在复旦大学相辉堂举办的“浦江科学大师讲坛”上,2023年诺贝尔物理学奖得主、瑞典隆德大学教授安妮·吕利耶,以一场题为《阿秒脉冲的探索之旅》的演讲,向听众揭开了阿秒科学的神秘面纱。互动环节结束后,她主动提出:“我曾多次受邀演讲,但提问者多为男性,而这次几乎全是女性,希望这样的场景能持续下去。”作为第五位获此殊荣的女性科学家,她的发言为这场科学盛宴增添了人文温度。
安妮·吕利耶的科研生涯始于一场“意外”。1987年,她在实验中试图观测激光与原子相互作用产生的荧光信号,却始终未能如愿。正当团队认为实验失败时,探测器上突然出现了高次谐波辐射——一种由极短光脉冲组成的全新现象,持续时间仅约100阿秒。这一发现如同科学界的“乐章”:实验室中,超短超强的飞秒激光如同琴弓,电子则如琴弦,高次谐波便是两者碰撞产生的“旋律”。
“1阿秒之于1秒,如同1秒之于宇宙的年龄。”安妮·吕利耶用生动的比喻解释这一时间尺度。阿秒的英文“atto”源自丹麦语,意为“十八”,代表10的负18次方秒,是目前人类能精确控制的最短时间单位。电子作为物质的基本粒子,长期因运动速度过快而难以直接观测,只能通过间接数据推测其状态。而高次谐波衍生的阿秒脉冲,如同“超级快门”,首次让人类“看见”了电子的动态轨迹。
尽管阿秒科学的理论框架在发现高次谐波后迅速建立,但验证其产生阿秒脉冲的猜想却耗时14年。2001年,法国科学家皮埃尔·阿戈斯蒂尼首次测得阿秒脉冲串的时域分布,单个脉冲仅250阿秒;德国科学家费伦茨·克劳斯则独立观测到首个孤立阿秒脉冲。三人因在阿秒脉冲领域的开创性贡献,共同获得2023年诺贝尔物理学奖。颁奖委员会评价:“阿秒光脉冲为我们打开了电子世界的大门。”
当被问及阿秒科学对未来生活的影响时,安妮·吕利耶坦言难以预测具体场景,但举例称:“下一代智能手机或电脑的集成电路检测,可能通过高次谐波实现。”她强调,科研的价值往往在于意外发现,理论与实验缺一不可,“我热爱理论研究,但模拟与实验必须同步推进”。
面对“如何在浮躁环境中坚持科研”的提问,她给出的答案简洁而有力:“热爱。”她透露,自己在高次谐波领域研究了近40年,驱动她的是对未知的好奇与每一次突破带来的成就感。“坚韧的性格让我在困难中不轻易放弃,而持续的学习过程本身就是动力。”
作为女性科学家的代表,安妮·吕利耶对年轻研究者充满期待。她的团队中女性占比超30%,且呈上升趋势。“共有五位女性获得诺贝尔物理学奖,前三次间隔数十年,最近两次仅隔两三年。”她认为,这一趋势表明科学界正为女性提供更多机会,“未来需要更多赋能,让女性按自己的意愿探索科学”。
演讲尾声,安妮·吕利耶分享了2023年诺贝尔奖颁奖典礼的照片:她从瑞典国王手中接过奖章,并在晚宴上身着蓝色礼服坐在国王身旁。她特别提到,与中国合作者的合作非常愉快,“就在昨天,我们还一同合影留念”。
安妮·吕利耶是瑞典籍法裔科学家,现任瑞典隆德大学教授,兼任瑞典皇家科学院、皇家工程科学院、欧洲科学院、美国国家科学院及奥地利科学院院士。她长期聚焦阿秒科学,研究气体中高次谐波的产生与应用。职业生涯早期,她曾在法国原子能委员会、瑞典查尔姆斯理工大学及美国南加州大学从事研究,1995年加入隆德大学后晋升为正教授。2022年,她获沃尔夫物理学奖;2023年,与皮埃尔·阿戈斯蒂尼、费伦茨·克劳斯共同荣获诺贝尔物理学奖,以表彰他们“开发出产生阿秒光脉冲的实验方法,为研究物质中电子动力学奠定基础”。











