我曾經(jīng)向大連化物所刊物《化物生活》投稿過一篇《致化學家張大煜先生的一封信》，重溫了他‘國家需要就迎難而上’的擔當和‘科研不容半點馬虎’的嚴謹。”趙陽說，“我覺得科學家精神在平凡工作中，更像是一種默默的堅持、一種對技術細節(jié)的較真。所以在工作中，我也秉承著張先生‘把任務接下來’的勁頭，不放過任何一個瑕疵。這也是我們在平凡崗位上對老科學家精神最實在地傳承。”
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