| 編者按 |

這是一篇極具人文氣息的采訪(fǎng)。受訪(fǎng)人Evelyn Hu教授是美國(guó)三院院士，頂級(jí)女科學(xué)家，師承“物理學(xué)第一夫人”、“中國(guó)居里夫人”吳健雄女士，在哈佛大學(xué)發(fā)起了量子計(jì)劃，是納米加工領(lǐng)域的知名科學(xué)家與教育家。

在采訪(fǎng)中，她的一句話(huà)令人動(dòng)容：當(dāng)我來(lái)到加州大學(xué)圣芭芭拉分校，我意識(shí)到我最具滿(mǎn)足感的時(shí)刻是能夠?qū)⒆约貉由熘翆W(xué)生身上的時(shí)刻，我非常樂(lè)于見(jiàn)證學(xué)生的成長(zhǎng)與進(jìn)步。那一刻，我知道我找到了“我缺失的那些東西”。

Evelyn Hu教授是哈佛大學(xué)的講席教授，美國(guó)科學(xué)院、工程院、藝術(shù)與科學(xué)院三院院士，IEEE、APS和AAAS等學(xué)會(huì)會(huì)士。Evelyn Hu教授在哥倫比亞大學(xué)獲得博士學(xué)位，師從吳健雄教授，之后進(jìn)入貝爾實(shí)驗(yàn)室工作，隨后成為加州大學(xué)圣芭芭拉分校教授，并擔(dān)任該校電子與計(jì)算機(jī)工程系的主任、以及加州納米系統(tǒng)研究所的所長(zhǎng)。此后，Evelyn Hu教授加入哈佛大學(xué)，擔(dān)任其量子計(jì)劃的聯(lián)合主任。Evelyn Hu教授是納米加工領(lǐng)域的先驅(qū)，為微納尺度上的高分辨率圖案及刻蝕做出了重要貢獻(xiàn)。她聯(lián)合創(chuàng)辦了Cambrios Technology公司，獲得了美國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金委杰出教育家獎(jiǎng)、美國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)終身導(dǎo)師獎(jiǎng)等重要獎(jiǎng)項(xiàng)，被蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院、格拉斯哥大學(xué), 赫瑞-瓦特大學(xué), 香港科技大學(xué)、香港城市大學(xué)等授予榮譽(yù)博士學(xué)位。

采訪(fǎng)嘉賓：Evelyn Hu 院士

采訪(fǎng)人：萬(wàn)雅婷、郭宸孜

翻譯人：林裕財(cái)、萬(wàn)雅婷、郭宸孜

致謝：郭宸孜致謝中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)會(huì)員項(xiàng)目[No.20211214]

原文信息：Wan, Y., Guo, C. Light people: Prof. Evelyn Hu’s adventure: from semiconductors to quantum – from industry to academia. Light Sci Appl 12, 157 (2023). https://doi.org/10.1038/s41377-023-01192-5

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Q：您在納米制造領(lǐng)域取得了諸多具有重要影響力的研究成果，其中包括在納米材料上進(jìn)行高分辨率的圖案化和電路蝕刻。您是如何開(kāi)始從事這個(gè)研究方向的？

A：簡(jiǎn)而言之，是出于興趣，它始于我在貝爾實(shí)驗(yàn)室的第一份工作。與我在研究生階段主要涉及加速器物理和粒子物理的研究有所不同，貝爾實(shí)驗(yàn)室的這一份工作是一個(gè)全新的領(lǐng)域，我需要從零開(kāi)始學(xué)習(xí)。幸運(yùn)的是，我能與一群杰出的同事一起工作，我們對(duì)如何研發(fā)制造更小結(jié)構(gòu)的方法非常感興趣。我們相信，通過(guò)在材料上雕刻納米結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)在物理特性方面與其體材料將有完全不同的性質(zhì)。這啟發(fā)了我對(duì)納米尺度蝕刻和精密光刻的興趣，推動(dòng)著我們不斷創(chuàng)造具有不同特性的微納米結(jié)構(gòu)。

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Q：您能分享一些關(guān)于納米尺度氮化鎵晶圓和量子點(diǎn)的應(yīng)用前景嗎？

A：它們的應(yīng)用前景十分廣闊。在我看來(lái)，更多的前景來(lái)自于對(duì)新材料的調(diào)制、控制和信息利用。眾所周知，Shuji Nakamura等人因氮化鎵的研究而榮獲2014年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。但氮化鎵并不是一個(gè)全新的材料，在Nakamura之前，很多研究人員已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了氮化鎵是一種重要的新材料。然而，材料本身的困難導(dǎo)致這個(gè)領(lǐng)域一直止步不前，直到Shuji Nakamura及其同事的長(zhǎng)期堅(jiān)持，才促進(jìn)了氮化鎵這個(gè)領(lǐng)域的重大發(fā)展。這引發(fā)了我們對(duì)材料的思考：如果有人突然發(fā)現(xiàn)一種方法，可以合成之前無(wú)法合成的材料，那么世界會(huì)發(fā)生怎樣的變化？我們已經(jīng)看到氮化鎵的革命性變化：利用廉價(jià)、低損耗的發(fā)光二極管和激光器，實(shí)現(xiàn)了可見(jiàn)波段的發(fā)光，從而實(shí)現(xiàn)了顯示、信息傳遞以及裝飾等應(yīng)用的可能性。氮化鎵不僅實(shí)現(xiàn)了紅光、綠光、藍(lán)光（完整白光顯示），還具備在紫外波段發(fā)光的潛力。因此，我認(rèn)為我們可以用任何新材料進(jìn)行類(lèi)似的探索。如果將一種材料以某種方式制成量子點(diǎn)，那么我們有望控制其發(fā)射的波長(zhǎng)和壽命，從而實(shí)現(xiàn)更高效的光學(xué)器件。

另一方面，盡管氮化鎵已經(jīng)高度商業(yè)化，但它仍然存在很多應(yīng)力和缺陷問(wèn)題。例如，通過(guò)在碳化硅中去掉一個(gè)硅原子，我們就能得到一個(gè)硅空位。雖然最初我們認(rèn)為這些缺陷是有待消除的，但如果我們換個(gè)角度看待問(wèn)題，這些缺陷本身也蘊(yùn)藏著大量的機(jī)遇。這也是我現(xiàn)在研究的重點(diǎn)。除了能發(fā)射不同波長(zhǎng)的光外，這些缺陷的光子信號(hào)還反映了材料中的凈電子自旋狀態(tài)。在量子力學(xué)中，自旋向上和向下的自旋狀態(tài)構(gòu)成數(shù)字信息，即0和1。如果我們能夠控制自旋狀態(tài)，控制材料的極化，并創(chuàng)建具有上下自旋的陣列，那就可以用于信息處理。問(wèn)題是，如何在室溫下控制常規(guī)材料的電子自旋極化。一類(lèi)方法是通過(guò)這些特殊的量子色心（在這里，光信號(hào)是自旋極化的指示器），我們可以用光初始化、并讀取自旋極化。這一進(jìn)展很令人興奮，因?yàn)樗淖兞宋覀兛创匀坏姆绞剑鹤匀坏拿總€(gè)部分，包括缺陷，都是我們可以嘗試、改進(jìn)和使用的。現(xiàn)在我們開(kāi)始利用這種量子信息，運(yùn)用疊加和糾纏的概念，極大地豐富了調(diào)制信息的能力。未來(lái)還有許多其他的發(fā)展可能性。例如，如何創(chuàng)建這些缺陷、如何控制它們、如何理解它們以及如何將它們構(gòu)建于系統(tǒng)之中。

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Q：您認(rèn)為量子點(diǎn)最終是否有望應(yīng)用于智能終端等場(chǎng)景中？

A：當(dāng)然可以，并且正在逐漸實(shí)現(xiàn)。雖然量子點(diǎn)一直被認(rèn)為具有潛力，但也有人擔(dān)心它們的可擴(kuò)展性、可制造性、壽命和穩(wěn)定性等問(wèn)題。然而，現(xiàn)在我們已經(jīng)看到量子點(diǎn)在商業(yè)電視機(jī)等領(lǐng)域的應(yīng)用：通過(guò)精細(xì)調(diào)控色彩等特性，提升了視覺(jué)體驗(yàn)。為了進(jìn)一步提升設(shè)備性能，我們需要深入理解和控制材料，使其能夠在極端溫度下工作，并進(jìn)一步改進(jìn)光譜純度、降低電阻率和能耗等方面的性能。通過(guò)這些努力，量子點(diǎn)有望在智能終端等場(chǎng)景中發(fā)揮重要作用。

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Q：您能分享一下使用碳化硅半導(dǎo)體為電池電動(dòng)汽車(chē)提供動(dòng)力的看法嗎？

A：這是一個(gè)巨大的機(jī)遇。隨著設(shè)備需要在更高的頻率、功率和溫度下工作，我們迫切需要更多的突破和進(jìn)展。我在加州大學(xué)圣芭芭拉分校（UCSB）長(zhǎng)期共事的Umesh Mishra教授已經(jīng)在氮化鎵領(lǐng)域取得了商業(yè)功率器件的成功。作為高頻和高功率電子器件方面的專(zhuān)家，Mishra教授創(chuàng)立了許多公司，包括Transphorm，一家高性能氮化鎵功率轉(zhuǎn)換產(chǎn)品的先驅(qū)公司。與氮化鎵類(lèi)似，碳化硅也是一種寬禁帶材料，可以生產(chǎn)四英寸和六英寸的多晶型晶片。碳化硅還具有在電動(dòng)汽車(chē)和商業(yè)應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)高速切換和控制的潛力。此外，這些寬禁帶材料也可以應(yīng)用在空間、激光雷達(dá)、遠(yuǎn)距離感應(yīng)和衛(wèi)星通信等領(lǐng)域。

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Q：您對(duì)第四代半導(dǎo)體有何期望？您認(rèn)為繼氮化鎵、碳化硅、鉆石等之后的潛在光子材料是什么？

A：對(duì)于下一代半導(dǎo)體的討論十分熱烈，我們對(duì)半導(dǎo)體的理解也在不斷拓展。過(guò)往在談到半導(dǎo)體時(shí)，我們通常會(huì)提到硅、砷化鎵和氮化鎵等典型的半導(dǎo)體材料。但現(xiàn)在，我們可以合成各種具有半導(dǎo)體特性的材料，這些材料具有能隙、導(dǎo)帶和價(jià)帶，同時(shí)具有各類(lèi)不同的性質(zhì)。除了典型的發(fā)光和導(dǎo)電性能之外，有些半導(dǎo)體材料還具備例如鐵電、鐵磁等其他特殊性質(zhì)，并且可以通過(guò)不同的控制和調(diào)制方式實(shí)現(xiàn)。我們開(kāi)始利用這些不同尋常的效應(yīng)（如電光效應(yīng)、電磁效應(yīng)、功率磁效應(yīng)），并將它們?nèi)谌肫骷?，以?shí)現(xiàn)多功能器件。這些器件不再是純光學(xué)的（如激光器），或純電子學(xué)的（如晶體管），而是可以用多種方式進(jìn)行調(diào)制和控制的器件。我們現(xiàn)在擁有一個(gè)全新的合成半導(dǎo)體世界可供使用。

此外，一些半導(dǎo)體材料表現(xiàn)為二維材料。例如，具有高電導(dǎo)和熱導(dǎo)性的石墨烯以及其他二維材料，如過(guò)渡金屬二硫化物、二硫化鉬、二硒化鎢等。這些材料具有能隙，并且可以是單層或數(shù)層厚度，這為它們集成到器件中提供了巨大的潛力。當(dāng)用單層厚度的物質(zhì)拉伸時(shí)，應(yīng)變或變形會(huì)改變其能隙，從而改變這些材料的行為。許多這些半導(dǎo)體材料已經(jīng)顯示出了光發(fā)射特性，并具備有長(zhǎng)壽命、強(qiáng)鍵合的激子。這些二維材料在光學(xué)器件應(yīng)用潛力的探索才剛剛開(kāi)始。

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Q：您曾經(jīng)將自己的研究描述為“在納米尺度下玩色彩”。主要的挑戰(zhàn)和動(dòng)機(jī)是什么？

A：“色彩”實(shí)際上是指通過(guò)控制發(fā)射波長(zhǎng)來(lái)傳遞信息。顏色的多樣性意味著我們可以傳遞更多的信息。在光學(xué)顯示中，這點(diǎn)非常明顯，因?yàn)楦嗟念伾馕吨嗟牧炼日{(diào)制、強(qiáng)度調(diào)制等，從而傳遞更多的信息。但在顯示之外，顏色也可以被視為信息本身。假設(shè)我們能夠同時(shí)傳輸不同顏色的信息，而每種顏色具有很窄的光譜寬度。這意味著我們有潛力同時(shí)傳遞大量信息。我們的研究目標(biāo)是在器件和系統(tǒng)上為計(jì)算、通信和我們生活中的各個(gè)方面提供信息，無(wú)論是以視覺(jué)形式還是以電子形式?！巴妗钡牟糠煮w現(xiàn)在，我認(rèn)為整個(gè)研究世界應(yīng)該是有趣的，就像我們?cè)谕嫠Ｒ粯印Ｎ覀冇脛?chuàng)造性的想法來(lái)改進(jìn)材料，就像我們?cè)谕嬗螒蛞粯印?/p>

至于“納米尺度下”的部分，我想強(qiáng)調(diào)材料的尺度對(duì)其物理現(xiàn)象的影響。總之，“在納米尺度下玩色彩” 主要是探索如何利用自然界中的材料，以創(chuàng)造性的方式塑造這些材料，以便獲取更多的信息和構(gòu)建更強(qiáng)大的信息系統(tǒng)。這個(gè)過(guò)程應(yīng)該是有趣的，就像我們?cè)谕嫠Ｒ粯印?/p>

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Q：您現(xiàn)在是哈佛量子計(jì)劃的聯(lián)合主任，量子在您未來(lái)的研究中會(huì)扮演什么角色？您對(duì)哈佛量子計(jì)劃有什么藍(lán)圖？

A：事實(shí)上，量子一直是我過(guò)去幾十年的研究重點(diǎn)。當(dāng)我還在加州大學(xué)圣芭芭拉分校時(shí)，我就開(kāi)始研究量子點(diǎn)和量子阱。它們具有獨(dú)特的特征和量子力學(xué)行為，例如態(tài)密度。我與同事一起探索了創(chuàng)造獨(dú)特環(huán)境以獲得耦合光-物質(zhì)相互作用的想法，例如量子點(diǎn)電子態(tài)和腔的光子態(tài)之間的強(qiáng)相互作用（例如微盤(pán)和光子晶體腔）。這些專(zhuān)業(yè)知識(shí)使我得以從不同材料的量子點(diǎn)轉(zhuǎn)向色心，并解決一些更具挑戰(zhàn)性的問(wèn)題：如何設(shè)計(jì)與原子大小的發(fā)射體（例如色心）強(qiáng)耦合的腔，以及如何將這些發(fā)射體放置在腔的正確位置上以實(shí)現(xiàn)耦合。自2000年以來(lái)，我一直在從事量子信息系統(tǒng)的前期支持研究。

哈佛量子計(jì)劃不是我個(gè)人的藍(lán)圖，我很幸運(yùn)能夠與一群出色的同事合作。在我加入哈佛之前，他們已經(jīng)在各種量子問(wèn)題上開(kāi)展了一系列初步工作，包括冷原子陣列、冷分子陣列、量子材料、拓?fù)浔Ｗo(hù)材料、金剛石中的色心等等。我們享受著彼此的合作，一起申請(qǐng)研究經(jīng)費(fèi)，學(xué)生們也自然而然地相互交流。因此，我們自然地發(fā)展成了一個(gè)非正式的中心。后來(lái)，我們一群人開(kāi)始游說(shuō)哈佛給量子研究重要的角色。2018年，我們獲得了種子基金用于成立哈佛量子計(jì)劃。這筆種子基金讓我們更緊密地合作，共同組織研討會(huì)、博士后項(xiàng)目，并資助通過(guò)常規(guī)部門(mén)入學(xué)的研究生進(jìn)行研究。更重要的是，這也給了我們前進(jìn)的動(dòng)力，讓我們能夠推進(jìn)并成立獨(dú)立的博士學(xué)位項(xiàng)目。

在新冠疫情期間，我們完成了很多工作。我們制定了一項(xiàng)新的量子科學(xué)和工程博士學(xué)位計(jì)劃，并在2021年年底獲得了哈佛全體教師的批準(zhǔn)。這個(gè)學(xué)位計(jì)劃不屬于物理學(xué)、電氣工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)或應(yīng)用物理學(xué)等傳統(tǒng)學(xué)科。它的成立是為了讓大家認(rèn)識(shí)到，要在未來(lái)的量子信息系統(tǒng)中取得進(jìn)展，我們需要匯集來(lái)自所有這些專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的知識(shí)，形成一個(gè)獨(dú)立的學(xué)科和學(xué)位。

圖1：哈佛量子聯(lián)合主任：John Doyle, Evelyn Hu, and Mikhail Lukin

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Q：這一計(jì)劃的種子基金來(lái)自哪里？

A：我們的種子基金來(lái)自哈佛大學(xué)，雖然金額有限，但它為我們提供了一個(gè)起點(diǎn)。之后，我們又通過(guò)向NSF、DARPA、能源部等機(jī)構(gòu)申請(qǐng)，獲得了更多的資金支持。哈佛的種子基金并沒(méi)有完全覆蓋我們所需要的研究費(fèi)用，但它為我們提供了一個(gè)平臺(tái)，并向外界傳遞了哈佛對(duì)這項(xiàng)工作的支持。這為我們提供了操作空間，讓各個(gè)社區(qū)能夠共同合作。更重要的是，它使得哈佛的管理層認(rèn)識(shí)到這是一件重要的事業(yè)，并表示將繼續(xù)支持。這種支持不僅包括招募新的學(xué)生，還包括招聘在量子領(lǐng)域做出貢獻(xiàn)的人才。由此，我們能夠與那些非常開(kāi)明的慈善家進(jìn)行交流。他們的捐款為我們提供了更大的平臺(tái)，以進(jìn)一步資助學(xué)生并尋求不同類(lèi)型的合作。

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Q：在很短的時(shí)間內(nèi)，您的一些研究思路孕育了Cambrios科技公司。您能介紹一下這家初創(chuàng)公司嗎？初衷是什么，進(jìn)展如何？

A：Cambrios正是在學(xué)術(shù)界工作中，激動(dòng)人心、回報(bào)豐厚和令人喜悅的那一部分。Angela Belcher博士在成為我的博士后之前已在UCSB獲得了博士學(xué)位，她在材料和生物學(xué)領(lǐng)域有著堅(jiān)實(shí)的背景。正是她一些重要的洞見(jiàn)，引發(fā)了使用生物模板制造人造材料的想法。其中，納米尺度的圖案是由生物實(shí)體定義的。這個(gè)強(qiáng)大的想法催生了Cambrios的創(chuàng)立。雖然Cambrios后來(lái)關(guān)注的領(lǐng)域與這個(gè)想法非常不同，但是生物模板的思路啟發(fā)了我們探索制造舒適、大規(guī)模、卷對(duì)卷透明導(dǎo)體的新方法。因此，這也讓我意識(shí)到一個(gè)深刻的道理，我們所有人都應(yīng)該學(xué)會(huì)靈活應(yīng)變，因?yàn)橐庀氩坏降氖虑榭赡軒?lái)很好的效果。

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Q：您是吳健雄教授的得意門(mén)生，她被廣泛稱(chēng)為“物理學(xué)第一夫人”和“中國(guó)居里夫人”。她對(duì)您的職業(yè)生涯有何影響？有沒(méi)有和她一起的難忘時(shí)刻？

A：從我很小的時(shí)候起，吳教授就對(duì)我的職業(yè)生涯產(chǎn)生了巨大的影響。作為一位在物理學(xué)領(lǐng)域有著杰出貢獻(xiàn)的女性科學(xué)家，吳教授是我父母的英雄和傳奇榜樣。巧合的是，她來(lái)自上海附近的地方，而我父母恰巧也是在上海長(zhǎng)大，之后來(lái)到美國(guó)留學(xué)。吳教授的職業(yè)生涯的大部分時(shí)間是在哥倫比亞大學(xué)，而我恰好也在紐約長(zhǎng)大。因此，我的父母一直希望我有機(jī)會(huì)與她共事，而我很幸運(yùn)能夠?qū)崿F(xiàn)這一愿望?？偟膩?lái)說(shuō)，她在我考慮職業(yè)之前就引導(dǎo)了我的選擇。

和她一起度過(guò)的難忘時(shí)刻有許多。從她的宇稱(chēng)不守恒實(shí)驗(yàn)中，我可以想象她的早期職業(yè)生涯充滿(mǎn)激情，行動(dòng)迅速和精力充沛的情景。當(dāng)她聽(tīng)到楊振寧先生和李政道先生的想法時(shí)，她迅速產(chǎn)生了如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量的想法。盡管她自己的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備有限，但她設(shè)法去美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究所的前身，Ernest Ambler教授的實(shí)驗(yàn)室里合作完成了這項(xiàng)工作。

我是她職業(yè)生涯晚期的學(xué)生，當(dāng)時(shí)她處于人生不同的階段。然而，盡管她年事已高，她的奉獻(xiàn)精神仍給我留下了非常寶貴的記憶。當(dāng)時(shí)我在布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)。在加速器研究中，我們必須等待很長(zhǎng)時(shí)間才能安排實(shí)驗(yàn)、搭建探測(cè)器。時(shí)間一到，我們必須立即開(kāi)展行動(dòng)，并經(jīng)常需要連續(xù)工作36小時(shí)。盡管實(shí)驗(yàn)非常艱苦和耗時(shí)，但每當(dāng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備搭建完畢時(shí)，吳教授都會(huì)親自前來(lái)參與實(shí)驗(yàn)，與我們一起共事。這些與吳教授的合作時(shí)刻對(duì)我來(lái)說(shuō)非常珍貴。

圖2：Evelyn Hu教授在攻讀博士期間

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Q：您最初為何決定攻讀物理學(xué)博士學(xué)位？

A：自小我父母就一直強(qiáng)調(diào)高等教育的重要性。很多學(xué)生會(huì)花很長(zhǎng)時(shí)間考慮是否要攻讀博士學(xué)位，但對(duì)我來(lái)說(shuō)，我早就確定了自己要攻讀博士學(xué)位的決心。因?yàn)槲覠釔?ài)學(xué)習(xí)，熱衷于不斷深造。對(duì)我而言，繼續(xù)學(xué)習(xí)從來(lái)不是一個(gè)問(wèn)題，我并不是因?yàn)橄氆@得博士學(xué)位而攻讀博士，攻讀博士只是我學(xué)習(xí)過(guò)程的自然延伸。

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Q：即使在獲得博士學(xué)位之后，許多人也會(huì)選擇進(jìn)入工業(yè)界或與科學(xué)不太相關(guān)的職業(yè)道路。那么，是什么促使您決定從事教職呢？

A：學(xué)術(shù)界當(dāng)然不是唯一的選擇，對(duì)許多人來(lái)說(shuō)甚至不是最佳道路。很多人可以在學(xué)術(shù)界以外的領(lǐng)域中發(fā)揮更大的影響力，改變科技和世界。但是，對(duì)于我來(lái)說(shuō)，留在學(xué)習(xí)環(huán)境中并與學(xué)生互動(dòng)是很棒的體驗(yàn)，我一直認(rèn)為自己會(huì)走上從事大學(xué)教職的道路。在獲得博士學(xué)位后，我先去了貝爾實(shí)驗(yàn)室，我非常幸運(yùn)能夠在那樣一個(gè)資源豐富、人才濟(jì)濟(jì)的環(huán)境中工作。即使學(xué)術(shù)職位是我一直渴望的，但當(dāng)我獲得教職時(shí)，我覺(jué)得自己還沒(méi)準(zhǔn)備好離開(kāi)。實(shí)際上，我花了幾年時(shí)間思考自己真正想要的是什么，才最終決定前往UCSB。對(duì)我來(lái)說(shuō)，從事學(xué)術(shù)工作的一個(gè)重要?jiǎng)恿κ窍硎芙虒W(xué)并與學(xué)生共事。否則，其他環(huán)境可能會(huì)讓我感到更快樂(lè)和更滿(mǎn)足?，F(xiàn)在回過(guò)頭來(lái)看，我很感激有機(jī)會(huì)與貝爾實(shí)驗(yàn)室的杰出同事和朋友們一起工作的機(jī)會(huì)，但即便如此，我仍然感到內(nèi)心缺失了一些東西。當(dāng)我來(lái)到UCSB，我意識(shí)到我最具滿(mǎn)足感的時(shí)刻是能夠?qū)⒆约貉由熘翆W(xué)生身上的時(shí)刻，我非常樂(lè)于見(jiàn)證學(xué)生的成長(zhǎng)與進(jìn)步。那一刻，我知道我找到了“我缺失的那些東西”。

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Q：貝爾實(shí)驗(yàn)室和UCSB對(duì)你最重要的影響是什么？

A：它們都讓我懂得了合作的力量和樂(lè)趣，這是最重要的影響。在貝爾實(shí)驗(yàn)室，我很幸運(yùn)遇到了Larry Jackel和Rich Howard，他們成為了我最杰出的合作者及好友。UCSB也是同樣的情況。當(dāng)我加入U(xiǎn)CSB時(shí)，它正處于蓬勃發(fā)展的階段，但我們的儀器設(shè)備非常有限。然而，最重要的是，我們有一群有遠(yuǎn)見(jiàn)的人。我們有做光學(xué)表征方面的專(zhuān)家James Merze；有諾貝爾獎(jiǎng)得主Herbert Kroemer，他籌建了大學(xué)里第一臺(tái)分子束外延（MBE）設(shè)備；我們有來(lái)自Rockwell的砷化鎵器件設(shè)計(jì)師Steve Long以及從事光電子學(xué)領(lǐng)域的Larry Coldren。我們引進(jìn)了Art Gossard、Pierre Petroff、John Bowers和其他杰出的同事。我們一起工作，致力于創(chuàng)造有影響力的新研究和教育項(xiàng)目。

貝爾實(shí)驗(yàn)室和UCSB教會(huì)了我合作的力量、共同愿景的力量以及在研究和教育中協(xié)作的力量。如今，當(dāng)初很多通過(guò)這些項(xiàng)目培養(yǎng)的學(xué)生已經(jīng)成為教授和這些領(lǐng)域工業(yè)界的領(lǐng)導(dǎo)者，他們繼續(xù)以合作的精神前行。這些是我學(xué)到的最重要的東西，我將一以貫之。

圖3：Evelyn Hu教授在貝爾實(shí)驗(yàn)室期間

圖4：Evelyn Hu教授在UCSB的團(tuán)隊(duì)

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Q：您在UCSB最難忘的時(shí)刻是什么？

A：在UCSB有很多令人難忘的時(shí)刻，比如能夠聘請(qǐng)Umesh Mishra、Arthur Gossard和Pierre Petroff等杰出的學(xué)者。獲得QUEST獎(jiǎng)（量子電子結(jié)構(gòu)科學(xué)技術(shù)中心）也是一個(gè)重要的成就，這是美國(guó)國(guó)家自然基金委建立的第一批科學(xué)技術(shù)中心之一。我仍然記得與James Merz一起在凌晨4點(diǎn)熬夜寫(xiě)提案的情景。此外，我們還成功建立了加州納米系統(tǒng)所（CNSI），這是UCLA和UCSB之間的合作項(xiàng)目。最后，成功聘請(qǐng)Shuji Nakamura也讓我們?cè)诘夘I(lǐng)域建立了最強(qiáng)的學(xué)術(shù)研究項(xiàng)目之一。這些時(shí)刻都深深地烙印在我的記憶中，令人難以忘懷。

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Q：是什么促使您決定加入哈佛大學(xué)？

A：我非常熱愛(ài)UCSB，我仍然與在那里的同事保持著密切聯(lián)系。然而，在UCSB度過(guò)了大部分的學(xué)術(shù)生涯后，我覺(jué)得應(yīng)該嘗試一些不同的東西，以探索更多關(guān)于自己的可能性。同時(shí)，我父親在紐約，隨著他年齡的增大，能夠離他更近對(duì)我來(lái)說(shuō)變得更加重要。此外，當(dāng)我考慮加入哈佛大學(xué)時(shí)，工程和應(yīng)用科學(xué)學(xué)院剛剛成立不久，該學(xué)院的本科項(xiàng)目正在快速發(fā)展。這為我提供了機(jī)會(huì)去教授許多不同的課程，包括應(yīng)用數(shù)學(xué)。我所教授的班級(jí)規(guī)模也從小到大，甚至有時(shí)超過(guò)200人。

因此，到一個(gè)新地方能很大程度地解放自己，并有機(jī)會(huì)嘗試新的事物，讓我能夠擺脫既定的思維定式，不受我自己或他人對(duì)我的期望的限制。我很喜歡探索新事物的感覺(jué)，這也是我決定加入哈佛大學(xué)的原因之一。

圖5：Evelyn Hu教授在哈佛的團(tuán)隊(duì)

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Q：哈佛大學(xué)的許多學(xué)生稱(chēng)您的課程是他們最喜歡的課程之一。您是如何讓來(lái)自不同背景的學(xué)生對(duì)您的課程產(chǎn)生興趣的？

A：對(duì)于微積分課程，吸引學(xué)生對(duì)課程感興趣并不是問(wèn)題，因?yàn)檫@是幾乎所有科學(xué)專(zhuān)業(yè)的必修課。但對(duì)于一些通識(shí)教育課程，例如電氣工程導(dǎo)論，情況可能就不同了。這門(mén)課程通常有200多個(gè)學(xué)生，他們來(lái)自不同的背景，可能包括音樂(lè)、歷史和政治等其他學(xué)科的學(xué)生，以及一些非常出色的大三和大四學(xué)生。因此，如何吸引并激發(fā)所有學(xué)生的興趣就成為了一個(gè)挑戰(zhàn)。我喜歡這門(mén)課程，因?yàn)槲蚁矚g向那些認(rèn)為自己對(duì)數(shù)學(xué)或工程不感興趣或不擅長(zhǎng)的聰明學(xué)生介紹這些令人興奮的概念。在課程中，他們還必須完成一個(gè)項(xiàng)目，進(jìn)行一些電子實(shí)驗(yàn)或產(chǎn)品的制作?？吹剿麄兊霓D(zhuǎn)變和成長(zhǎng)給我?guī)?lái)極大的成就感。因此，為了吸引來(lái)自不同背景的學(xué)生，我嘗試了很多不同的方法和課程。我重新設(shè)計(jì)了應(yīng)用電磁學(xué)課程，涵蓋WiFi、雷達(dá)、天線(xiàn)和半導(dǎo)體物理等內(nèi)容。在新冠封鎖期間，我與其他教授合作開(kāi)設(shè)了一門(mén)新生研討課程，主題是從工程科學(xué)角度學(xué)習(xí)新冠疫情，學(xué)生可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)量氣流以及口罩的效率。通過(guò)這些努力，我希望能夠激發(fā)學(xué)生們對(duì)工程科學(xué)的興趣，讓他們從不同的角度來(lái)看待和探索世界。

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Q：您覺(jué)得在課堂上教授本科生和在實(shí)驗(yàn)室里指導(dǎo)研究生有什么區(qū)別？

A：我認(rèn)為兩者的核心都是揭示科學(xué)和研究的魔力，讓學(xué)生欣賞并跟進(jìn)，發(fā)現(xiàn)自己可以用這種魔力去做什么。然而，在課堂上教授本科生和在實(shí)驗(yàn)室里指導(dǎo)研究生之間存在一些區(qū)別。在課堂上教授本科生時(shí)，時(shí)間是有限的，通常只有10-14周。本科生還同時(shí)面臨著其他課程、社團(tuán)活動(dòng)以及競(jìng)爭(zhēng)性需求等各種壓力。這意味著我沒(méi)有足夠的時(shí)間來(lái)深入發(fā)展某個(gè)主題或充分關(guān)注每個(gè)學(xué)生的個(gè)別需求和優(yōu)點(diǎn)。而在實(shí)驗(yàn)室里指導(dǎo)研究生時(shí)，我有更多的時(shí)間與每個(gè)學(xué)生進(jìn)行交流和合作，幫助他們培養(yǎng)獨(dú)立思考和研究的能力，引導(dǎo)他們發(fā)現(xiàn)事物，找到他們自己感興趣或不感興趣的領(lǐng)域，并與他們長(zhǎng)時(shí)間合作。

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Q：您更喜歡傳統(tǒng)面授課程還是在線(xiàn)課程？

A：我認(rèn)為大多數(shù)人都更喜歡傳統(tǒng)的面授課程。在面對(duì)面的教學(xué)環(huán)境中，我們可以感受到學(xué)生們的反應(yīng)，與他們互動(dòng)，并即時(shí)作出回應(yīng)。相比之下，遠(yuǎn)程教學(xué)讓人們更難積極參與其中。但是，在必須進(jìn)行遠(yuǎn)程教學(xué)的情況下，我非常感激有很多極具天賦的助教能夠幫助我。他們通過(guò)開(kāi)展破冰活動(dòng)，提出開(kāi)放性問(wèn)題等方式，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與討論。我甚至嘗試過(guò)進(jìn)行帶有實(shí)驗(yàn)的遠(yuǎn)程課程，并最終找到辦法與學(xué)生一起完成實(shí)驗(yàn)部分。遠(yuǎn)程教學(xué)中的小組互動(dòng)很有優(yōu)勢(shì)，通過(guò)與學(xué)生互動(dòng)，我們可以更好地了解他們，并讓他們感到參與和歸屬。我通常會(huì)了解學(xué)生的家庭環(huán)境，并讓他們參加小組項(xiàng)目，而不是個(gè)人完成作業(yè)。如果時(shí)間允許，我會(huì)要求學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)短的自我介紹，分享一些關(guān)于自己的信息。我通過(guò)小組合作和開(kāi)放性問(wèn)題的提出，鼓勵(lì)學(xué)生之間的互動(dòng)和信任。當(dāng)我們回到面授課程后，我也會(huì)繼續(xù)嘗試這樣方法。通過(guò)更多地分享關(guān)于自己的信息，學(xué)生之間的互動(dòng)和信任會(huì)增加，他們也更有可能敞開(kāi)心扉學(xué)習(xí)。

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Q：作為一個(gè)在全球范圍內(nèi)廣受贊譽(yù)的學(xué)者，您贏得了許多獎(jiǎng)項(xiàng)。這些獎(jiǎng)項(xiàng)對(duì)您意味著什么？最讓您感到自豪的是哪一個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)？

A：對(duì)我而言，這些獎(jiǎng)項(xiàng)意味著被他人認(rèn)可和贊賞，這是非常重要的。然而，我也深知我能夠獲得這些獎(jiǎng)項(xiàng)是因?yàn)樾疫\(yùn)，并且還有很多其他同樣值得這些獎(jiǎng)項(xiàng)的人。我非常感激那些提名我并支持我的人們，他們花費(fèi)了大量的時(shí)間和精力。但最重要的是，我們都要專(zhuān)注于做好自己應(yīng)做的事情，而不是僅僅追求特別的獎(jiǎng)項(xiàng)。對(duì)我而言，每一個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)都是珍貴的，我很難選出最自豪的一個(gè)。但是，教學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)對(duì)我而言有特別的意義。在教學(xué)中，學(xué)生是最公正而嚴(yán)格的評(píng)論家，所以我必須努力確保與學(xué)生之間有暢通和高效的交流互動(dòng)。我有幸擔(dān)任Mildred S. Dresselhaus講座的第二位講者。Mildred S. Dresselhaus是一位非常有影響力的女性科學(xué)家，她在社會(huì)和學(xué)術(shù)領(lǐng)域做出了巨大貢獻(xiàn)，也是我的老朋友和長(zhǎng)期榜樣。這個(gè)系列講座是為了紀(jì)念她而設(shè)立的，因此，能夠在這個(gè)系列中發(fā)表演講對(duì)我來(lái)說(shuō)非常有意義，因?yàn)槲艺娴暮芟胂蛩戮础?/p>

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Q：您對(duì)正在求學(xué)的博士生和博士后有什么建議？

A：我可以提供一些個(gè)人建議，但每個(gè)人都要對(duì)自己的情況有敏銳的認(rèn)識(shí)。首先，我建議你明確自己在職業(yè)中最看重什么，哪些方面會(huì)讓你感到最滿(mǎn)足。有時(shí)，明確這些并不容易，因?yàn)槟憧赡軙?huì)陷入思維定式。其次，你要真正了解自己的長(zhǎng)處。這也不是一件容易的事，因?yàn)楫?dāng)你擅長(zhǎng)某件事時(shí)，它就不會(huì)給你帶來(lái)那么大的壓力，你也就不會(huì)過(guò)于關(guān)注。因此，我們總是傾向于關(guān)注和改進(jìn)自己的弱點(diǎn)（當(dāng)然這也很重要）。然而，我們必須了解自己在哪些方面與眾不同、具有哪些優(yōu)勢(shì)。有時(shí)候，你需要一個(gè)可信賴(lài)的人來(lái)告訴你這些。如果我們不了解自己的優(yōu)勢(shì)，找不到可以發(fā)揮自己優(yōu)勢(shì)的機(jī)會(huì)，可能會(huì)進(jìn)一步阻礙我們的發(fā)展。

—— 21 ——

Q：如果您能回到過(guò)去，會(huì)給年輕的自己什么建議？

A：我會(huì)建議自己更加大膽，嘗試更多的事情，勇敢冒險(xiǎn)。但我不確定年輕的自己是否會(huì)聽(tīng)從這些建議。

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Q：您總是勇于跨出舒適區(qū)，探索新的研究領(lǐng)域，也非常有創(chuàng)意。我們?nèi)绾尾拍鼙３謩?chuàng)意？如何跨出自己的舒適區(qū)？ 

A：我沒(méi)有確切的答案，要有創(chuàng)意就意味著需要對(duì)不同的想法持開(kāi)放的態(tài)度。但即便如此，也無(wú)法保證創(chuàng)意信手拈來(lái)。對(duì)于如何跨出自己的舒適區(qū)，老實(shí)說(shuō)，我不確定我在完成研究生學(xué)業(yè)后嘗試新事物是否算是一種勇敢跨出舒適區(qū)的行為。我想這更多是我希望參與社會(huì)互動(dòng)的一種嘗試，與學(xué)習(xí)相關(guān)，而不是勇氣。所以，除了要對(duì)機(jī)會(huì)敞開(kāi)心扉，嘗試不同的事物以外，我沒(méi)有其他答案。

—— 23 ——

Q：您在學(xué)術(shù)生涯中最有壓力的時(shí)刻是什么？您是如何處理壓力的？ 

A：其實(shí)每天都有不同的壓力，例如寫(xiě)文章，學(xué)生遇到問(wèn)題，或者實(shí)驗(yàn)室出現(xiàn)故障等等，但那都是常見(jiàn)的壓力。我知道有的人可能面臨更大的壓力，但我很幸運(yùn)自己從未遇到過(guò)那樣的情形。我通常通過(guò)跑步或進(jìn)行長(zhǎng)途徒步旅行來(lái)有效地緩解壓力，體育運(yùn)動(dòng)是緩解緊張的有效方法。

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Q：作為一個(gè)女性，您面臨的壓力如何？尤其是在平衡工作和生活方面。 

A：我知道一些女性同事曾經(jīng)遭受過(guò)歧視和敵意，但我很幸運(yùn)地沒(méi)有直接面對(duì)過(guò)這種壓力。我認(rèn)為這可能有幾個(gè)原因。首先，我是一個(gè)專(zhuān)注于工作的人。當(dāng)你專(zhuān)注于一個(gè)目標(biāo)時(shí)，你通常可以避免爭(zhēng)議和可能產(chǎn)生不良后果的情況。其次，我非常幸運(yùn)能夠在一個(gè)了解、尊重和支持我的團(tuán)體中工作。在這個(gè)團(tuán)體中，我不會(huì)感到孤立，我有支持和幫助，能發(fā)揮更強(qiáng)的工作能力，并產(chǎn)生更大的影響。第三，我很長(zhǎng)一段時(shí)間都沒(méi)有意識(shí)到，擁有一個(gè)女性導(dǎo)師（吳健雄教授）對(duì)我有多大的幫助。她不僅是我的榜樣，也在我年輕而脆弱的時(shí)侯，幫助我避免了一些可能需要妥協(xié)的情況。我很幸運(yùn)地找到了一條不必面對(duì)許多其他女性常常面臨的問(wèn)題的道路。但我認(rèn)為時(shí)代正在發(fā)生變化。在我所參與的重要決策委員會(huì)中，女性的比例已經(jīng)逐漸增加。這使得事情變得不同，更多樣化，甚至對(duì)于所使用的語(yǔ)言和感受也有所改變，我感到更加輕松和自由。在工作和生活之間取得平衡，我認(rèn)為這需要逐漸認(rèn)識(shí)自己，并決定什么對(duì)于自己來(lái)說(shuō)最重要。如果你完全專(zhuān)注于工作，就可能犧牲原屬于家人和朋友的時(shí)間。因此，盡管完美的平衡不可能總是實(shí)現(xiàn)，但是你必須明確什么對(duì)你來(lái)說(shuō)更重要，并做出相應(yīng)調(diào)整。

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Q：對(duì)Light: Science & Applications的寄語(yǔ)？ 

A：在理解光子學(xué)、光的科學(xué)和應(yīng)用以及光的工程應(yīng)用方面，我認(rèn)為Light: Science & Applications取了一個(gè)很好的標(biāo)題，這使得它成為一個(gè)獨(dú)特的期刊。我希望LSA可以與讀者繼續(xù)分享這些不同領(lǐng)域的內(nèi)容和機(jī)會(huì)，并在這個(gè)方向上不斷發(fā)展。

| Light特邀通訊員 |

萬(wàn)雅婷，博士，阿卜杜拉國(guó)王科技大學(xué)（KAUST）助理教授，2017年以香港科技大學(xué)博士生最高榮譽(yù) “PhD Research Excellence Award”畢業(yè)，之后5年在美國(guó)加州大學(xué)圣巴巴拉分校John Bowers教授組從事博士后研究，主導(dǎo)了Intel 2021年成立 Research Center of Integrated Photonics后第一個(gè)審批的高校項(xiàng)目：量子點(diǎn)異質(zhì)光子集成工作，并榮獲2021 CLEO Tingye Li Innovation Prize。2022年，萬(wàn)博士全職加入KAUST，創(chuàng)建集成光電子實(shí)驗(yàn)室，基于硅基異質(zhì)外延集成工藝，致力于實(shí)現(xiàn)高性能、高集成度的硅基量子點(diǎn)集成光電芯片, 及其在高速大容量光通信，光計(jì)算及量子通信方面的應(yīng)用，并榮獲Light：Science & Applications和iCANX聯(lián)合舉辦的2022年全球光學(xué)未來(lái)之星獎(jiǎng)（Rising Stars of Light）。近5年，萬(wàn)博士發(fā)表國(guó)際SCI期刊論文45篇，包括在 Light、Optica、 ACS Nano、 Laser & Photonics Review 等光學(xué)領(lǐng)域著名國(guó)際期刊第一作者論文23篇 ，通訊作者論文 6 篇（其中，第一作者論文10次被選為期刊封面）。萬(wàn)博士同時(shí)擔(dān)任JSTQE客座編輯，JQE副主編，CLEO 委員會(huì)成員， Nature和Optica旗下等 20 種外文期刊審稿人，獲 2018 年度 PIERS Young Scientist Award，2019 年度 Rising Stars Women in Engineering, 2021年度 OGC Best Young Scientist Award等獎(jiǎng)項(xiàng)。

| Light科學(xué)編輯 |

郭宸孜，博士，高級(jí)工程師。任中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所Light學(xué)術(shù)出版中心副總編、卓越計(jì)劃高起點(diǎn)新刊eLight編輯部主任、卓越計(jì)劃領(lǐng)軍期刊Light: Science & Applications責(zé)任編輯。中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)會(huì)員，中國(guó)科技期刊編輯學(xué)會(huì)國(guó)際交流與合作工作委員會(huì)，中國(guó)科技期刊編輯學(xué)會(huì)青委會(huì)委員、吉林省科技期刊工作者協(xié)會(huì)理事。榮獲第三屆中國(guó)科技期刊青年編輯大賽一等獎(jiǎng)、中國(guó)科技期刊卓越行動(dòng)計(jì)劃優(yōu)秀編輯、中國(guó)科協(xié)優(yōu)秀科技論文編輯表彰、中國(guó)科學(xué)院科技出版先進(jìn)個(gè)人獎(jiǎng)、吉林省省直機(jī)關(guān)青年典型50人、中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春分院青年先鋒，中科院長(zhǎng)春光機(jī)所第二屆先進(jìn)個(gè)人等獎(jiǎng)項(xiàng)。主持卓越計(jì)劃高起點(diǎn)新刊項(xiàng)目等國(guó)家、省部級(jí)項(xiàng)目及基金課題4項(xiàng)，在Nano Today、Science China Materials、Applied Optics、《編輯學(xué)報(bào)》等學(xué)術(shù)期刊發(fā)表論文30余篇，作為共同作者出版譯著1部（《光學(xué)與光子學(xué)：美國(guó)不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)》，科學(xué)出版社），受邀在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)會(huì)議做報(bào)告30次。

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