4月29日，第28屆中國青年五四獎?wù)略u選結(jié)果揭曉，山東高等技術(shù)研究院研究員，31歲的吳小虎榜上有名。入選“全球前2%頂尖科學(xué)家（2023）”榜單，獲得國際傳熱傳質(zhì)中心Hartnett-Irvine Award、中國新銳科技人物突出成就獎、福布斯中國30位30歲以下科技精英、中國新銳科技人物創(chuàng)新貢獻(xiàn)獎等榮譽(yù)，光環(huán)背后，一位優(yōu)秀的青年科學(xué)家是如何“煉”成的？齊魯晚報·齊魯壹點(diǎn)記者專訪了這位有為青年。

放棄美國優(yōu)厚待遇

南方小伙定居山東潛心科研

與想象中的強(qiáng)大氣場不同，記者眼前的這位科學(xué)家質(zhì)樸又親切。他糾正記者稱他為“科研工作者”比“科學(xué)家”更準(zhǔn)確。談及獲獎感受，他笑言“非常開心”，但不管有沒有這個榮譽(yù)，他都希望自己在所研究的領(lǐng)域做得很好，把山東打造成熱輻射的研究高地?！拔視訄远ǖ刈吆米约旱目蒲械缆?。”

在博士畢業(yè)之際，吳小虎放棄了美國優(yōu)厚的福利待遇，毅然選擇回國工作，勇闖輻射換熱、太陽能綜合利用、微納光學(xué)等頗為艱澀的領(lǐng)域。一個湖北小伙，最終選擇留在山東濟(jì)南發(fā)展。他說，能夠真切感受到山東對于人才的重視，這里科研啟動經(jīng)費(fèi)很充足，對科研人員生活上的幫助也很大，營造了很好的科研環(huán)境。

“2019年底，山東高等技術(shù)研究院剛成立，其中一個重要方向和我的研究方向非常契合。這里給我們很自由的科研空間，沒有過多硬性指標(biāo)，使我們不用每年急匆匆去做一些事情，發(fā)表一些科研成果，我們能夠沉下心來，研究一些需要長期思考的問題?！眳切』⒄f。

“科技事業(yè)絕非一時之功，要甘于坐‘冷板凳’。”吳小虎自2014年起便在熱輻射領(lǐng)域砥礪深耕，理論上推導(dǎo)出廣義基爾霍夫定律，為非互易熱輻射提供了理論基礎(chǔ)，該研究成果獲國際傳熱傳質(zhì)中心2019年度Hartnett-Irvine Award，是中國學(xué)者第二次獲此殊榮。在他的努力下，實現(xiàn)了熱輻射領(lǐng)域技術(shù)由“跟跑”到“并跑”再到部分“領(lǐng)跑”的飛躍。

在世界范圍內(nèi)，吳小虎第一次觀測到雙曲材料中的非對稱吸收，這為單向光學(xué)器件和完美吸收器的設(shè)計提供新的思路。該成果發(fā)表在光學(xué)頂刊Optica上，被評為“2020中國光學(xué)十大進(jìn)展”候選論文，并獲得2020年度全球30項光學(xué)進(jìn)展“Optics in 2020”。

“手撕”麥克斯韋方程組

一年半時間就做這一件事

潛心攻關(guān)，勇于突破。吳小虎成功搭建起近場輻射換熱實驗平臺和非互易熱輻射實驗平臺，填補(bǔ)了山東省在該領(lǐng)域的空白，為山東的熱輻射研究作出開創(chuàng)性貢獻(xiàn)。

而他的這條科研道路，早在博士階段就打下了非常堅實的基礎(chǔ)。

吳小虎談到，做研究一定要有自己非常核心的算法?！斑@樣有些東西就只有我們能計算，有了算法之后，就可以探索一些新的理論?！?/p>

吳小虎回憶，在攻讀博士期間，他一個人默默推導(dǎo)麥克斯韋方程組，可以說在沒有任何紙和筆的情況下，能夠把公式一步一步在腦海中演算出來，甚至睡覺時躺在床上都在思考?！熬W(wǎng)上說‘手撕’麥克斯韋方程組，我覺得我確實是做到了?！?/p>

他所研究設(shè)計的這套有關(guān)電磁仿真的算法不僅能夠計算普通的平板結(jié)構(gòu)，還能實現(xiàn)比較復(fù)雜的微結(jié)構(gòu)計算?！爸搬槍Ω飨虍愋圆牧闲枰靡恍﹪馍虡I(yè)軟件來計算，不僅需要花錢購買，并且計算時間比較慢，我們算一些案例，可能需要花費(fèi)幾個小時，但有了我們這套算法程序以后，基本上能夠一秒出結(jié)果，大大提高了我們做科研的效率?！眳切』⒄f。

在博士期間，吳小虎大約花費(fèi)了一年半事件，才形成了最初算法，目前還在不斷進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，讓其功能更加強(qiáng)大。

這套為吳小虎在科研領(lǐng)域打下堅實基礎(chǔ)的算法，其實源于博士期間導(dǎo)師給他布置的課題?！爱?dāng)時老師讓我計算特殊的各向異性材料，我們實驗室以前有各向同性材料的算法，但沒有各向異性材料的算法。我不太喜歡用商業(yè)軟件去計算一些問題，我認(rèn)為就算算出來也可能有些問題沒有搞明白，而用自己編寫的代碼去計算更加靠譜，還能夠了解這背后一些理論的東西?！?/p>

一年半的時間，吳小虎就心無旁騖地干了這一件事——研究算法。他坦言，當(dāng)時他看著身邊的同學(xué)都已經(jīng)發(fā)表論文，拿到獎學(xué)金，心里也是有些觸動的，但在老師的支持下，他依然堅持了下來?！拔页龀晒容^慢，到博士三年級時，才基本上形成最初算法，所以到那個時候，才是我科研的真正開始吧。”

一年半的時間就做這一件事，如果算法研究不出來怎么辦？吳小虎說他沒有想這么多，盡管這不是個容易的科研課題，但他認(rèn)為有意義，有助于探索更多各向異性材料的物理現(xiàn)象。所以他沒有功利地去選擇一些容易的、更快出成果的課題，默默坐著“冷板凳”埋頭研究。

在推導(dǎo)公式的過程中，他也遇到不少困難，甚至感覺有堅持不下去的時候?！巴茖?dǎo)過程中，我會參考一些文獻(xiàn)，后來發(fā)現(xiàn)有些文獻(xiàn)其實是有錯誤的，但是那是非常經(jīng)典的文獻(xiàn)，別人沒有指出過它的錯誤，我也不會輕易認(rèn)為它有錯誤。后來我分析可能是印刷錯誤，為了印證我的猜測，我需要把公式推導(dǎo)無數(shù)次?！?/p>

近年來，我國自主研發(fā)軟件已經(jīng)卓有成效，但是基礎(chǔ)技術(shù)軟件方面的開發(fā)還略顯薄弱。企業(yè)能購買國外的軟件，但是不少高校和科研院所的老師學(xué)生還在使用國外的盜版軟件。在算法基礎(chǔ)上，吳小虎對程序進(jìn)一步完善，將其封裝成軟件，提高了我國在應(yīng)用工具類軟件的自主研發(fā)能力，打破了國外軟件壟斷的局面。

青年科學(xué)家如何“煉”成

純粹讓他堅守初心

取得如此矚目成就的青年科學(xué)家，是靠天賦還是靠勤奮？吳小虎認(rèn)為自己是后者，但效率也很重要，他并不喜歡熬夜。“我覺得我的智商比較普通，我見過很聰明的人，但聰明的人不一定最后從事了科研，或者說一定做得很好。”

在吳小虎看來，除了勤奮，興趣也很重要。因為科研本是比較枯燥的，對創(chuàng)造性的要求比較高?！耙虼嗽诠ぷ髦校倚枰ＷC非常輕松、開心的狀態(tài)?！?/p>

“我小時候?qū)蒲衅鋵嵤菦]有非常明確的概念的，我從小生活在農(nóng)村，父母文化程度比較低，他們對科研完全沒有了解，他們對我的要求也只是上大學(xué)，能讀多少書就讀多少書。”吳小虎坦言，他小時候沒有做科研的理想，但是在求學(xué)過程中，對科研產(chǎn)生了極大興趣，直到現(xiàn)在，他都對自己的工作非常熱愛，在他的眼中，公式都極具獨(dú)特的美感。

一名優(yōu)秀的青年科學(xué)家是如何“煉”成的？吳小虎身上的“純粹”令人印象深刻。“我對科研是有極大的熱情的，我對其他方面的事情就感興趣的比較少，我從小生活在農(nóng)村，接觸的事情比較少，所以我受到的干擾也比較少，我的內(nèi)心稍微純粹一些?！?/p>

也是這種純粹，讓吳小虎在科研之路做出選擇時聽從內(nèi)心深處的聲音。吳小虎本科學(xué)習(xí)的是工程力學(xué)，在北京大學(xué)讀博士期間轉(zhuǎn)到了自己感興趣的熱輻射方向，吳小虎說，吸引他的是麥克斯韋方程組，公式非常簡潔，比較神秘又很美。熱輻射其實就是研究電磁波，電磁波所遵循的規(guī)律就是麥克斯韋方程組。

“我覺得做科研，最重要的是少想一點(diǎn)，其實就是求真務(wù)實、腳踏實地地做好事情，那么最后我覺得總會成功，即使不能百分百成功，至少能成功一半，所學(xué)的知識都不會浪費(fèi)。”吳小虎說。

工作之余，吳小虎喜歡通過爬山、打羽毛球等體育運(yùn)動來放空自己，給大腦充足的更新與思考的時間。此外，他還喜歡和來自五湖四海的學(xué)生們聚餐?！拔乙话阃ㄟ^運(yùn)動活動或者聚餐讓大家能夠充分交流，互相學(xué)習(xí)，一同進(jìn)步?！?/p>

在大眾的印象中，科學(xué)家是沉靜內(nèi)斂的，而吳小虎笑言自己是外向開朗的。在他看來，不同的性格，在做科研時有不同的優(yōu)勢，都能夠出成果。“內(nèi)向性格的科研人員可能適合研究非常專、非常具體的問題。我認(rèn)為研究非常宏大的問題需要跟更多人去討論，性格外向的科研人員在這方面可能更有優(yōu)勢。”

有趣青年帶熱“冷門知識”

還通過公眾號招到首個學(xué)生

吳小虎喜歡與外界交流，汲取科研的養(yǎng)分，他的內(nèi)心是火熱的。

讓冷門知識“熱起來”，他創(chuàng)辦的微信公眾號“熱輻射與微納光子學(xué)”推送國內(nèi)外眾多課題組關(guān)于光學(xué)和熱輻射領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展，發(fā)布推送文章1千余次，每月閱讀量3萬余次，是熱輻射領(lǐng)域最大的微信公眾平臺。

吳小虎介紹，最初這一公眾號是不公開的，只是自己的一個學(xué)術(shù)筆記，后來朋友們看到后都說很好，有一起探討的必要，這個公眾號就慢慢對外開放了。目前關(guān)注的讀者數(shù)量已經(jīng)超過一萬，基本上涵蓋了我國從事熱輻射領(lǐng)域的研究者。

“這個公眾號不僅發(fā)布我們的一些學(xué)術(shù)見解，同時很多課題組的新成果也希望能夠在我們公眾號上宣傳。我們沒有任何盈利的想法，只是想為熱輻射領(lǐng)域的老師、同學(xué)們提供一個學(xué)術(shù)交流的平臺?！眳切』⒄f。

從去年一月至今，吳小虎每月都會組織召開線上的研究生學(xué)術(shù)論壇，論壇通過公眾號進(jìn)行直播?；顒訂忧?，他咨詢了一些老師的意見，大家都很贊同，但認(rèn)為堅持下來很困難。沒想到，吳小虎竟然做成了，活動反響熱烈，每期都能吸引上百人圍觀，還有不少老師、學(xué)生主動前來報名參會。

這一論壇每期邀請三位博士或碩士研究生來分享他們的科研工作，同時邀請三位專業(yè)老師對他們的工作進(jìn)行點(diǎn)評?！巴ㄟ^這樣的活動，我們基本能把年輕一代科研人員帶起來，因為平時學(xué)生只能得到自己老師的指導(dǎo)，這個活動能讓他們獲得外校甚至海外老師的幫助?！?/p>

在一期學(xué)術(shù)論壇上，吳小虎邀請的兩位海外教師一陣見血的點(diǎn)評令他印象深刻。“他們的點(diǎn)評風(fēng)格和國內(nèi)老師點(diǎn)評風(fēng)格完全不同，很小的細(xì)節(jié)都會指出來，非常直接。聽完這場后，我認(rèn)為我做這個活動比我自身的科研工作意義還要大?！?/p>

“我們單位第一個聯(lián)合培養(yǎng)的學(xué)生也是我通過公眾號招來的，我真沒想到，公眾號還有這個功能?！眳切』⒄f，這個學(xué)生看到公眾號后，對里面的研究內(nèi)容非常感興趣，他們就經(jīng)常線上討論問題，后來這個學(xué)生碩士、博士階段都一直跟著吳小虎的課題組工作學(xué)習(xí)。

吳小虎雖是“90后”，但在科研領(lǐng)域頗有“威望”，一直把“傳幫帶”視為己任。目前，越來越多的科研人才加入他的團(tuán)隊，更有北大、哈工大、西工大的大學(xué)生慕名前來“求學(xué)”。

他還被學(xué)生們親切地稱為“班車導(dǎo)師”?！爸拔覀兝蠋熀蛯W(xué)生都住在丁家莊那片，乘車到單位差不多要50分鐘左右車程。我當(dāng)時看到在班車上學(xué)生基本在睡覺或玩手機(jī)。我認(rèn)為清晨是人一天中最好狀態(tài)最好的時候，何不利用起來，和學(xué)生討論下前一天的工作和當(dāng)天的規(guī)劃，把一天的事情安排好?！眳切』⒄f。（記者 范佳 實習(xí)生 遲新也）

責(zé)任編輯：王亞楠