在上半年的2018星友颁证交流会上，当金钻明说他是从事太赫兹光谱学研究时，太赫兹这个在媒体上出现的高频词让我们对他留下印象。半年后我们有机会在上海大学物理系一间小金的工作兼实验室里作了这次启明星采访。

 

　　金钻明，长得白白净净，待人谦逊有礼。他一开腔说自己是上海人时，一楞后一喜，我们赶紧问他是上海哪里人？答曰：浦东杨家宅。坐落于如今浦东最繁华地段陆家嘴地区的杨家宅属浦东沿江地带，这和上海的开埠历史几乎是同时的。1986年出生的小金回忆，从懂事起，耳畔不时传来的就是机器的打桩声，以及拆房者、建楼者的身影。谈及儿时的成长，他最大的感受是自己居住地周围的环境一直在变，念书学校的场地也换了几次。这就是当年浦东大开发的速度。这段经历也让金钻明成了浦东开发开放的亲历者。

 

 

　　初中时，金钻明就喜欢上了自然科学这门课程。与其他学校不同，他就读的金杨中学把物理、化学和生物合在一起开自然科学课，这种不过早分科的做法激发了这样年龄段学生对自然科学的兴趣，其实是符合创新人才培养规律的。金钻明特别提到了对他影响较大的物理老师陶建新，陶老师曾教过高中物理，对整个中学的物理知识体系非常熟悉，能够从高于一般初中老师的视野和层次来启发学生的兴趣，系统地给学生教授知识。陶老师还很善于用顺口溜之类的通俗语言总结物理规律，且好懂、易记。金钻明对物理学的兴趣就是从那个时候开始的。他如今还能随口说出几句陶老师当年的“名言”，而对他影响最深的是8个字：勤学苦练，多思善结。现在，如果他工作中遇到困难或者挑战，他也会首先问自己有没有做到这8个字。金钻明还用这8个字来教导自己的学生：“有些学生勤学苦练做得不错，但不善于思考和总结归纳，而后者正是一个提炼升华的过程。”

 

　　金钻明就读的高中——洋泾高级中学也非常注重对学生综合素质和学习兴趣的培养。当时，浦东新区物理教研室组织安排了跨校的物理辅导班，这个辅导班选用新区的物理“尖子老师”来给学生授课，并且不以考试、竞赛为目的，只是为了培养学生的兴趣、开拓视野。因此很多学生都喜欢这个辅导班，金钻明也是受惠者之一。至今让金钻明难忘的是他参加过的一个激光兴趣班，在那里，他参与了激光全息照相，粗略地知道了信息如何能立体地存储下来。在初步感受到激光魅力的同时也埋下了科学的种子，他最终如愿收到了上海大学电子信息科学与技术专业的录取通知书。

 

　　大学四年，金钻明用“绝不轻松”来形容。首任终身校长钱伟长将清华的教育理念带到上海大学，标准高、要求严、节奏快，本科教育实行短学期制、选课制和学分制，10周上课2周考试。物理基础课程很多，除了经典的“力热光电”物理课程外，还有原子物理和物理四大力学等，因此大学一二年级的学业比较重，三四年级上专业课时稍微轻松一点。由于兴趣加上把主要时间都用在学习上，金钻明说自己对物理越来越感兴趣，特别在毕业设计阶段越来越进入状态。

 

 

　　2005年底，从新加坡国立大学回来的马国宏教授作为东方学者来上大任教，正在选择本科毕业设计导师的金钻明了解到马老师实验室里有飞秒激光设备，当年受激光实验启发的他毫不犹豫地联系了马老师并被接收。初进实验室的金钻明有点插不上手的感觉，课题组中带他的马红师姐每天早上买点干粮到实验室后一直做实验到晚上11点才走，小金受到感染，从一开始不好意思比师姐走得早，到后来是越来越舍不得走，有时甚至半夜把数据采集完才离开实验室。金钻明的本科毕业设计主要研究超快激光光谱，围绕光与物质的相互作用，特别是光和电子自旋相互作用展开。超快光谱由于拥有极高的时间分辨率，能在超短时间尺度上提供原子、分子、晶体结构动力学、电子自旋动力学等大量信息，超快光谱可以让人们有机会欣赏“电子是如何舞蹈的”。金钻明在马老师指导下通过实验研究，试图改变以往用热或外加磁场来控制电子自旋的方式，而采用光来控制电子自旋，利用飞秒激光在碲化镉材料中诱导出自旋极化的电子并探测它的寿命。这方面的研究已是当时国际上一个很前沿的方向，他的本科毕业设计也被学校评为优秀毕业设计。

 

　　马老师课题组的研究氛围和环境让金钻明觉得十分融洽和亲切，而且很多课题已经开展了，他还想继续做下去，因此选择保研继续留在马老师课题组也是顺理成章的事。金钻明指着我们采访所在的实验室说，这间实验室的设计草图是他确定读研时画的，自己当时已经做好了在这里长期工作的准备。

 

　　研究生第一年，金钻明就以第一作者身份发表了文章，这对于研究生新生来说是少见的。他的研究是基于“逆法拉第效应（一个高强度的脉冲激光可以产生瞬态有效磁场）”首次在磁光晶体中实现全光磁开关。这个工作在刊出的同时，就被NaturePhotonics杂志选为亮点文章加以评述，认为这项“超快磁开关”技术有助于将来实现超高速数据存储和信息处理。金钻明说，看到自己的文章作为亮点被引述报道时还是挺激动的，他没想到自己的研究工作能得到本领域影响因子这么高的杂志的肯定和认可。这对于一个研究生来说无疑是巨大的激励，增强了他的研究自信。

 

　　金钻明说他特别想向那些为他提供物质样品的合作者说声感谢。因为在他所有的实验研究中，除了实验工具激光器外，几乎所有实验中必需的材料，如上文提到的磁光晶体，都是同行无偿提供的。通常他会通过文献找到适合自己的材料，然后寻求提供材料的合作者。他还记得第一次寻找合作者时，很忐忑地写邮件给福州大学的陈建中老师，没想到陈老师非常爽快地答应了。金钻明非常感动，用他的话说，这些材料都是别人用自己的看家本领做出来的，能够这么信任地交给你真的很不容易，而且他们往往并不要求署名，不求回报，这种无私的合作精神让小金深感科研合作的重要，否则他的工作就无法开展。如今，他已建立起广泛的合作网络，所有的高质量样品都来自不同的合作者，在建立起相互信任的合作伙伴关系后，一些合作者还会根据他的要求重新设计制作材料。当然，这也是一个合作双赢的过程，通过不同领域的交叉融合，合作者也能获得更多关于此材料的物理性质。

 

 

　　2012年，还在读博的金钻明在马国宏教授的推荐下来到德国马普学会聚合物研究所做访问研究。聚合物研究所的MischaBonn教授是太赫兹辐射（频率在0.1～10THz，位于微波与远红外之间的电磁辐射）领域的权威学者，这个研究所对太赫兹的研究处在非常前沿的地位。正是在这里，金钻明开始系统、全面学习并进入太赫兹技术领域。他所在的课题组当时在D.Turchinovich教授的领导下通过太赫兹光谱来研究石墨烯，用金钻明的话说，这是在用世界上最好的光谱来测量世界上最好的样品。让金钻明惊讶的是，这里很多关键的设备都是研究者自己搭建的，他们根据实验需求编制不同的控制程序，能实现仪器的全自动化和高稳定性，或许正是这样的能力，这个研究团队每年在Nature、Science等顶级杂志上有相当的发表量，尽管发表文章并不是这里的研究人员追求的目标，研究机构也没有这方面的考核硬指标。时间长了，金钻明悟到这里的科学家真的已经把追求科学真理视为研究的意义所在，发表文章只是追求真理过程中一个水到渠成的结果。

 

　　金钻明在马普待了三年，在此期间曾短暂回国完成博士毕业论文答辩，之后又回到德国从事博士后研究。他说，这三年是他能心无旁骛做研究的最好时光，他全身心地投入其中。得益于这里精良的设备，他获得了以前难以得到的实验数据和研究视角，并作为第一作者将研究成果发表在物理学顶级期刊NaturePhysics上。金钻明在德国完成的这项研究的意义可以追溯到获得2007年诺贝尔奖的巨磁阻效应。尽管获得诺奖，但巨磁阻效应中有几个基本的磁输运参数一直没有得到直接测量（只是在理论上提出了相应的磁输运模型，这个模型支撑起了整个现代磁技术），而金钻明通过超快太赫兹光谱手段首次直接测量到了自旋分辨的电子散射时间参数，从而以实验数据支撑了磁输运模型。NaturePhysics和NaturePhotonics杂志分别在“新闻视角”和“研究亮点”中对这篇论文作了解读。这一工作也得到了国内外媒体的关注报道，称这项研究回答了一些本源的物理学问题，开启了太赫兹自旋电子学这一全新的研究领域。

 

　　2015年，金钻明获得上海市首批“青年东方学者”资助入职上海大学。刚进入高校的年轻教师想要在科研生态圈中立足通常压力较大，既要完成教学任务，又要做好科研。为了解决这个问题，上海大学实施了一项改革措施，即年轻教师可以选择在入职两年内不教授课程，释放教学压力，将主要精力上放在科研上。两年的宽松期能够让年轻教师较好地适应环境，更全身心地投入科研。得益于这个政策的金钻明这几年获得了国家自然科学基金青年项目、启明星计划和晨光计划等多个项目的支持。回国后他参与上海大学曹世勋教授与美国莱斯大学Kono教授的合作研究，利用强磁场、极低温的太赫兹光谱，在凝聚态磁性系统中发现了第一个迪克协同作用的实例。2018年8月，这项重大突破性成果发表于Science杂志。在此文最后，金钻明特别致谢启明星项目对他的支持。说起启明星等人才计划的支持，金钻明心存感激：“这其实是一个良性的循环，有了好项目的支持，才能有更多的资金开展研究和吸引优秀的学生，从而做出更多、更高层次的研究工作，如果没有进入这个良性循环，那么对我们这些刚起步的年轻人来说，有可能连学生都招不到。”所以，他非常感恩上海大学提供这样一个环境与平台，感谢启明星等人才计划的雪中送炭。

 

　　访问中，金钻明向我们展示了他正在研究的一个用于产生太赫兹辐射的实验器件。金钻明介绍说，太赫兹由于具有穿透性强、安全性高、谱指纹性强、通信速率高等特点，利用其成像、光谱和通讯技术可广泛应用于安检、医疗、国防等领域。但就目前的太赫兹源而言，还存在带宽窄、成本高、系统复杂等问题。近日德国科学家TobiasKampfrath团队开发出了一种产生太赫兹的新方法——利用飞秒激光照射到磁性金属纳米结构上产生太赫兹——能有效解决这些问题。金钻明下一步的研究工作就是优化与提高这种方法产生太赫兹的效率，这也是目前国际上该领域的一个研究焦点。就在我们采访前，金钻明刚从Kampfrath团队那访问归来，他说他是“取经”去了，为了紧跟研究前沿，这样的交流访问十分有必要，因为这次访问让他有机会从读者变为参与者，零距离和这个课题组一起工作，也建立了下一步的合作关系。这应该也正是上海大学设立教师短期访学项目的初衷。

 

　　在教学上，金钻明除了授课、担任专业班导师外，还指导上海市大学生创新创业训练计划项目。2017年，金钻明和林贤老师受命设计全国大学生“挑战杯”开幕式上的启动装置，启动装置历来是这一活动的聚焦点，校方确定由物理系来担此重任。受命后金钻明与蔡传兵教授团队一起在短时间内完成了高温超导磁悬浮飞行列车演示系统。飞行列车演示非常成功，在开幕式上大放异彩。金钻明指导的两名硕士生都很优秀，不仅都获得了国家奖学金，并且找到了很好的工作，这让他很自豪。他也打趣说，有些学生的工资可能是他的几倍，但他还是深深热爱自己的工作，只想专注于科研、教学和育人事业，他的理想是建立一支“超快光子学”创新研究团队。

 

　　这番袒露心声的话，也让我们对金钻明的了解又深了一步。我们本是为太赫兹而想到去找他，而他其实没有太多地涉及现在非常热的太赫兹的各种应用，而是把更多的研究精力放到对太赫兹的基本规律的认识上，并为此乐此不疲。太赫兹辐射技术因为各种安防上的应用而为大众所知，吸引了很多研究力量和资源，而其实揭示其本源和规律同样重要，也更需要有人去做。正是在这一点上，金钻明的工作尤其值得我们称道。

 

　　祝愿这样一位有理想、有定力的科研“启明星”不忘初心，早日成立他的梦之队！