中国科学院7日公布，2015年新当选院士61名，平均年龄53.9岁，46岁杜江峰名列其中。

    “其实我从有记忆的童年开始，就梦想成为科学家。”杜江峰说，“这么多年，这个梦想都没有变过，科学的未知与挑战性对我来说，有着巨大的吸引力。”

    从少年班到量子计算 取得多项重大成果

    从16岁时保送中科大少年班，到如今已是中科大物理学院的执行院长，杜江峰在这所校园学习、成长，30年间实现了从学生到青年科学家，再到中国科学院院士的华丽蜕变。

    28岁时，杜江峰开始进军当时最新的量子计算实验研究领域，成为我国最早从事这项研究的科学家之一；接下来的近20年里，杜江峰一头扎进量子计算领域，取得多项重大研究成果。

    2002年，杜江峰在国际上第一次成功地实现了量子博弈的实验研究，实现中国国内量子计算实验研究工作首次刊发在国际权威杂志《物理评论快报》上。由于这项研究成果的新颖性，《自然》的科学新闻对该工作成果作了专题报导，英国的《新科学家》以及美国物理学会与欧洲物理学会的新闻网站也都报道了该项研究成果。

    “这个成果是我发表的第一篇PRL（《物理评论快报》）论文，在我的科研道路上很有意义。”杜江峰说，“当时牛津大学已经有了这个方向的理论成果，我们的这个成果则很好地跟踪了国际前沿方向，从实验的角度做出了很好的展示。”

    2009年，他带领自己的科研团队做出的又一项重要成果产生了：首次在真实固态体系中实现了最优动力学去耦，这项成果发表于国际权威杂志《自然》。这项研究的重要性在于极大提升了现实物理体系的性能，从而朝实现量子计算迈出重要的一步。该成果入选了“两院院士”评选的2009年度中国高校十大科技进展。

    眼光独到 “钻石探针”惊艳亮相

    今天，在杜江峰看来，这两项重要成果都属于技术上的突破，为自己之后的研究奠定了坚实的技术基础。当时的他也为自己定下了新的发展目标：有朝一日要从跟踪前沿研究，转化为引领前沿研究。

    达到这个目标的第一步，就是要实现从购买仪器到自主研制仪器的跃变。之前的研究，不管是核磁共振，还是电子自旋磁共振的研究，都是在购买的商用谱仪上完成的。

    2009年之后，杜江峰开始尝试用新的方法，将研究深入到光探测磁共振领域，购买的谱仪已经不能满足实验需求。

    “从那时开始，我们实验室开始尝试自己设计、建设新的科学谱仪，以满足我们在单分子层面上的科学研究。”杜江峰说。他对方向的准确把握又带来了重大的成果。

    2015年3月，杜江峰领衔的研究团队再一次创造了一项惊艳世界的研究成果：他们利用钻石中的氮—空位点缺陷作为量子探针（简称“钻石探针”），选取了细胞分裂中的一种重要蛋白为探测对象，将量子技术应用于单个蛋白分子研究，在室温大气条件下获得了世界上首张单蛋白质分子的磁共振谱。这项成果发表于国际著名学术期刊《科学》上，同期《科学》“展望”栏目专文报道称赞“此工作是通往活体细胞中单蛋白质分子实时成像的里程碑”。

    这项研究从酝酿到最终完成，历时近三年。期间，杜江峰的团队与从事蛋白质研究的生物领域科学家展开了交叉学科的合作，同时，他们还着手自主设计、建设专门的科学仪器。

    “以钻石为‘探针’的磁共振方法可以把以前看不见的东西变得‘看得见’，在化学、材料、生命等很多领域都有广阔的应用前景。”杜江峰解释，“之所以这项研究是与生命科学的交叉，源于我个人的看法：如果能将生命科学的探索推进到单分子水平，那么就有可能对探明很多疾病的起源有所帮助。”

    “遭遇挫折，是做科研的常态”

    “遭遇挫折，是做科研的常态。”杜江峰认为，“好的研究成果一定是建立在解决了很多挫折的基础上”。

    “钻石探针”是一项跨学科的研究成果，也遭遇了很多意想不到的问题。

    首先要解决的是探针的制备和筛选，这也是进行后续实验的前提；接着又碰到了新的问题：如何将制备好的蛋白质样本与探针靠近呢？实验组与生物科学家之间都进行多次讨论，最后确定了用多聚赖氨酸对蛋白分子进行固定和保护的方案。

    他们将发展起来的量子操控技术用于提高探针灵敏度，经过多次实验，最终成功测得了单蛋白分子磁共振信号；这时又出现了一个难题：信号的实验结果与预想的结果并不一致。大家多方查阅文献和讨论，最终确定了问题所在：开始用的计算模型没有把蛋白质分子的微观“扭动”即动力学行为考虑进去，加上这个因素以后，实验结果与理论计算就吻合了。

    该成果的第一作者、杜江峰团队的特任研究员石发展回忆说：“遇到困难时肯定有过郁闷和沮丧，但还好，杜老师带着我们把一个一个问题都攻克下来了。”

    享受科研的过程 不要“混文章”

    享受科研的过程，是杜江峰的一个理念，这也渗透到他的团队成员心里。

    “记得‘钻石探针’收到《科学》编辑修改意见的时候，正值春节，我们需要很快做出回复。那几天杜老师和我几乎都泡在这件事情上，反复沟通商量文章细节，丝毫不觉得苦与累。”石发展依然记得当时的情景，“杜老师时常告诫我们不要‘混文章’，而要做真正有价值的研究，这个过程是非常充实而快乐的。”

    杜江峰的实验室人数规模不算大，加上他自己，大约10人，基本上都是年轻人，平均年龄只有30多岁。这样一支年轻团队却展现出了对科研惊人的投入与激情，进而迸发出巨大的能量。

    “我们的这个团队，真的是蛮拼的。全年没有休假日，几乎每天在凌晨以后，还有人在工作。”杜江峰说起这点，颇感自豪，“但事实上，我的实验室从来没有打卡制度，科研人员和学生们都是自愿把精力和时间投入在实验室里，我想这是因为他们感受到了科研的快乐吧！”

    对科研的“享受”过程，还在于不束缚大家的思维，给人“天马行空”的空间。

    在团队成员的眼中，实验室是个团结而平等的“大家庭”。每个人既有相互独立的研究方向，又有很多合作的机会，在学术探讨上只有对错，没有高低。杜江峰说，在他的实验室里，有80%的研究内容是课题组确定好的选题，还有20%的空间留给个人去“天马行空”，提出自己感兴趣的选题，课题组会进行讨论，如果选题有合理性，就会支持个人去开展研究。

    除了科研之外，杜江峰对其他方面并不愿多谈。他始终保持着科学家特有的严谨与谦虚：“其实我没有太多科研之外的时间，几乎每天都呆在实验室和学院里，所以还是多谈谈科研吧。”杜江峰说，科研就是他所热爱并为之奋斗的事业，他不会停下探索未知的脚步。他希望“能多做出一些原创性创新成果，有朝一日在这个领域能够引领世界前沿研究。