2025年是全球聚焦的“国际量子科学与技术年”，10月24日，深圳北理莫斯科大学物理数学系邀请俄罗斯科学院通讯院士、物理学教授瑙莫夫·安德烈·维塔列维奇带来主题为《单量子辐射体光子学：成就与展望》的讲座。瑙莫夫教授以其深厚的学术造诣和生动地讲解，带领同学们深入探索了光子学与单分子光谱的前沿领域。

穿越时空的“捕光”之旅：单分子光谱学发展简史

瑙莫夫教授的讲座从历史发展出发，他介绍道：“单分子光谱学的发展，是一部人类不断挑战探测极限的科学史诗。”这条道路始于20世纪中叶，源于苏联什波尔斯基院士发现的“什波尔斯基效应”，以及雷班、佩尔索诺夫等人发展的高分辨光谱学，为在低温固体中观测单个分子的窄线发射奠定了理论基础。真正的突破发生在1989至1990年间：莫尔纳尔与卡多尔首次观测到单个分子的零声子线吸收，打开了单分子探测的大门；紧接着，奥里特和伯纳德团队实现了更灵敏的单分子荧光激发，标志着这一领域的正式诞生。随后于二十世纪九十年代见证了技术的百花齐放——从单分子发光探测、成像，到单个量子点发光、钻石色心探测，以及单分子拉曼散射的突破，一系列创新方法不断拓展着观测的边界。进入新世纪，单分子光谱与显微技术深度融合，催生了突破衍射极限的超分辨荧光纳米显微镜，使科学家不仅能“看到”分子，更能“看清”其在纳米尺度的分布与动态，这一革命性成果也荣获了2014年诺贝尔化学奖。从在极低温下搜寻微弱量子信号，到今日在生命科学、材料检测中大放异彩，这段历程见证了人类认知边界的不断拓展。

从实验室到生活：这些应用已经在改变我们

“所有科学都是应用科学，我们所做的所有实验与研究，都是为了把科学带到大众的生活中去。”瑙莫夫教授的这番话，为高深的基础科学研究赋予了最贴近现实的底色。或许，观测“单个分子”是遥不可及的尖端科学，但其实，它所带来的技术革新正悄然走入我们的生活。基于单分子光谱与纳米显微技术，科学家们能够以前所未有的精度窥见生命活动的本质，这为重大疾病的早期诊断和新药研发打开了新的大门。钻石中微小的“色心”可作为纳米尺度的量子传感器，未来或能用于无创监测大脑的神经活动，甚至识别早期肿瘤。而我们所熟知的量子点显示技术，早已让电视和手机屏幕的色彩变得更加绚丽真实。

微观世界的大未来：“最小尺度”的科学，照亮“最大前沿”

瑙莫夫教授引用诺贝尔奖得主阿尔费罗夫的话：“所有科学皆具应用价值，唯其'回报周期'或需一月，或待百年。”单分子光谱学，正是这样一门既服务于当下、又奠基未来的关键技术——它让我们得以与“单个分子”对话，从物质的最基本层面理解其本质，更为量子计算、精准医疗、高效能源等一系列前沿领域奠定了坚实的技术基础。在讲座的尾声，瑙莫夫教授向在座学子发出诚挚的邀请与鼓励：“我们研究的对象虽小至分子，我们迈出的每一步虽看似微小，但我希望更多年轻人加入这一行列，成为书写科学巨篇中不可或缺的‘分子’。今日实验室中对单个光子、单个分子的执着探索，或许正是为下一个世纪的科技革命埋下的希望之种。”

问答现场：从量子难题到科幻之光

在讲座最后的互动环节，瑙莫夫教授与同学们进行了深入的交流，耐心解答了大家对于科研与未来的疑问。

一位有志于量子光学研究的同学问道：“我一直以来对量子光学这个方向很有兴趣，请问我在学习的过程中需要积极面对和解决什么困难？”瑙莫夫教授回答表示：坚实的理论基础是关键，必须学好量子力学与光学；同时，出色的实验技能不可或缺，包括高灵敏度探测、低温技术等。此外，他特别指出，耐心与好奇心同等重要——要乐于接受实验中的不确定性，并学会从复杂的背景“噪声”中提取出有价值的真实信号。

除此之外，现场同学们还提出了一个充满想象力的问题：“现在光子学发展得越来越好，想知道我们如今能否在现实中实现科幻电影《星球大战》中炫酷的‘光剑’？”瑙莫夫教授以幽默而严谨的态度回应了这个问题：“根据我们目前的物理认知，真正的“光剑”还无法实现，核心障碍在于光子之间通常不会像实物粒子那样发生碰撞和停止。”但他话锋一转，指出前沿研究正在不断拓展光的边界。“纳米激光、等离子激元、光子晶体”等领域的技术突破，已经让我们能够在微观尺度上精妙地操控光。”他鼓励同学们，既要仰望星空，也要脚踏实地，每一次对光子的操控，都可能在未来催生出超越想象的全新技术。