12月27日2023达摩院青橙奖揭晓龙港籍青年科学家
浙江大学信息与电子工程学院研究员杨宗银获奖并获得奖金100万元
从“拆家能手”到青年科学家
把收音机电视机拆了造“公鸡”闹钟
小时候的杨宗银是个妥妥的“拆家能手”,没有玩具,他就以拆电器制作小发明为乐。他总是会把家里收音机、闹钟甚至电视等拆开,研究其中的机理。他曾经利用一个光敏电阻和三极管,制作出随着光照自动响的闹钟、光控灯等小发明,天亮就叫,堪称“公鸡”闹钟。
在浙大保研时,机械系名额不足,当时他刚好遇到光电系的童利民教授,发现杨宗银很适合做科研,给他争取到光电系的名额。由于机械系的本科背景,做光电实验时,他非常得心应手。因为这阴差阳错的经历,也为他造出“世界最小纳米光谱仪”发明打下了基础。
早上信心十足去实验室
晚上垂头丧气回来
150次失败后终于做出那道“彩虹”
杨宗银最知名的研究工作是研发了世界上最小的光谱仪。他提出了一种全新的结构,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,将光谱仪的尺寸缩小至传统光谱仪的千分之一。光谱仪微型化,也为这一领域的应用落地、产业化开辟出更广阔的空间。
这样一个比头发丝直径还小千倍的器件,杨宗银前前后后研究了8年,失败了150次。最初的研发要从“一根彩虹” 开始。2011年,在浙大读研期间,杨宗银和师兄一起在世界上首次报道了生长带隙渐变纳米线的方法,当时,他猜想这种材料或许可用于分析光谱,由于当时条件不足,这项研究被迫搁置。
2018年夏天,还在剑桥读博的杨宗银,碰到了一个难题,他在物理层面做到极致的微型光谱仪,还是测不到需要的结果,为此他苦恼了很久。一位博士朋友告诉他,会不会是算法层面需要优化。无心插柳柳成荫,他把算法优化后,8月中旬的一个深夜,他去测试最后一个样品,结果刚好和商用光谱仪完全对的上。忆起那个“胜利之夜”,他曾说:“那一刻百感交集,想到这几年的种种经历,一个人在实验室呆坐了好久好久。”
成本降千倍
微型光谱仪可用于无创血糖检测
在杨宗银的实验室里,有几个微型光谱仪,他把手机屏幕靠近微型光谱仪,系统显示了红绿蓝三种颜色出现峰值,用白炽灯照射,马上出现了新的光谱曲线。
他目前专注于将光谱仪微型化的成果转化为产业应用,无创血糖检测是核心应用场景之一。用捕捉葡萄糖光学信号的方式,帮助糖尿病人群早日摆脱每天扎手指测血糖的痛苦。2021年,杨宗银发表了其作为第一作者的第二篇《光学光谱仪的小型化》综述论文,建立了微型光谱仪的理论和技术体系,推动了该领域的发展。 向青年科学家致敬! |