2023年，未來科學大獎以“Hello Scientists 你好科學家”為年度主題，計劃陸續推出：未來科學大獎獲獎者紀錄片觀影會、2023未來科學大獎新聞發布會、《‘未來’科學家——未來科學大獎獲獎者訪談實錄》第二冊新書發布會、2023未來科學大獎周等系列活動。
在今年的未來科學大獎周期間，我們特邀國內外幾十位知名科學家參與科學峰會，值此良機，我們梳理和整理了這些杰出科學家們的成長經歷、生活感悟、工作成果與貢獻，希望能為大家帶來一絲啟迪與觸動。在這個專欄中，我們也將探尋科學的真諦，期待更多青年與科學家們一同追尋科學的奧秘，領略其無窮的魅力與奇妙。愿我們沐浴在科學的光芒中，讓我們共同書寫屬于未來的壯麗篇章。
“我不太喜歡和別人做一模一樣的事情。從自己獨特的角度出發，這對科學的發展尤其自己的研究特別重要。”
——楊學明
楊學明，物理化學家。南方科技大學副校長，中國科學院大連化學物理研究所研究員。1962年10月出生于浙江省德清縣。1982年7月畢業于浙江師范大學物理系，1985年3月獲中國科學院大連化學物理研究所碩士學位，1991年8月獲美國加州大學圣芭芭拉分校博士學位。曾在臺灣原子與分子科學研究所任終身職研究員。現任《中國化學物理》主編。2011年當選為中國科學院院士，2022年未來科學大獎-物質科學獎獲獎者。
在光與化學的交叉口探尋方向：漫漫求學路
1962年，楊學明出生于浙江省德清縣，父母為他取名“學明”，即希望他能“學習道理，明晰事理”。而楊學明也沒有辜負父母的期望，他自小學習能力出眾，且學習認真刻苦，成績一直名列前茅。高中時受化學老師的影響，他對化學產生了濃厚的興趣。但由于高考時化學沒能考出自己理想中的分數，而物理卻成績突出，于是楊學明便選擇了浙江師范大學的物理系。
然而真正的熱愛是無論經過多少時間都不會被磨滅的，四年的物理學習并沒有讓楊學明徹底放下心中熱愛的化學，反而讓他更加堅定、更加確定自己未來一定要找機會回到化學領域的想法。在經過仔細的權衡下，楊學明選擇通過考研來改變自己的學習和研究方向，而中國科學院大連化學物理所的物理化學的交叉方向，成為了他的最佳選擇。他總結說，“學習物理有助于加深對事物本質的理解，同時物理思維也非常的嚴謹。”通過學習物理后再學化學，讓他對化學有了不同的理解和感悟，能夠從跨學科的角度來看待學科的發展，為他找到了許多其他人可能忽視的科學問題，并為他提供了更多全新的機會。
1985年，楊學明完成碩士研究生學業后，前往美國加州大學圣芭芭拉分校化學系攻讀博士學位。隨后，在1991年，他開始了在美國普林斯頓大學的博士后研究生活。從大連化學物理研究所到普林斯頓大學，楊學明這些年來一直在從事分子光譜學的研究，但他逐漸對自己的研究領域產生了更高的期待：“在高分辨光譜研究方面我做了很多工作，但一直沒有找到特別大的興趣點，沒有找到讓我很滿意或是激動人心的工作，這樣走下去好像有點不對路。”此時的楊學明，如同在分子光譜學領域蟄伏了多年的“蟬”，等待著那陣能夠喚醒他心中科研熱情的春風，去迎接一個充滿未知與挑戰的新研究方向。
（楊學明和他設計的科學儀器）
科學儀器引領新發展：
以創新力鑄就“國之大器”
1993年的一陣春風將楊學明心中的科研熱情復燃——他找到了那個激發內心最原始科研動力的“繆斯”。帶著對新的研究方向的希冀，在結束了普林斯頓大學博士后的研究后，楊學明獲得了在加州大學勞倫斯伯克利國家實驗室Yuan Tseh Lee教授實驗室進行化學動力學研究的機會。與過去的研究不同的是，楊學明這次換了“跑道”——他決定依托先進光源研制科學儀器，并利用這些科學儀器進行化學反應動力學研究。楊學明當時想著：“做幾年科學儀器研制工作，即使科學上沒有太大進展，將來做個好的工程師也不錯。”而這一做，便做了近30年。
楊學明在普林斯頓大學做研究時，一年多就可以發十多篇文章。而在加州大學勞倫斯伯克利國家實驗室進行研究的這兩年半，他只研制出了一套復雜的分子束儀器，發出去的文章更是寥寥無幾。雖然新的研究方向進展不大，卻讓楊學明萌生了巨大的科研興趣：“我特別喜歡做儀器做設計，那個時候用電腦做設計是比較新興的，我覺得這個方向特別有意思。畫出設計圖紙，然后做成自己想要的科學儀器，很有成就感。所以我就義無反顧地做了這件事。”
同步輻射光源在化學中的應用是楊學明在加州大學伯克利分校最重要的研究方向之一。同步輻射是一種能為各相關科學研究提供連續譜、高強度、高準直性光束的優質光源，為研究物質的微觀動態結構和各種瞬態的過程提供前所未有的手段和機會，是物理學、化學、材料科學、生命科學、醫學等領域又不可替代的工具。在研究的過程中，楊學明最常使用的是極紫外波段的光束，但他發現當時同步輻射在極紫外波段的亮度不夠高，而更高亮度的自由電子激光技術已經快速發展起來了。于是，他夢想著，如果未來能夠研制出一臺工作在極紫外波段的自由電子激光裝置，那就太好了，這樣的光亮度才能滿足更多的科研要求。帶著這樣的夢想，回國后的楊學明展開了與中國科學院上海應用物理研究所的合作，共同完成了由他主持設計的我國第一臺大型自由電子激光科學研究裝置，這也是世界上唯一運行在極紫外波段的自由電子激光裝置。
“新的儀器的發展是科學研究發展最為重要的基礎，如果沒有新的科學儀器的研制，物理化學領域的發展將會受到很大的限制。”楊學明院士說道。楊學明在科學儀器的設計、研制和發展方面取得了卓越的成就，在國際上處于領先水平。他借助這些先進科學儀器，在化學反應動力學領域取得了一系列重要的研究成果，尤其在化學反應共振態和幾何相位效應等方面的研究引起了國際學術界的高度關注和贊譽。楊學明的貢獻不僅在于他設計和研制出具有國際水平的科學儀器，更重要的是他以自己的切實行動去做青年科研工作者的引領，鼓勵年輕人在科學上要有“反叛”精神，在研究中要勇于創造“不一樣”的事物：“年輕人和學者要勇于發展自己的技術和先進儀器，特別是做實驗科學，不要限于從一個儀器上拿到數據就夠了，而是要真正從根本上發展自己最先進的儀器和方法。也只有這樣，我們才能真正在國際上真正成為一個科技強國。”
（楊學明在交叉分子束儀器旁邊）
挖掘量子世界的化學奇跡：
榮獲“未來科學大獎”
2022年，楊學明因研發新一代高分辨率和高靈敏度量子態分辨的交叉分子束科學儀器，并揭示了化學反應中的量子共振現象和幾何相位效應而榮獲 “未來科學大獎”的物質科學獎。
自從 Eyring和Polanyi 在 20 世紀 30 年代提出化學反應過渡態理論以來，化學動力學研究取得了多個里程碑式的進展，并多次獲得諾貝爾化學獎。楊學明開發了新一代高分辨率和高靈敏度的交叉分子束科學儀器，在基元化學反應動力學研究領域，尤其是化學反應共振態、化學反應中的幾何相位效應以及量子干涉現象等方面的研究取得了重大突破。他發展了量子態分辨的后向散射譜學技術，通過高分辨的散射實驗與精確理論研究相結合，揭示了多類化學反應共振現象，大力推動了在量子水平上化學反應過渡態的研究。此外，他還發展了高分辨的交叉分子束反應成像技術，首次在實驗上發現了化學反應中的幾何相位效應以及自旋-軌道共振分波之間的量子干涉現象。
楊學明的科學研究和他研發的新一代分子束科學儀器為化學動力學領域進一步理解化學反應的量子特性提供了強有力的工具，他的新發現將化學動力學領域拓展到了前所未有的深度和廣度。在接受媒體采訪時，楊學明指出，這些工作的意義遠超出某一個具體反應的范疇，而是具有普遍的基礎意義。化學動力學作為基礎學科，對于基本化學過程的理解具有重要影響。同時，這些研究成果也有助于推動應用領域的發展，如大氣化學、燃燒化學和星際化學等。
未來科學大獎設立于2016年，是由科學家、企業家群體共同發起。未來科學大獎關注原創性的基礎科學研究，獎勵在中國內地（大陸）、香港、澳門、臺灣取得杰出科學成果的科學家（不限國籍）。對于自己獲得的這項榮譽，楊學明表示：“未來科學大獎能夠把中國科學家得到國際認可的工作在社會上廣泛傳播，鼓勵高水平的科學研究，這對我國基礎科學的發展特別重要。”
(2022未來科學大獎頒獎典禮，左起：沈向洋、楊學明）
對未來的規劃：
繼續在有意義的科學領域“耕耘”
回望從事科研工作的幾十年，楊學明數十年如一日地堅守在自己的科研崗位，用畢生所學突破各種卡脖子問題：他澄清了勢壘型量子過渡態與反應共振態在動力學上的差異；在量子態水平上觀測到氟加氫反應的共振現象；證明了物理化學領域常用的基礎手段——玻恩-奧本海默近似在氟加氘反應和氯加氫反應中的有效性；得到了水分子及其同位素光分解過程非絕熱動力學機理；研究了甲醇在二氧化鈦表面的光催化解離機理；發現了化學反應中的幾何相位效應和量子干涉現象；揭示了電子角動量對化學反應微分截面的影響。他的系列性研究工作將化學反應動力學實驗研究推到了前所未有的高水平上，并通過與理論學者的合作，解決了化學動力學研究領域長期存在的一些科學難題，在反應過渡態動力學以及非絕熱動力學研究方面作出了重要貢獻。
當人們為他在科學上的成就贊嘆不已的時候，楊學明卻依然保持著對科學最純粹的興趣、對真理最崇尚的追求。如今已經到了耳順之年的楊學明以質樸的期望表達了他對未來的規劃：科研成果方面，他希望在現在的基礎上能把問題做得更深、更透；基礎理論方面，他希望有時間去寫過渡態研究方面的專著，來幫助大家提高對于過渡態量子特性的認識；人才教育方面，他希望能有更多年輕人才脫穎而出，去挑戰比較重要的問題；科研儀器方面，他希望能夠加快推動超導型自由電子激光裝置（包括極紫外和軟X射線區域）的建設。楊學明表示：“也許再過10年，我也沒有那么大的精力來做科研了。因此，我特別希望在余下的10多年里，能夠做一些更有意義的科學和技術研發工作。”
楊學明
南方科技大學副校長，中國科學院院士，2022未來科學大獎-物質科學獎獲獎者，2023未來科學大獎周Program Committee聯席主席
楊學明博士，講席教授，中國科學院院士，現任國家自然科學基金委化學科學部主任，中國化學會副理事長，第十三屆全國人大代表。楊教授是國際頂尖的物理化學專家，曾獲國家杰出青年科學基金資助，入選國家首批萬人計劃、全國優秀科技工作者，研究成果兩次入選“中國十大科技進展新聞”，一次入選“中國十大科學進展”，曾獲國家自然科學二等獎(兩次)、國務院政府特殊津貼、何梁何利基金科技進步獎、長江學者成就獎、陳嘉庚科學獎、布羅依達獎、洪堡研究獎、全國創新爭先獎等。現任中國化學物理雜志(CJCP)主編，中國化學會CCS Chemistry副主編。曾主持國家自然科學基金科學中心項目、國家重大科研儀器設備專項等20余項科技項目。主持研制成功我國第一臺大型自由電子激光科學研究用戶裝置，這是世界上唯一運行在極紫外波段的自由電子激光裝置。已經發表研究論文440多篇，其中15篇Science論文、1篇Nature論文。培養了一批優秀的博士研究生，其中有7人獲得中國科學院院長特別獎，1人獲得全國百篇優秀博士論文獎。
