2021MIT“35岁以下科技创新35人”仪器仪表有这些
- 2022/1/24 9:26:06 11938
- 来源：仪商网
【仪表网 仪表人物】导读：近日，DeepTech 携手络绎科学发布了2021年中国区第五届榜单。在1月22-23日两天，35位入选者将亮相络绎科学，分享他们的科技创新亮点和体会，探索未来发展趋势。
自2017 年起“35岁以下科技创新35人”评选榜单正式落地中国，已经举行了四届，重点发掘中国具影响力和潜力的科技创新人才。由国内外各专业领域的人士，包括科学家、、投资人等组成中国区榜单评审委员会，参与评审活动。
近日，DeepTech 携手络绎科学发布了2021年中国区第五届榜单。在1月22-23日两天，35 位入选者将亮相络绎科学，分享他们的科技创新亮点和体会，探索未来发展趋势。
在这35位入选者名单中，我们发现有6位来自仪器仪表领域的青年俊才(按姓氏首字母排序)：
他的发明实现了世界上分辨率最高的显微镜，协助攻克了困扰电子显微学界近百年的难题。
探测材料的微观结构对揭示其功能性的起源至关重要，能够加速和指导新材料的研发。作为精确测量材料原子排列的强大工具，电子显微镜在材料研究中扮演了重要角色，被广泛用于物理、化学、材料和生物等科学领域。电子显微镜分辨率的提升甚至可以催生大量科学突破。
清华大学副研究员陈震长期投身于新型定量显微学成像技术的研究，侧重于突破现有成像技术的极限，拓展成像技术的应用范围，从而解决更多的材料结构问题。
2021 年 6 月，陈震与同事合作发明了全新的叠层衍射成像技术，进而实现了世界上分辨率最高的显微镜，超越之前的记录 2 倍，捕捉到了迄今为止分辨率最高的原子图像(0.02 纳米的单原子成像分辨率)。值得一提的是，此前的分辨率记录也是由他和同事在 2018 年创下的。
在突破新纪录的背后，陈震攻克了多项技术难关，比如通过开发反解多次散射的数学算法，解决了困扰显微学界近百年的样品多次散射难题，实现了晶格振动决定的极限分辨率和亚纳米的三维空间分辨率，被誉为是“实现了电子显微学界长期追求的颠峰”。
此外，陈震还提出和实现了一种新的材料原子尺度化学成分定量方法，以及实现了同时具有大视场、低剂量和亚埃分辨率等优异性能的原子成像技术，有望进一步提高生物大分子成像的分辨率，弥补常规冷冻电镜技术的不足。
他开发出多种用于健康监测的传感器以及无线无源可拉伸传感系统，致力于将材料、机械、电子和生物医学及工程联系起来。
程寰宇设计出一种具有自加热功能、超灵敏、可拉伸、基于石墨烯 3D 泡沫的气体传感平台，可连续监控混合气体中的多种组分。此外，他还开发出一种简单而通用的制造方法来实现柔性身体感测网络，该项研究得到了包括《麻省理工科技评论》和《福布斯》等百余家媒体的报道。
程寰宇发明的物理和化学传感器可以与其最近开发的柔性微流传感平台集成在一起，后者可以显著降低液体挥发，用于准确地收集和分析汗液或组织液等多种生物液体，对人体生理健康进行长期、实时、连续的监测，从而免去了复杂的血检过程。
在现有研究的基础上，程寰宇团队正在开发可以检测由呼吸产生的新型冠状病毒的智能口罩，由此可以实现包括新冠肺炎等呼吸道疾病的轻松检测。除了直接检测病毒外，他们还在开发一种颠覆性的可穿戴贴片，用于实时测量汗液或组织液中的炎症标记物和感染情况。这将首次为了解和管理由感染引起的免疫反应提供解决方案。
他研制出系列化具有自主知识产权的原位力学测试仪器，助推了传统材料试验技术的转型升级。
作为国家重大科学仪器设备开发专项的技术骨干，马志超参与研制出了世界上第一台多载荷多物理场耦合原位测试科学仪器，揭示了机电热磁耦合条件下材料力学行为和微观结构演化间的相关性，为材料的制造工艺改进和质量严控提供了技术支撑。目前，相关技术与仪器已应用于北京大学、浙江大学、钢铁研究总院、中航工业成飞、中捷机床、中国铝业东北轻合金等 100 余家单位。
他协助建成了国内首个原位测试仪器产业化基地，并不断推动传统材料试验技术的转型升级，助力提升了核工业、航空航天等领域材料的稳定性和可靠性，并制定了原位测试仪器行业标准。通过应用其共同开发的技术和仪器，相关企业取得了显著的经济效益。中央人民政府和中国机械工业联合会评价他参与的工作具有独创性和国际领先水平。
他首次实现了微波重频的集成微腔光梳并将技术应用于精密光谱测量中，推动芯片级微型光梳的应用和产业化。
光学频率梳是实现光学精密测量的重要器件，广泛应用于基础科学研究、国民生产和国防军事等众多领域，是光学领域目前最火热的研究方向之一。然而传统光梳受到体积、能耗、成本等限制，只能在实验室条件下工作，难以应用于复杂的实际场景中。
为了解决这些难题，北京大学物理学院助理教授杨起帆致力于高品质因子非线性光学微腔的研究，并以此为平台开展了芯片级的微型光梳(又名集成微腔光梳)的研究，其工作主要围绕集成微腔光梳的器件与应用两方面展开。
在器件层面，杨起帆首次在二氧化硅、铌酸锂、薄层氮化硅等多种材料平台上实现了锁模的微腔光梳，包括首次在芯片上产生微波重频的光梳。在应用层面，他首次搭建了基于集成微腔光梳的双光梳系统，并应用于实时监测痕量化学物质，其灵敏度、分辨率、采样速度等均远超其他的微型光谱仪。
在研究集成光梳的过程中，杨起帆还开发了低损耗光子芯片，可广泛应用于量子计算芯片、高功率光学芯片等设备上，在通讯行业、精密制造行业等领域拥有巨大的应用潜力。
他通过一系列全光谱发光与探测的开创性研究，发明了世界上最小的光谱仪和波长最宽的可调谐纳米激光器。
光谱检测在化学分析、食品检测、生物检测等领域发挥着重要作用。传统光谱检测设备体积庞大、价格昂贵，然而减小其内部元件的尺寸又会导致其性能显著下降，因此光谱检测设备的微型化是目前科技界面临的重大技术挑战之一。
为了应对这些挑战，浙江大学研究员杨宗银开创了基于带隙渐变半导体材料的全光谱发光与探测的一系列理论、方法和工艺，发明了目前世界上最小的光谱仪。
该光谱仪用半导体纳米材料替代了传统光谱仪中用到的光栅、探测器阵列和准直光路等大元件，采用了世界首创的集分光和探测于一体的光谱仪微型化技术方案。核心器件尺寸仅有几十微米，比头发丝的直径还小，而且兼具高性能和低成本的特性，为纳米材料在微型光谱仪中的应用铺平了道路。
此外，杨宗银还开创性地将渐变半导体材料作为激光器的可变增益材料，发明了目前世界上波长最宽的可调谐纳米激光器。
她利用量子技术提升引力波探测仪的灵敏度，将量子力学现象首次带到了宏观人类尺度。
2017 年至 2019 年，于皓存带领了压缩真空态在高新 LIGO 中的安装及启用工作，实现了压缩真空态在高新 LIGO 探测仪中的首次使用，这大大提升了探测仪的灵敏度——50 赫兹以上可达 1.4 倍(即 3 分贝)，并使得高新 LIGO 在其第三次观测运行中提升了 50% 的预期探测速率，将事件捕捉频率从每月提升至每周都能发现引力波。
2020 年，通过将高强度压缩真空态注入至高新 LIGO 探测仪，于皓存首次直接观测到了 200 千瓦激光在 40 千克反射镜上所产生的量子辐射压力噪声效应(QRPN)。这证明了量子反作用和海森堡不确定性原理在宏观人类尺度上依然成立。接下来，利用高新 LIGO 中强光力系统耦合所产生的量子关联(quantum correlation)，于皓存实现了室温下千克级反射镜位移测量中突破 “标准量子极限”(SQL)的量子噪声，这是“量子非破坏技术”(quantum nondemolition technique)在引力波探测仪中的首次实际应用。
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