在北大物理學(xué)院，記者見(jiàn)到了年輕的馬仁敏。一副眼鏡，面帶微笑，他就是你想象中學(xué)霸或者科研人員的樣子。
激光器是現(xiàn)代科學(xué)與技術(shù)的核心驅(qū)動(dòng)力之一，而多年來(lái)驅(qū)動(dòng)馬仁敏研究的核心問(wèn)題就是“是否能利用納米激光器作為現(xiàn)代納米科學(xué)與技術(shù)的核心驅(qū)動(dòng)力？”
從在北京大學(xué)攻讀博士學(xué)位，到在美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校做博士后，再到去年作為“青年千人”回到北大物理學(xué)院任教，馬仁敏一直在努力印證這一問(wèn)題。
在探索的過(guò)程中，馬仁敏取得了多項(xiàng)科研成果。2009年，他參與研制出了世界上首個(gè)等離激元激光器，這是當(dāng)時(shí)世界上最小的半導(dǎo)體激光器，此成果引起了《科學(xué)》《自然》等世界頂尖學(xué)術(shù)雜志的關(guān)注。雜志評(píng)論認(rèn)為，“此項(xiàng)研究將激光器縮小至電子器件的尺寸，讓芯片上光互連、單分子檢測(cè)等應(yīng)用變成了可能。”而《MIT技術(shù)評(píng)論》2010年發(fā)文紀(jì)念激光器被發(fā)明50周年，文中給出了包括諾貝爾獲獎(jiǎng)項(xiàng)目在內(nèi)的9個(gè)最具代表性的激光器，馬仁敏及其伙伴們的這一成果也位列其中。
“最小的器件是做出來(lái)了，但那需要在液氦條件下的極端低溫環(huán)境中才能實(shí)現(xiàn)。”馬仁敏告訴記者，要讓納米激光器走向?qū)嶋H應(yīng)用，必須要將液氦低溫壞境變?yōu)槿粘Ｊ覝丨h(huán)境。2011年，室溫條件下工作的納米激光器在馬仁敏的主導(dǎo)下又誕生了?！犊茖W(xué)》《美國(guó)新聞》等頂尖學(xué)術(shù)刊物和媒體對(duì)此成果給予了很多關(guān)注，評(píng)論者認(rèn)為“研究者發(fā)展了一項(xiàng)新的激光技術(shù)可以使納米尺度激光器工作于室溫，克服了納米激光器走向?qū)嶋H應(yīng)用的一個(gè)主要障礙”，此成果“將鼓勵(lì)更多的科研人員從事等離激元激光器的相關(guān)工作。”
2012年，馬仁敏等做出了一種波導(dǎo)嵌入型等離激元激光器。這一研究被美國(guó)國(guó)家科技委員會(huì)納米尺度科學(xué)、工程與技術(shù)分會(huì)的創(chuàng)始主席在發(fā)表于《科學(xué)美國(guó)人》的一篇文章中列為五種最令人興奮的納米前沿技術(shù)之一。這項(xiàng)成果是關(guān)于解決納米激光器出射光的發(fā)散問(wèn)題。“激光器越小，光發(fā)散得越厲害，這是由光本身的物理性質(zhì)決定的，怎樣克服這個(gè)現(xiàn)象？打個(gè)比方說(shuō)吧，這就好像大壩上的口子流出來(lái)的水散了，我就在那里接了根管子，而且可以任意設(shè)置這些管道。”馬仁敏這樣解釋道。
去年，他們又成功利用超小模式體積和高品質(zhì)因子的等離激元激光器實(shí)現(xiàn)了痕量爆炸物氣體分子檢測(cè)。關(guān)于此項(xiàng)成果，馬仁敏介紹到，即使每10億個(gè)空氣分子里有1個(gè)爆炸物分子，利用此激光器都可以精確探測(cè)到。某處若使用或存放過(guò)一點(diǎn)點(diǎn)爆炸物，通過(guò)納米激光器都可以捕捉到比游絲還要微小多倍的爆炸物分子的痕跡。此項(xiàng)科研成果若能實(shí)現(xiàn)廣泛的實(shí)際應(yīng)用，將對(duì)機(jī)場(chǎng)、廣場(chǎng)等人員聚集區(qū)或安保要求級(jí)別較高的場(chǎng)所的安防工作提供很高的技術(shù)保障。
馬仁敏所做的這些科學(xué)研究并非僅僅局限于實(shí)驗(yàn)室，部分成果也已經(jīng)開(kāi)始走向?qū)嶋H應(yīng)用。他們的一個(gè)專利成果已經(jīng)被韓國(guó)三星集團(tuán)高價(jià)收購(gòu)。
關(guān)于在伯克利幾年的科研工作經(jīng)歷，馬仁敏感受最深的是他所在實(shí)驗(yàn)室的獨(dú)特創(chuàng)新氛圍。他的博士后導(dǎo)師張翔教授那里聚集著全世界各地?fù)碛胁煌R(shí)文化背景的博士、博后、訪問(wèn)學(xué)者等。思想的自由分享，碰撞與交流是他們創(chuàng)新想法的重要來(lái)源。“一個(gè)人不可能什么都做到頂尖，用自己的長(zhǎng)處去和別人的長(zhǎng)處合作，就會(huì)產(chǎn)生1+1≥2 的效果。”
“我正在將我所學(xué)到和所感受到的精華的思想和理念，教給我的學(xué)生們，我招了知識(shí)背景多樣的學(xué)生，就是要培養(yǎng)他們的分享合作意識(shí)，讓他們?cè)谒枷氲呐鲎仓泄餐M(jìn)步成長(zhǎng)。”
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