2003年，張杰在做實驗中。資料照片

　　2021年，張杰（前右）和他帶領的超快電子衍射團隊在實驗室中合影。資料照片

　　人物名片

　　張杰：中國科學院院士，在激光聚變物理與高能量密度物理前沿研究中做出重要學術成就。2006年，48歲的張杰就任上海交通大學校長。在任職上海交大校長的10年間，他與同事們一起實施了一系列改革措施。他與科研團隊研制了超短脈沖高能電子衍射與成像裝置，實現了亞毫埃級的結構變化解析能力，并將超快電子衍射的時間分辨率提高到優于50飛秒，刷新了世界紀錄。2021年，張杰獲得2021年未來科學大獎“物質科學獎”。

　　育才、科研、管理，一直以來，中國科學院院士、中科院物理研究所研究員張杰的人生軌跡在這3種頻道間不斷切換，且都做得有聲有色……

　　“人生的第一個物理實驗，雖然失敗了，但我學到很多”

　　年少時，張杰一家生活在內蒙古烏蘭察布市集寧區。從小，他就對科學萌生了興趣。有段時間，父親沒有工作，全家只靠母親一人的收入維持生活。“為了幫媽媽減輕負擔，爸爸提議讓我和他一起來對‘懶雞’的品種進行改良。”張杰說。

　　“懶雞”個頭大，飯量大，下的蛋也大。之所以被稱為“懶雞”，是因為它下蛋不積極。怎么才能讓“懶雞”變勤快？為此，父子倆鉆研起來……

　　父子倆先試著將孵蛋箱放在熱炕上加熱，結果不理想；于是，又一起翻書查閱資料，然后悄悄用報紙把母親裝縫紉機的包裝紙箱改造成了簡易的保溫箱，利用雙金屬片受熱后彎曲程度不同的特點，制成了孵蛋用的“控溫器”。

　　有了保溫箱和控溫器，張杰和父親原本以為，成功孵出小雞應該沒啥問題了，沒想到還是失敗了，原因是控溫器的溫度響應曲線標定不夠準確。

　　張杰說：“人生的第一個物理實驗，雖然失敗了，但我學到很多。”

　　孵小雞失敗后，父親又帶著張杰做過不少小實驗，培養了張杰探究未知的濃厚興趣。比如，生活中常見的煮餃子，就引起了張杰極大的興趣。

　　“媽媽告訴我，煮餃子時，鍋里的水一旦開始沸騰，就要加一點涼水，這樣餃子才不會破。”張杰說，為了解開謎題，他不斷觀察、實驗、思考，最后終于明白，原來這其中蘊含著氣壓、沸點、動能與勢能等物理奧秘。

　　童年時期的這些經歷，在張杰心底埋下了一顆熱愛科學的種子，伴隨著時間慢慢生根、發芽、茁壯成長……

　　“完成‘不可能完成的目標’，正是我們團隊所追求的”

　　1985年，張杰進入中國科學院物理研究所，在王天眷和張道中老師的指導下，攻讀博士學位，并選定“更短波長激光的產生”作為博士論文的主要研究內容。

　　激光是20世紀以來人類的一個重大發明。很長一段時期，大多數激光的波長都處于可見波段。張杰說：“如果能夠在更短波長上實現受激輻射，使其成為X射線激光，就會給人類帶來更大的貢獻。”

　　張杰立志為實現這個目標不斷努力。在1988年獲得博士學位后，張杰遠赴海外繼續深造。最終，他與同事們通過長達8年的研究，先后多次打破世界紀錄，將飽和X射線輸出的最短波長從22納米推進到5.8納米。

　　1999年，張杰回到了中科院物理研究所做研究。為了節省費用，張杰常常從所里的庫房淘一些還可以使用的舊設備和舊零件。雖然條件有限，但張杰和同事魏志義僅用了9個月時間，就建造出我國第一臺太瓦級飛秒激光裝置“極光一號”以及一批物理實驗診斷設備。

　　在自主研制科研裝置和設備的同時，張杰還帶領團隊在高能量密度物理和激光聚變物理領域不斷探索，張杰說：“20多年前我就設想了‘雙錐對撞點火’這一新型激光聚變方案的雛形。從理論上說，這個方案有不少優越性，但要在大型激光裝置上實驗驗證這個方案的可行性，卻非常不容易。”

　　直到2018年，在大型激光裝置上的驗證實驗才具有了初步條件。從2018年至今，張杰帶領團隊已做7輪實驗，張杰說：“這期間，我們通過調控激光與物質相互作用，發展了精確可控的強流超短脈沖高能電子束，并將其應用于一系列重要的前沿科學探索中。例如，研制了超短脈沖高能電子衍射與成像裝置，實現了亞毫埃級的結構變化解析能力，并將超快電子衍射的時間分辨率提高到優于50飛秒，刷新了世界紀錄。”

　　目前，張杰聯合研究團隊正在為第八輪實驗做準備，并計劃到2026年完成一共18輪大型實驗。

　　張杰坦言，達到最終的目標有極大的難度，“但完成‘不可能完成的目標’，正是我們團隊所追求的；我們聯合研究團隊的科研精神就是‘明知不可為而為之’。”

　　“無論做科研還是做行政管理，我都會投入百分之百的精力與情感”

　　2006年，48歲的張杰就任上海交通大學校長。在任職交大校長的10年間，他與同事們一起在上海交通大學實施了一系列改革措施，推動了學校的快速發展。張杰還抽出大量時間進行授課與開展教學方法改革。

　　張杰倡導，大學教學的主要目的是培養學生的思維方式。上課時他總是融合不同學科最前沿的知識，引導學生們“跨界”思考。比如，能否用植物光合作用來解釋早期人類的聚集地問題，能否用熱力學第二定律闡釋人類文明發展與能量和技術進步之間的關系，等等。這樣新穎獨特的授課方式，讓同學們很受觸動。

　　很多學生活動中，都能看到張杰的身影。有一次，學生拍攝微電影，他非常高興地客串了一把；學校建立賽艇水道時，他也興致勃勃地給賽艇隊做舵手。有時，他還會忽然出現在正在合影的學生背后，偷偷比手勢，高興得像個孩子……

　　2018年，張杰卸任行政管理工作。科學家、老師、行政領導，這一路走來，問及張杰更享受哪個角色？

　　他說：“無論做科研還是做行政管理，我都會投入百分之百的精力與情感。”

　　在張杰看來，科研最重要的就是興趣和信心。“任何難題的突破都需要非常漫長的時間去探索，在到達終點之前，科學家必須有‘明知不可為而為之’的信心和毅力，才有可能在解決人類社會所面臨的挑戰和探索自然世界奧秘的道路上有所貢獻。”