①實(shí)現(xiàn)單分子拉曼光譜成像

②中科院“率先行動”計(jì)劃第一階段“面向世界科技前沿”重大科技成果：多自由度和高維度量子隱形傳態(tài)示意

③首次在室溫大氣環(huán)境下探測到單個(gè)蛋白質(zhì)分子磁共振譜

④“墨子號”量子衛(wèi)星過境（拍攝于烏魯木齊南山地面站）

⑤在超冷原子光晶格中實(shí)現(xiàn)大規(guī)模高保真度量子糾纏對的同步制備

■本報(bào)記者 陳歡歡

學(xué)科交叉被認(rèn)為容易產(chǎn)生新的科學(xué)和重大突破。那么，一家科研平臺同時(shí)集齊物理、化學(xué)、生物、材料、信息五大一級學(xué)科是一種怎樣的體驗(yàn)？合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家研究中心（以下簡稱微尺度國家研究中心）主任羅毅可能最有體會。

羅毅喜歡在朋友圈分享微尺度國家研究中心的“喜報(bào)”：重量級進(jìn)展、高水平文章、各種獎項(xiàng)。近兩年可謂捷報(bào)頻傳，幾乎每個(gè)月都有好消息。2019年更是標(biāo)志性的一年，微尺度國家研究中心共發(fā)表10篇《科學(xué)》《自然》《細(xì)胞》論文，且各領(lǐng)域都有好工作出現(xiàn)，呈全面爆發(fā)之勢。

在羅毅看來，文章數(shù)量本身并不重要，重要的是自信心的爆發(fā)，反映出微尺度國家研究中心多年來堅(jiān)持學(xué)科交叉的厚積薄發(fā)。他們用行動證明，這條路走對了。

學(xué)術(shù)特區(qū)顯優(yōu)勢

2項(xiàng)國家自然科學(xué)獎一等獎，11項(xiàng)國家自然科學(xué)獎二等獎和25項(xiàng)省部級科技獎特等獎、一等獎；16次入選兩院院士評選的“中國十大科技進(jìn)展新聞”；在《科學(xué)》《自然》及其子刊上發(fā)表論文310篇；2019年度高被引科學(xué)家21人次；3項(xiàng)成果入選中科院“率先行動”計(jì)劃第一階段 “面向世界科技前沿”18項(xiàng)重大科技成果及標(biāo)志性進(jìn)展……

這是自2003年以來微尺度國家研究中心交出的一份成績單。在羅毅看來，這體現(xiàn)了這支集團(tuán)軍的競爭優(yōu)勢。其間，微尺度國家研究中心承擔(dān)了57項(xiàng)國家重大科學(xué)研究計(jì)劃和重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目，以及中科院各類戰(zhàn)略性先導(dǎo)專項(xiàng)和多項(xiàng)基金委國家重大科研儀器研制項(xiàng)目，突破了一系列重要科學(xué)問題和關(guān)鍵核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了從基礎(chǔ)研究、應(yīng)用基礎(chǔ)研究到應(yīng)用研究的全鏈條快速發(fā)展。

在基礎(chǔ)研究方面，微尺度國家研究中心獲得多個(gè)“世界首次”：在世界上發(fā)射首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號”，在國家發(fā)改委的支持下建成千公里級京滬量子保密通信干線，并在此基礎(chǔ)上首次實(shí)現(xiàn)了洲際量子通信；在國際上首次實(shí)現(xiàn)亞納米分辨的單分子光學(xué)拉曼成像，在室溫大氣條件下獲得世界上首張單蛋白質(zhì)分子的磁共振譜；在國際上首次發(fā)現(xiàn)了40K以上鐵基高溫超導(dǎo)體……

在應(yīng)用基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究方面，微尺度國家研究中心首次實(shí)現(xiàn)了人工珍珠層材料仿生宏量制備；結(jié)合視覺神經(jīng)生物醫(yī)學(xué)與上轉(zhuǎn)換納米材料，實(shí)現(xiàn)動物裸眼紅外圖像視覺能力；技術(shù)轉(zhuǎn)化成立的科大國盾量子技術(shù)股份有限公司今年6月在科創(chuàng)板上市。

之所以有這樣的活力，得益于制度設(shè)計(jì)上的巧思。微尺度國家研究中心采取教授“雙聘”制，即在該中心和依托單位中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)（以下簡稱中國科大）的各學(xué)院之間實(shí)行研究人員的“雙聘”，在考核和評價(jià)時(shí)雙方互認(rèn)、成果共享。

此舉一舉解決了聘用、考核、研究生招生中的諸多癥結(jié)，將微尺度國家研究中心打造成為一個(gè)獨(dú)具優(yōu)勢的學(xué)術(shù)特區(qū)，吸引更多優(yōu)秀人才加入。

在充足的人力支持下，2017年從合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家實(shí)驗(yàn)室（籌）更名時(shí)，微尺度國家研究中心研究部也從7個(gè)調(diào)整到11個(gè)，新增設(shè)的幾個(gè)研究部都是人才匯聚的方向。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國科大80%以上的國家獎和年度十大進(jìn)展均來源于微尺度國家研究中心。中國科大副校長羅喜勝強(qiáng)調(diào)，微尺度國家研究中心不僅僅是成果產(chǎn)出的一座高峰，也是培養(yǎng)交叉科學(xué)氛圍的“圣地”。

近年來，全國誕生了數(shù)個(gè)交叉科學(xué)實(shí)驗(yàn)室、研究所，而“微尺度”僅此一家，以物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)上的共性為基點(diǎn)，不斷拓寬傳統(tǒng)物質(zhì)學(xué)科邊界和前沿。

“定位越高、動力越大、走得越遠(yuǎn)。”對于微尺度國家研究中心的未來，羅毅希望能產(chǎn)生代表人類最高智慧的原創(chuàng)性基礎(chǔ)研究成果。

前沿探索“占山頭”

2011年初，通過英國劍橋大學(xué)博士論文答辯后，畢業(yè)證書還沒拿到，陸朝陽就興沖沖回到闊別3年的微尺度國家研究中心。2008年出國留學(xué)時(shí)，陸朝陽只申請了劍橋大學(xué)一所學(xué)校，為的就是去卡文迪許實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)量子點(diǎn)技術(shù)。

量子指物質(zhì)不可再分割的基本單元，例如光能量的最小單元就是光量子。量子科技具有革命性意義，是世界各國積極搶占的高地，也是微尺度國家研究中心創(chuàng)立伊始就積極支持的重點(diǎn)方向。對于這名期待回歸的學(xué)子，微尺度國家研究中心貼心地提前啟動了儀器購置工作。

這使得陸朝陽能很快投入研究，2012年就制備出世界最佳品質(zhì)的單光子源，幾年后又制備出兼具高效率和高品質(zhì)的國際上綜合性能最優(yōu)的單光子源，為微尺度國家研究中心的量子通信和光量子計(jì)算研究提供了理想的單光子源。

2015年，中科院院士潘建偉領(lǐng)銜的“多光子糾纏及干涉度量”項(xiàng)目獲得國家自然科學(xué)獎一等獎。年僅45歲的潘建偉成為該獎項(xiàng)最年輕的第一完成人，完成人之一陸朝陽也才33歲。

國家獎的肯定，給這支年輕隊(duì)伍帶來的不是安逸，而是更強(qiáng)勁的動力。隨后幾年，他們屢獲“世界第一”，成為名副其實(shí)的引領(lǐng)者。

例如，微尺度國家研究中心多次刷新并保持光子糾纏的世界紀(jì)錄；研制出世界首臺針對特定問題的計(jì)算能力超越早期經(jīng)典計(jì)算機(jī)的光量子計(jì)算原型機(jī)，四大關(guān)鍵指標(biāo)均大幅刷新世界紀(jì)錄；在超導(dǎo)量子計(jì)算方向，率先實(shí)現(xiàn)12比特糾纏、20比特以上的高精度相干操控；超期服役的“墨子號”量子衛(wèi)星在圓滿完成既定任務(wù)的基礎(chǔ)上，又在國際上首次實(shí)現(xiàn)了基于糾纏的無中繼千公里級量子保密通信；8月，團(tuán)隊(duì)在超冷原子光晶格中實(shí)現(xiàn)大規(guī)模高保真度量子糾纏對的同步制備……

這一系列操作，令美國馬里蘭大學(xué)量子物理學(xué)家Christopher Monroe驚呼：“每一次我看到他們的研究進(jìn)展時(shí)，都會感到震撼。”

量子科技涉及物理、信息、材料、工程技術(shù)等眾多領(lǐng)域，為了下好這盤棋，微尺度國家研究中心光與冷原子物理研究部主任潘建偉先后到奧地利、德國開展合作研究，又將學(xué)生有針對性地選送到國際各大知名量子實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)。學(xué)成回國后，他們在微尺度國家研究中心這個(gè)多學(xué)科交叉的平臺上獲得了全力支持。

十年布局，終成顛覆性方向。2017年，潘建偉登上《自然》“十大年度人物”�！蹲匀弧吩u價(jià)稱，在量子通信領(lǐng)域，中國用不到十年的時(shí)間，由一個(gè)不起眼的國家發(fā)展成為現(xiàn)在的世界勁旅。

“前沿基礎(chǔ)科學(xué)是應(yīng)用技術(shù)的源頭，必須得有人去‘占山頭’，這是微尺度國家研究中心的使命。”羅喜勝說。

交叉融合促創(chuàng)新

2013年，連續(xù)空缺3年的國家自然科學(xué)獎一等獎花落以中科院院士趙忠賢和陳仙輝為代表的北京凝聚態(tài)物理國家研究中心和微尺度國家研究中心研究團(tuán)隊(duì)，表彰他們在40K以上鐵基高溫超導(dǎo)體研究中作出的貢獻(xiàn)。

能取得這一成果，陳仙輝認(rèn)為，得益于國家研究中心從制度上促進(jìn)交叉融合。他以自己所做的鐵基高溫超導(dǎo)體研究為例，在凝聚態(tài)物理中，材料是推動物理發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)，而材料的合成、設(shè)計(jì)、制備都涉及化學(xué)，對學(xué)物理的人來說隔行如隔山。而在微尺度國家研究中心，物理系教授陳仙輝幾乎每年都招收一名材料或者化學(xué)背景的研究生。

“來了之后再學(xué)習(xí)物理，培養(yǎng)出來自然而然就是交叉型人才。”陳仙輝告訴《中國科學(xué)報(bào)》，這為培養(yǎng)復(fù)合型交叉人才作了很好的探索，也為國家研究中心的學(xué)科發(fā)展作出了很大貢獻(xiàn)。

由于在原始設(shè)計(jì)上橫跨物理、化學(xué)、生物、材料、信息5個(gè)一級學(xué)科，微尺度國家研究中心的研究生在專業(yè)選擇上的自由度大大提升，不同專業(yè)的學(xué)生和導(dǎo)師可以雙向選擇，跨學(xué)科的人才培養(yǎng)屢見不鮮。

同樣從研究生招生中受益的還有中科院院士、材料科學(xué)家俞書宏，他從國家研究中心招收了多名生物和醫(yī)學(xué)背景的研究生，從事仿生材料的研究，希望從基礎(chǔ)研究的角度降低生物質(zhì)材料化學(xué)改性的成本，將其逐步推向應(yīng)用。

俞書宏表示，微尺度國家研究中心通過設(shè)立研究部聚焦重要研究方向，把各個(gè)領(lǐng)域的優(yōu)秀課題組匯集到一起，提供穩(wěn)定經(jīng)費(fèi)支持，形成了堅(jiān)實(shí)的合作基礎(chǔ)。

對于如何促進(jìn)交叉，羅毅的回答出乎意料的簡單：自然形成。“交叉不是拉郎配。”他說。

在微尺度國家研究中心，歷任主任都善于營造有利于創(chuàng)新的學(xué)術(shù)氛圍，通過物理聚集產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。氛圍有了，合作自然就來了。

分子醫(yī)學(xué)研究部主任周榮斌是一位“80后”教授。他告訴《中國科學(xué)報(bào)》，自己從事免疫學(xué)研究，跟化學(xué)、材料等領(lǐng)域的科學(xué)家都有交叉合作，“回國以后幾乎每項(xiàng)研究成果都是合作產(chǎn)生的”。

例如，Ⅱ型糖尿病等代謝類疾病只能控制不能根治，但動物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，靶向免疫細(xì)胞的小分子藥物對糖尿病有很好的預(yù)防效果。周榮斌等人另辟蹊徑，跟化學(xué)家合作進(jìn)行小分子藥物篩選，希望能找到治療Ⅱ型糖尿病的免疫治療方法和藥物。腫瘤治療的相關(guān)研究則需要納米技術(shù)的配合，對特定細(xì)胞、器官定向給藥。

在微尺度國家研究中心，每周都有各種學(xué)術(shù)報(bào)告和活動，不同研究組之間的“串門”是常態(tài)。每年的學(xué)術(shù)交流大會，更是一次學(xué)術(shù)盛宴。“能聊出很多火花。”周榮斌說。

以人為本效果佳

國家研究中心的金字招牌吸引來了優(yōu)質(zhì)的生源和人才，也促使微尺度國家研究中心形成一切政策傾向年輕人的文化。

在人才梯隊(duì)培養(yǎng)中，微尺度國家研究中心依托中國科大多學(xué)科的基礎(chǔ)教育優(yōu)勢，鼓勵本科生開展“大學(xué)生研究計(jì)劃”，從本科階段就進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。

獲教育部批準(zhǔn)成立“少年班—交叉學(xué)科人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新試驗(yàn)區(qū)”更是為微尺度國家研究中心交叉人才的培養(yǎng)提供了源頭活水。例如，出自少年班的中科院院士杜江峰的團(tuán)隊(duì)中，有一半成員來自少年班。

為了激勵年輕學(xué)子，微尺度國家研究中心每年撥出1000萬元設(shè)立研究生特別獎學(xué)金。2018年起，又設(shè)立了博士后配套支持專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)，旨在吸引全球范圍內(nèi)的頂尖博士畢業(yè)生。“科研好、待遇佳”成為這里的真實(shí)寫照。

羅毅告訴《中國科學(xué)報(bào)》，國家研究中心每年的運(yùn)行經(jīng)費(fèi)中，一半分配到各研究部，為科研人員提供穩(wěn)定支持；剩下一半則用來設(shè)立各種青年人才支持計(jì)劃，如創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)支持計(jì)劃、人才提升計(jì)劃、女科學(xué)家助推計(jì)劃等。

計(jì)劃雖多，針對的對象卻很精準(zhǔn)。對于欠缺臨門一腳的年輕人有幫助他們成長的提升計(jì)劃；對于已經(jīng)獲得“帽子”的優(yōu)青、杰青，則鼓勵他們拓展新的方向。“拿到了杰青，總得把眼光放遠(yuǎn)一點(diǎn)，做一些更大的事情。”羅毅說。

在他看來，微尺度國家研究中心這幾年成果頻出，已經(jīng)證明“經(jīng)費(fèi)用在人身上效果最好”。

微尺度國家研究中心的考核方式也很著名——每3年進(jìn)行一次信用考核，只需填張表列出自己的科研成果就可以了，文章、專利、“帽子”一概不問。

“微尺度國家研究中心滿足了我的很多科研幻想。”陸朝陽笑稱，這里環(huán)境寬松、尊重學(xué)術(shù)，鼓勵大家做好的科研，卻不需要快速出成果，因此可以制定遠(yuǎn)大的目標(biāo)，踏實(shí)完成。

“優(yōu)秀的人不需要考核，他們會自我鞭策、相互促進(jìn)。”羅喜勝告訴《中國科學(xué)報(bào)》，微尺度國家研究中心已然形成了相互正向影響的學(xué)術(shù)氛圍。

目前，微尺度國家研究中心擁有10支國家基金委優(yōu)秀研究創(chuàng)新群體、6支教育部創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)；15位院士、8位國家創(chuàng)新人才推進(jìn)計(jì)劃A類入選者、60位國家杰出青年科學(xué)基金獲得者、47位優(yōu)秀青年科學(xué)基金獲得者。其中，45歲及以下年輕人占比達(dá)65%。

“支撐國家發(fā)展的根本動力還是科技，基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究需要長期積累，給優(yōu)秀的團(tuán)隊(duì)和人才持續(xù)穩(wěn)定的支持，假以時(shí)日一定會有收獲。”陳仙輝說。

“羅老”的為與不為

因?yàn)榭偢�年輕人打成一片，合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家研究中心（以下簡稱微尺度國家研究中心）主任羅毅被親切地稱為“羅老”。在大家對自己的眾多評價(jià)中，羅毅認(rèn)為最準(zhǔn)確的是“無為而治”。

羅毅的“無為”體現(xiàn)在行政管理上。

微尺度國家研究中心有一支415人的固定研究隊(duì)伍，而行政管理只有13人。

13個(gè)人怎么管400多人？

“管理文化最重要的一點(diǎn)，就是不能‘管’，只能‘服務(wù)’。”羅毅強(qiáng)調(diào)，之所以只有13個(gè)人是因?yàn)?ldquo;沒啥事可管”。

在這樣的“無為”之下，從2003年成立至今，微尺度國家研究中心新增了9位院士。

“這個(gè)場合適合無為而治，越有為就越干擾別人，這么一幫優(yōu)秀的人，我能管誰呢？”羅毅反問。

羅毅的“為”體現(xiàn)在他的“服務(wù)”水平上。

羅毅愛跟人交流，跟每個(gè)研究部關(guān)系都很好，經(jīng)常串門聊天。在年輕人眼中，他是一位本土化很成功的海歸科學(xué)家，總是力所能及地為大家提供支持。

周榮斌教授回憶，自己剛回國時(shí)需要買一臺儀器，就打了一個(gè)100多字的簡單報(bào)告，沒想到微尺度國家研究中心的幾位領(lǐng)導(dǎo)經(jīng)過討論，第二天就同意了。

這樣的“小事”在微尺度國家研究中心總能得到高效解決。在13人的行政團(tuán)隊(duì)中，6位領(lǐng)導(dǎo)班子成員都是學(xué)術(shù)行政雙肩挑。行政上，他們分工明確，責(zé)任到位；學(xué)術(shù)上，主任和書記是一起發(fā)表論文的合作伙伴；生活中，又是理念一致的朋友。“我們私下里經(jīng)常溝通、討論工作，所以開會時(shí)效率很高，容易達(dá)成共識。”羅毅說。

不僅打報(bào)告很容易通過，羅毅有時(shí)候還主動送上門。一次學(xué)術(shù)報(bào)告后，羅毅找到剛從美國哈佛大學(xué)回國的袁軍華問他有什么計(jì)劃。這一聊不要緊，知道對方需要購置儀器，微尺度國家研究中心領(lǐng)導(dǎo)班子馬上討論，決定給予他500萬元經(jīng)費(fèi)支持。

“來我辦公室聊天的年輕人很多，只要聊20分鐘，我就知道他的工作能干成什么樣，如果是很有前景的，我會主動幫助他。”羅毅說，多跟年輕人交流，是他當(dāng)主任最好的經(jīng)驗(yàn)。（陳歡歡）

合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家研究中心簡介

合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家研究中心是科技部2017年11月批準(zhǔn)組建的6個(gè)國家研究中心之一，依托于中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)，是在合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家實(shí)驗(yàn)室籌建十余年的基礎(chǔ)上組建。該中心通過整合物理、化學(xué)、材料、生物和信息這5個(gè)一級學(xué)科的研究力量，在學(xué)科交叉與融合的基礎(chǔ)上，形成一個(gè)以多學(xué)科綜合為特點(diǎn)、以國家重大戰(zhàn)略需求和交叉前沿領(lǐng)域?yàn)閷?dǎo)向的新型基礎(chǔ)科學(xué)研究中心，在光與冷原子物理、單分子物理與化學(xué)、低維物理與化學(xué)、納米材料與化學(xué)、納米催化與能量轉(zhuǎn)化、分子與細(xì)胞生物物理、神經(jīng)環(huán)路與腦認(rèn)知、分子醫(yī)學(xué)、Bio-X交叉科學(xué)、理論與計(jì)算科學(xué)、尖端測量儀器等重要研究領(lǐng)域開展基礎(chǔ)性研究。

該中心現(xiàn)有一支415人的固定研究隊(duì)伍，其中教授/研究員282人，聚焦未來信息、新能源和生命健康等重大創(chuàng)新領(lǐng)域，以納米科技、生物科技、信息科技和認(rèn)知科學(xué)的多學(xué)科交叉創(chuàng)新為導(dǎo)向，開展微尺度物質(zhì)體系的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究。