文/ 林倫理
杜江峰,1969年6月出生於江蘇無錫。16歲那年,他保送進入中國科學技術大學少年班,此後在近代物理系相繼獲得學士、碩士和博士學位。少年班的日子並非一路坦途,他經歷過迷茫與打擊,本科畢業後留校從事管理工作,但科學的夢想從未熄滅。1997年前後,28歲的杜江峰正式轉向當時在國內幾乎無人問津的量子計算實驗研究,成為我國最早進入這一領域的科學家之一。那時,國際上量子計算的實驗平台主要有離子阱、光子等,而他選擇了一條看似「冷門」的路:用磁共振技術操控核自旋,在液體和固體中搭建量子計算的實驗基礎。正是這種在無人區扎根的耐心,為他日後轉向金剛石中的氮-空位(NV)色心,一個能在室溫大氣下工作的固態單自旋體系——埋下了伏筆。
杜江峰科研生涯的真正躍升,源於他對「探測極限」的持續追問。長期以來,納米尺度的單分子乃至單自旋的磁共振探測被視為不可能完成的任務。杜江峰團隊利用金剛石中NV色心的單電子自旋作為量子探針,在室溫大氣環境下成功獲取了單個蛋白質分子的順磁共振譜,國際頂級期刊《科學》將這一成果評價為「通往活體細胞中單蛋白分子實時成像的重要里程碑」。他不僅做「傳感」,更做「裝備」:團隊自主研製了我國首台具有自主知識產權的高功率脈衝X波段順磁共振譜儀,將核心儀器能力牢牢握在自己手中。2021年,團隊基於金剛石固態單自旋體系,在真實噪聲環境下利用量子糾纏突破了標準量子極限,使磁測量的靈敏度達到了超越經典極限的水平,為量子精密測量走向實用化邁出了關鍵一步。2025年,團隊進一步在《自然》上發表了糾纏增強型納米單自旋探測技術,在常溫下將探測靈敏度提升至單傳感器水平的3.4倍,能夠區分相鄰的兩個「暗」電子自旋,為原子尺度的量子材料研究打開了全新的觀測窗口。
杜江峰的科學貢獻,不只停留在實驗室的圖表上。他帶領團隊將金剛石量子傳感器推向真實世界的極端環境:2025年,金剛石量子矢量磁力儀首次在深海環境中完成實驗驗證,標誌著量子精密測量技術從實驗台走向了海洋科學與資源探測的廣闊場域。他常說,做研究要有「嗅覺」,要能判斷什麼方向值得扎進去,什麼問題真正具有引領性。從磁共振量子計算到金剛石單自旋量子傳感,從室溫單蛋白探測到深海磁力儀,他每一次「換道」,都不是追逐熱點,而是在冷門處提前佈局,在無人處建立話語權。截至近年,他已發表學術論文300餘篇,其中《科學》3篇、《自然》2篇、《自然》子刊21篇,並作為第一完成人獲得國家自然科學獎二等獎、何梁何利科學與技術進步獎等多項重要獎勵。2025年2月,他轉任教育部副部長,從科研一線走向更宏觀的科技與人才治理崗位,但他在量子精密測量領域開闢的道路,仍在持續延伸。
杜江峰的故事留給青年最深的啟示,恰恰在於他並非一路「順風順水」。少年班有過迷茫,留校初期做過管理,28歲才真正找到願意為之投入一生的方向。他的經歷說明:起步晚一點、路徑彎一點,都不足以定義一個人的上限,真正決定一個人能走多遠的,是在無人問津時依然保持的「嗅覺」與定力。
量子精密測量之所以迷人,是因為它教會人類用最靈敏的方式去「聽」微觀世界最微弱的信號;而杜江峰的科研人生之所以值得青年借鑑,是因為他用親身經歷證明:與其追趕別人設定的熱點,不如在冷門處磨礪一種別人繞不開的能力。願更多年輕人敢於選擇那些需要長時間沉默的方向,把個人的好奇心打磨成國家在關鍵領域不可替代的底氣。

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