出生于1990年8月的他，先后在中科大、新加坡南洋理工深造，并聚焦于新型半導體激光器相關技術領域的研究，在隨機激光器、混沌微腔、拓撲光子學等前沿性領域取得了多項創(chuàng)新成果。迄今為止，在Nature, Science, ACS Photonics, Advanced Optical Materials, Photonics research等國際知名期刊發(fā)表20余篇SCI論文，其中關于研制基于太赫茲量子級聯(lián)激光器的拓撲激光器的相關成果以封面形式發(fā)表于Nature。他就是武漢大學的曾永全教授。

2021年，曾永全決定回國發(fā)展，眾多知名高校向他伸出來橄欖枝。經(jīng)過慎重考慮，2021年5月，他決定全職加盟武漢大學。鑒于他突出的學術表現(xiàn)，武漢大學提前按照海外優(yōu)青標準給他相應待遇，直接聘任教授四級崗位、授予博導資格，連續(xù)4年保證1-2個博士生招收指標，并給他提供了充足的科研經(jīng)費。2021年底，曾永全不出意外地獲得青年海歸人才翹首以盼的科研資助——國家自然科學基金優(yōu)秀青年基金（海外）。

(▲Nature封面文章“Electrically Pumped Topological Laser with Valley Edge Modes”,《擁有谷邊界模式的電泵浦拓撲激光器》)

在“古老領域”創(chuàng)造新的科學革命

半導體激光器從上世紀60年代誕生以來，已經(jīng)被廣泛應用于生產(chǎn)生活的方方面面，為日常生活創(chuàng)造了無數(shù)便利，從日常所用的激光筆到工程領域用到的測距儀，從高新技術的光通信、激光精密加工到國防領域的激光武器、導彈制導……都離不開起關鍵作用的半導體激光器。

“茍日新，日日新，又日新”，創(chuàng)新是科學研究的靈魂。在曾永全教授眼里，半導體激光器研究是一個散發(fā)著青春氣息的“古老領域”，發(fā)展的步伐從未停歇。它正在與新物理、新概念以及新技術的融合中發(fā)現(xiàn)新的奧秘，并不斷孕育和催生出嶄新的革命性應用。

曾永全聚焦的新型半導體激光器研究，是將傳統(tǒng)的光器件與新型物理領域相結合，融合探索半導體新的特性，發(fā)掘新的功能。“新型半導體激光器包含拓撲激光器、隨機激光器、微腔激光器等，如果將近些年物理學和光子學領域提出的許多新穎概念運用到這些器件層面，可以產(chǎn)生很多有趣并且可能有用的特性。”說起這些，曾永全顯得投入而充滿激情，他覺得“將物理上的奇妙想法變成實物”的成就感是吸引他持續(xù)探索這一領域的源動力。

從事博士后研究工作期間，曾永全就曾主導了新型紅外半導體激光器件的研制工作，探究光子晶體結構的拓撲特性，設計制造了基于太赫茲量子級聯(lián)激光器的拓撲激光器，同時證明了該激光器對于結構缺陷和拐角都具有很強的魯棒性。該激光器也是世界上第一個電泵浦拓撲激光器，正是該項目的相關成果以封面的形式發(fā)表于Nature。

(▲相關模型數(shù)據(jù)圖表)

科研是從失敗到成功的長久修行

科學研究，尤其是工程技術領域的科學研究，沒有捷徑可言，只有不斷地投入和堅持才能取得勝利。每項成果的取得都不是一蹴而就的，背后都經(jīng)歷了多次的失敗和嘗試。

“做新型拓撲激光器這個研究項目前后耗時兩年，總共做了4輪實驗，在這個過程中遇到了無數(shù)次失敗。”曾永全表示，失敗是常態(tài)，成功也來自于不斷經(jīng)歷的失敗，這是做科研最重要的心態(tài)。該研究項目經(jīng)歷了兩輪的實驗失敗，并在第三輪激光器表征上掙扎了兩個月無果之后。在一個寂靜的深夜，他終于在激光器測試光譜中發(fā)現(xiàn)了一個若隱若現(xiàn)的激射峰，黎明的曙光終于到來……

在科研中不僅要有直面失敗的勇氣，更需要大膽嘗試、小心求證。從設計方案，實驗材料性質(zhì)，到制備工藝流程，到測試表征方式，整個環(huán)節(jié)的打通需要每一個步驟內(nèi)諸多參數(shù)的反復嘗試與優(yōu)化，每一個小決策都可能帶來實驗的失敗，這都要求研究人員有大膽的精神、豐富的經(jīng)驗和縝密的心思。從事科研工作過程中得出的這些認識，也使曾永全對從事更加復雜技術（比如CPU芯片、大飛機和載人飛船）的研發(fā)人員充滿了敬意。

他認為，科研是一場人生的修行，在探索和開拓人類知識的邊界中，沒有確定的道路和方法，注定是困難且孤獨的�？蒲锌梢藻憻捜说囊庵荆�訓練學習和做事的能力，以及培養(yǎng)情商。必須要帶著自我提升的心態(tài)面對科研，在每天的收獲和進步中攀登科學的高峰。

為國家科技自立自強貢獻力量

談到回國的原因。鑒于芯片領域具有典型的先發(fā)效應，我國在半導體激光器技術積累和產(chǎn)業(yè)發(fā)展還將長期處于一個追趕的階段。但在某些新型的領域，實現(xiàn)彎道超車是有可能的。他提到，在目前高端芯片需求迫切的背景下，新型半導體激光器的研究也成為全球科研和產(chǎn)業(yè)競爭的核心關鍵。“科學沒有國界，科學家有祖國”，曾永全在相關領域的研究積累大量的經(jīng)驗，恰逢國內(nèi)有發(fā)展半導體激光器的重大戰(zhàn)略需求，便決定回國為相關領域的技術推進做一點力所能及之事。

近年來，國家也在積聚力量和資源有針對性地扶持核心芯片的發(fā)展，創(chuàng)造了良好的科研和社會環(huán)境，并在人才和技術儲備方面擁有了一定基礎。比如半導體激光器方面，我國的材料生長、器件加工、模塊封裝以及市場應用幾個環(huán)節(jié)已經(jīng)開始逐漸形成一個閉環(huán)，只是做強做大尚需時日。

而在半導體研究上，國內(nèi)已經(jīng)聚集了一批年輕學者，他們將目光瞄向了與新型物理領域交叉結合的新型半導體激光器的研究，針對新應用，開發(fā)新器件，實現(xiàn)新功能，積極拓展半導體激光器的研究范圍。與志同道合的同仁一起努力，力圖在世界新體制激光器的發(fā)展中占有一席之地，是曾永全教授矢志追求的目標。

武漢大學是“再出發(fā)”的最佳選擇

鳳凰擇良木而棲，為什么選擇武漢大學？曾永全說：“武漢大學以人才強校為根本，近年來各方面都實現(xiàn)了高速發(fā)展。不僅提供了充足的科研經(jīng)費、良好的待遇和寬松的科研氛圍；而且學校上下都為人才提供了貼心的服務和支持，讓人有家的溫暖。”2021年9月10日，教師節(jié)當天，校長竇賢康院士專程前往電子信息學院看望慰問曾永全，詳細詢問了他最近的科研進展，表示學校會繼續(xù)加大專業(yè)技術、科研支撐等高端人才引進力度，完善人才發(fā)展體系，做好人才服務工作。

來到武漢大學全職任教之后，曾永全面臨著新環(huán)境、新挑戰(zhàn)，開始了新的起點，他的身份從科研學者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W者與師者雙重角色。在過去，作為一個單純的科研工作者，只需要專注于某一方面的事情并做到極致，不必擔心科研經(jīng)費、人才隊伍建設以及工作與生活的平衡，他對這種狀態(tài)的形容是“一人吃飽，全家不愁”。身份的轉(zhuǎn)變對曾永全提出了更高的要求，但是他充滿信心，“在學校的支持下，這些問題都會得到順利得到解決”。目前，在學校、學院的支持下，他正帶領自己的博士生團隊穩(wěn)步開展科研工作，用自己的求學科研經(jīng)歷引領他們走進更深、更廣的科學世界，同時也作為年紀相仿的朋友，與他們共同成長。

執(zhí)著又堅守的科研人，也正是對這位年輕的“90后”博導的最好標注，于武漢大學的廣闊平臺上繼續(xù)向“光”而行，探索新的技術，為國家培養(yǎng)更多優(yōu)秀的光電人才，期待曾永全教授及其團隊在半導體研究中取得更耀眼的成就。

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