“双非”高校姜昱丞一作发首篇Nature！凝聚态物理新突破

前不久，37岁的姜昱丞首次以第一作者身份发表Nature论文，这也是他所在的苏州科技大学首次在Nature亮相。

这篇论文澄清了凝聚态物理领域一个20余年来的误区，并构建了全新理论模型和判定标准。“其实在地方普通高校，一样能做研究、出成果。”姜昱丞告诉《中国科学报》。从香港大学博士毕业后，他放弃985高校的橄榄枝，来到姑苏古城的这所“双非”院校。时间证明，这是一个幸运的选择。

今年6月，姜昱丞刚刚升级为正教授。在他看来，无论是评教授，还是发顶刊，重要的都不是成就达成的那一刻，而是在短暂的热闹后，仍对科研保有持续的激情。

姜昱丞在实验室 受访者供图

约定俗成的方法，一定可靠吗？

这篇Nature论文最初的灵感时刻，起源于一次“郊游”路上的闲聊。

2022年的春天，姜昱丞受到好友，也是本次研究的通讯作者、新加坡国立大学电子与计算工程系院长讲席教授仇成伟的邀请，前往该校担任访问学者。

在一次驱车郊游的路上，驾驶座上的仇成伟漫不经心地问姜昱丞：“MIT那篇新论文，你觉得怎么样？”

这一问，便开启了两人接下来一年多的工作。

那时，姜昱丞对仇成伟提及的新研究印象深刻：美国麻省理工学院（MIT）物理学院Riccardo Comin团队发表在Nature的论文，其聚焦的正是姜昱丞的研究方向——二维材料的多铁效应。

在大多数情况下，材料会表现出单一的“铁性”，如铁电性或铁磁性，但这两种性质很少同时存在于同一材料中。所谓“多铁材料”，指的是既具有铁电性又具有铁磁性，且这两种铁性存在某种形式耦合的材料。

目前，科学家们在实验室合成了具有多铁特性的材料，通常仅限于相对较大的三维材料样本，二维材料中多铁特性则尚无定论，这也一直是当前凝聚态物理领域的热点及难点。MIT那项研究，则被认为发现了NiI2在其二维形式中具有多铁性，首次证明了多铁有序性可存在于二维材料中，这也是构建纳米级多铁存储位的理想维度。

“初步看来，证明的过程非常完美。”姜昱丞仔细研读过那篇论文，实验采用了二次谐波产生和线性二色性方法的全光学方法，这是多年来验证材料铁电性的通用方法。但他心里隐隐产生了一个大胆的疑问：约定俗成的方法，一定可靠吗？

在进一步的实验中，姜昱丞和合作伙伴逐渐证实了这一猜测：过往所观察到的光学信号响应不一定与铁电相关，很可能是单一磁序引起的误导性现象。这意味着，单凭全光学表征不能作为铁电性存在的可靠证据。

这一发现，澄清了多铁领域20余年的验证性误区，并通过理论模型构建结合实验验证，提出了光学方法用于判定二维多铁特性的全新标准。

短短3个月，姜昱丞团队就完成了论文初稿，随后的投稿流程也“出奇地顺利”。论文被Nature接收后，MIT的团队也在Nature正式发文承认了自身研究存在潜在缺陷，并表达了对姜昱丞团队的感谢。

姜昱丞以第一作者身份发表Nature

6位作者，打破学科内部壁垒

一个误导学界多年的问题，如何被6位作者的小团队攻克？

姜昱丞告诉《中国科学报》，这项研究成功的秘诀，就是打破了学科领域内部的壁垒。

“现在都提倡交叉、提倡跨学科的合作，但我们常常忽视的一点是，学科内部的壁垒也很严重。”姜昱丞介绍，目前物理学领域已经形成高度精细化的分工模式，“做磁学的不做光学、做光学的不做电学、做电学的不做光学”成为常态。

而这篇Nature论文的6位作者，分别来自苏州科技大学、电子科技大学和新加坡国立大学等单位，他们在光学、电磁、铁性材料领域各有所长。姜昱丞感慨，如果没有和同行的密切合作，这项研究根本无法完成。

就拿这次研究的第一作者姜昱丞、通讯作者仇成伟来说，虽然两人都属于凝聚态物理领域的学者，但在几年前，两人的研究方向并没有交集，结识也实属偶然。

4年前，姜昱丞与读博时的直系师姐、上海大学副教授汪琳聚餐时，对方偶然聊起了一位同领域的“老乡”——新加坡国立大学的仇成伟教授。他的研究以多维度融合的结构表面和结构光操控而著称，是光学领域内知名的高被引学者。

师姐建议姜昱丞：“要不你俩认识一下，说不定以后有合作机会。”

姜昱丞对仇成伟的大名早有耳闻，但面对师姐的热心推荐，他心里直犯嘀咕：“我是做电学的，仇老师是做光学的，我们的研究能有啥交集？”

2019年底，姜昱丞拿着实验中遇到的几个光学问题，向仇成伟求助，两人才渐渐展开科研交流。

“其实刚开始，很难建立起对彼此的信任。”姜昱丞坦言。由于疫情原因，两人起初的科研交流都是线上会议形式。对许多科研人来说，要把自己尚未发表的研究，和屏幕对面素不相识的同行交流，确实要考虑被抢发的风险。

随着一次又一次的深入讨论，姜昱丞和仇成伟逐步建立起信任，并成为亦师亦友的科研伙伴。值得一提的是，直到去年姜昱丞受邀访学新加坡国立大学时，两位合作密切的“网友”才第一次线下见面。

如今发表的这篇Nature论文，已经是姜昱丞和仇成伟合作的第3项研究，而第4项研究正在路上。

新加坡访问期间，在乌敏岛游玩拍摄

3个理由，放弃985来“双非”

2016年，姜昱丞正式入职苏州科技学院，同年，该校更名为苏州科技大学。7年来，他被问过最多的问题就是：“你为什么选择这里？”

对于这个问题，姜昱丞总结了3个原因。

第一，这里能保障科研的独立性。

刚从香港大学博士毕业时，姜昱丞留校做了一年助理研究员，但依然很难找到独立PI的工作。当时，有许多知名高校向他抛出橄榄枝，但只有在苏州科技大学，姜昱丞不仅可以独立使用价值2600万的实验设备，还能自由选择感兴趣的研究方向。

在他看来，科研水平更多是个人能力的体现，与学校排名无关，而在苏州科技大学这样的支持力度下，独立产出的成果并不比985差。

第二，这里没有任何考核压力。

在苏州科技大学，姜昱丞可以花5年时间做一个“天马行空”的课题，也可以每学期只开2次组会，只对组内学生一对一指导。即使是最初“低产”的几年，学校也尊重姜昱丞的节奏，为他创造足够宽松的学术氛围。

“我并不怕考核，只是不喜欢为了考核做学术的感觉。”厚积方能薄发，如今，姜昱丞已迎来科研成果的井喷期，为学校带来了首篇PNAS 、首篇Nature的历史突破。

第三个留下的原因，回归了生活本身。

博士刚毕业时，姜昱丞和妻子经历了9年的爱情长跑，正在寻找安家落户的城市。他们不仅要考察一所高校的学术氛围，还要考虑一座城市的宜居程度。

相较于高消费的北上广深，以“人间天堂”闻名的苏州更符合他们对生活品质的期待。

这篇Nature论文发表后，姜昱丞对自己的奖励是，花更多时间陪伴5岁半的女儿。闲暇时，他最享受的是为妻女下厨做“东北硬菜”，和女儿一起讨论鲨鱼有多少颗牙齿、天空为什么有云彩。

“我没有想过赚很多钱，只要衣食无忧，做感兴趣的科学问题就满足了。”姜昱丞爽朗地笑道，“如果因为做科研而忽视家人，真做出来就罢了，如果做不出来，不就得不偿失了吗？”

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-023-06107-3 

https://doi.org/10.1038/s41586-021-04337-x 

https://doi.org/10.1038/s41586-023-06108-2

文 | 《中国科学报》见习记者 孟凌霄