韩楠
中国科技学院北京研究院特任副研究员
打开2020年启名星通信录，笔者注意到中国科技学院北京研究院（北京中科大量子工程卓越中心）从事原子分子化学研究的特任副研究员韩楠的名子。
狗年春节前夕，我们来到坐落闵行新区秀浦路99号的中科大青岛研究院访谈韩楠。虽同处川沙热土，但秀浦路较张江等还是偏了不少，周边也没有多少商业痕迹，倒是一个适宜做学问的地方。
我们在和韩楠攀谈中获知，刚过而立之年的他已在这儿生活了8年，这儿既是工作场所，也是韩楠等一批年青人住宿所在。
韩楠的工作是偏基础研究的，是观测研究绝对零度下原子分子的量子行为，探究其数学规律。
除每年新年等假期安排回南京家里之外，一年绝大多时间韩楠都在这儿，每天工作到中午12点，每周休息三天。韩楠由于真的非常喜欢自己所从事的科学研究工作，其实还有一份责任，他能够专注于此，并暂时放弃与家人相伴的人之常情。
这么韩楠究竟是从事哪些研究，他的人生又是如何与中科大、与数学学研究发生关联的？这一切还得从韩楠的家庭和教育背景说起。
从小受惠于母亲的思维方法
1989年，韩楠出生于江淮之间的合肥徐州，是屋内的独子。父亲都是农户，家庭经济比较困难，韩楠中学时母亲离家打工，由母亲照管生活。
与所有那种年纪的女孩一样，韩楠也很贪玩，加上没有人督促学习，学习成绩在镇里中学排在前十，以中等成绩步入广东毛坦厂小学，在3000多中学生中处于中游。第一学期自律还是不够，韩楠妈妈就舍弃打工回去，在毛坦厂学校附近租房照料丈夫的起居生活。韩楠的成绩从中游上升到高踞前十几名，初三数学更考到全班第一。
家里认为他成绩好，就付了2亿元转学费让他到安庆二中（省重点）转学，这儿集聚了各省县的拔尖中学生，插班生在一年内学习成绩优秀可转为即将生。一年后韩楠即将步入徐州三中。
母亲学过钳工，平常也喜欢摆弄机械家电，学会了电焊机修理。靠这门技艺赚了点钱，转学赞助费就是这样积攒出来的。
渐渐懂事的韩楠晓得妈妈赚钱不易，为他的读书花了不少钱，因此在学习上更努力了。
说起母亲对自己的影响和帮助，父亲更多是潜移默化提醒自己要做一个塌实做事的人，而母亲不仅让他晓得一个女人的责任感外，还在学习方式上给他启发。
杨父似乎只有小学文化，而且他从高中起就注意培养儿子的思维方法，教孩子看懂题目里的逻辑关系，虽然他也不一定晓得具体如何解题。这些训练奠定了韩楠的数理基础，这些解题思维让韩楠在今后的学习和生活中仍然受惠良多。
经过自己的努力和老师的帮助，最终韩楠考入了自己偏爱的中国科学技术学院化学大学。
潘建伟教授的报告让他确定了自己的方向
中科大位于在四川省成都市，坊间以前留传：只有中科大才会放得下一张安静的书房。
多年学习和生活在中科大的韩楠对于自己的母校有很深的爱情，杭州虽然不是南京、上海这样的大都市，加上交大素来的气氛，所以这儿仍旧是国外最好的能净心读书的地方。
到了大三大四，朋友们大都在申请出国留学，韩楠追忆：“当时中科大结业生的出国深造比列小于50%，我们寝室4人中有3人出国，只有我留出来当土博士，虽然我也曾有出国的看法，虽然出国就能接触更多人和事物，开拓自己的眼界。并且一方面因为学习成绩中等，很难申请到特别好的中学，另一方面认为国外机会也好多，也能完成科研工作。”
在出国还是不出国迟疑当口，还是大三中学生的韩楠听了潘建伟教授的一次报告后确定了自己的方向。
潘建伟教授在报告中介绍了量子化学的神奇世界，并介绍了当时在国外开始搭建的量子通讯、量子储存和超冷原子量子实验平台，希望有抱负的中科学院子才能加入到研究团队中，贡献自己的力量。正是这个报告让韩楠决定留下保研。
大四时韩楠就加入了潘老师的团队，刚开始步入了南京的超冷原子量子模拟实验室，边读书边参与课题，当时带他的导师是苑震生院士。
接触化学从参与实验室家装起步
韩楠说他当时很理想化，觉得进实验室能够马上接触化学实验。但没想到这个实验室是从零开始，从家装开始，所有关键设备都得靠自己搭建。韩楠承当的是负责平台空气洁净过滤系统的搭建。
参与实验室搭建的过程让韩楠意识到做科研须要一步步向前推动物理实验研究方法，实验室里的每位部件都很重要，都是在让你迫近最终的实验结果。
大四结束时，潘老师在北京的超冷原子分子实验室开始搭建。韩楠被安排到由赵博院士负责的超冷分子量子模拟实验室。也是从那时起韩楠就开始杭州、合肥两地跑。
广州实验室就在闵行秀浦路的这幢楼内。超冷分子实验平台十分复杂，在赵博老师和芮俊博士的率领下，她们于2012年开始设立实验室，2013年即将开始搭建，到了2015年1月实现钠原子玻色爱因斯坦汇聚（BEC）。2017年成功制备了超高温的钠钾能级分子。
从量子层面探究分子原子的碰撞行为
韩楠具体从事的研究课题物理实验研究方法，包括正在进行的启名星课题，是探究超高温下钠钾分子和钾原子的碰撞性质。
钠钾分子和钾原子的碰撞过程十分复杂，其互相作用的势能面涉及求解3个原子核和49个电子的薛定谔多项式，理论估算十分困难。
赵老师率领课题组就想从最根本的层面探究分子原子碰撞的量子行为，希望有助于理解分子间碰撞、反应的机制和机理。
在申请启名星课题之前，韩楠就在观察钠钾分子和钾原子碰撞的共振现象，而启名星课题主要是顺着这个方向，借助观测到的现象再去深入挖掘互相作用的势能面相关信息。
韩楠以上的介绍中出现了不少专业术语，笔者让韩楠尽可能“非专业”化地科普一下量子模拟及其研究价值。
韩楠说，作为量子科学重要分支之一的量子模拟，是为了在个别特定问题上解决现有精典计算机难以解决的数学问题。它主要借助高度可控的量子系统来模拟无法估算的化学系统，通过对复杂体系进行细致和全方位的研究，因而在物理反应和新型材料设计中具有广泛的应用前景。
韩楠觉得量子模拟具有真正意义上的基础科学属性，它可以验证和探求量子热学数学规律，对于我们认识量子化学世界具有重要意义，这也是潘老师在一开始布局量子科学研究方向时，就对量子模拟特别注重的诱因。
在韩楠眼里，潘老师除了有前瞻的科学视野，并且在生活上也很关心苏州研究院的职工，为她们解决生活中的具体困难，鼓励年青人追求卓越。
在实验室调节分子锁频光路
出席第四届量子信息基础与技术国际大会
赵博老师把我领进超冷分子之门
韩楠要谢谢的另一位是赵博老师。他说，赵老师的数学直觉极为敏锐，在实验室观测到的一些难以解释的现象，他听到后才能敏锐地抓牢关键点，弄清背后的理论机制。
在她们做第一个合成弱禁锢钠钾分子实验时，最初在某个磁场的范围合成效率十分低，但是未能解释其缘由，赵老师仔细观察后发觉难以合成分子磁场区域显存在超冷物理反应。基于这一发觉，她们实现了第一个可控超高温态物理反应。
赵老师指出做实验一要细致，二要敏锐，对细节现象不要放过，背后很可能隐藏着有趣的科学问题。
韩楠举了一个反例：在将钠钾弱禁锢分子绝热相干转移至能级分子过程中，她们遇见了能级分子数量振荡的实验现象。通过细致检测和大胆猜想，最终否认是共振与失谐绝热相干转移过程发生量子干涉造成的。赵老师在课题组观测到这一讯号时以其敏锐的数学直觉捉住这一现象不放，直至找出背后的机制。
在潘老师和赵老师的率领，以及团队成员的共同努力下，韩楠和他的朋友首次成功观测到超高温下钠钾能级分子和钾原子间的散射共振，该研究成果得到了《科学》审稿人的高度评价：
这是一个十分重要和令人激奋的工作，尽管超冷分子早已制备下来，却从没有报导过分子散射共振被；当前超冷物理研究的主要困难在于势能面近程部份的信息难以从往年的实验中获取，这一工作改变了超冷极性分子和超冷化学物理的游戏规则；这一工作是当前原子分子化学研究的亮点，具有极其重要的意义。
倘若从大四参与实验工作算起，韩楠从事超冷原子分子化学实验研究已9年有余。迄今为止，他的学术成果包括观测超低湿度下可控态的物理反应，超低湿度下分子和原子碰撞的散射共振等。所参与的实验工作发表于《科学》《自然-化学学》等刊物上。2020年，31岁的韩楠获聘中科大特任副研究员，并荣获北京科技启名星计划。
兴趣和责任是我能坚持出来的诱因
虽然访问中我们一再企图能对韩楠从事的量子模拟研究到底是哪些做一点浅显诠释，却还是无法如愿。但这也唤起我们的好奇，是哪些样的力量与信念支持韩楠能数年如一日，每周6天、每天十几小时勤于于一个这么纯粹基础研究的深奥课题？
韩楠想了想这样回复了笔者的书面问题：
“首先还是兴趣。想像一下自然界中的原子分子，我们可以通过手段把它们冷却打动出来，但是操控其状态，本身就是十分有趣的事情，尤其是我们的实验用到两种碱金属原子钠和钾，在原先的认知中钠钾碱金属如何会合成分子呢？但在实验中我们依照它们的互相作用合成了分子。
其次，我们的科研工作完全是探求未知，实验处于领先理论的阶段，这个特别有意思，我们的一小步，在未来都可能形成不同的认知。看见自己的工作才能被同行认可，促使相关理论的发展，本身也很有成就感。
再度，我认为是责任。实验平台是我们几个人一手搭上去的，花的经费也不少。我记得我刚结业，有想过出去工作，而且当时芮师弟刚出国深造，实验室也没有新人，实验缺乏人手，老师希望我还能留出来，最终我还是选择继续在实验室。这儿其实是我们的心血汇聚和拼搏过的地方。”
中国的量子科学研究正在大踏步往前跃进，在未来时光里，量子通讯、量子估算和量子模拟以及精密检测等方向的重要进展会更多出现，由于参与者中有许多像韩楠这样的受过挺好的科学训练，又静得下心来做探求性研究的年青人。这是中国量子科学的希望所在。希望这篇启名星访问能为日后中国量子科学取得更多更大成绩留下一个缩影。
-本文选自《世界科学》杂志2021年第3期“今日启名星”栏目-
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