4月29日，第28届中国青年五四奖章评选结果揭晓，山东高等技术研究院研究员，31岁的吴小虎榜上有名。入选“全球前2%顶尖科学家（2023）”榜单，获得国际传热传质中心Hartnett-Irvine Award、中国新锐科技人物突出成就奖、福布斯中国30位30岁以下科技精英、中国新锐科技人物创新贡献奖等荣誉，光环背后，一位优秀的青年科学家是如何“炼”成的？齐鲁晚报·齐鲁壹点记者专访了这位有为青年。
放弃美国优厚待遇
南方小伙定居山东潜心科研
与想象中的强大气场不同，记者眼前的这位科学家质朴又亲切。他纠正记者称他为“科研工作者”比“科学家”更准确。谈及获奖感受，他笑言“非常开心”，但不管有没有这个荣誉，他都希望自己在所研究的领域做得很好，把山东打造成热辐射的研究高地。“我会更加坚定地走好自己的科研道路。”
在博士毕业之际，吴小虎放弃了美国优厚的福利待遇，毅然选择回国工作，勇闯辐射换热、太阳能综合利用、微纳光学等颇为艰涩的领域。一个湖北小伙，最终选择留在山东济南发展。他说，能够真切感受到山东对于人才的重视，这里科研启动经费很充足，对科研人员生活上的帮助也很大，营造了很好的科研环境。
“2019年底，山东高等技术研究院刚成立，其中一个重要方向和我的研究方向非常契合。这里给我们很自由的科研空间，没有过多硬性指标，使我们不用每年急匆匆去做一些事情，发表一些科研成果，我们能够沉下心来，研究一些需要长期思考的问题。”吴小虎说。
“科技事业绝非一时之功，要甘于坐‘冷板凳’。”吴小虎自2014年起便在热辐射领域砥砺深耕，理论上推导出广义基尔霍夫定律，为非互易热辐射提供了理论基础，该研究成果获国际传热传质中心2019年度Hartnett-Irvine Award，是中国学者第二次获此殊荣。在他的努力下，实现了热辐射领域技术由“跟跑”到“并跑”再到部分“领跑”的飞跃。
在世界范围内，吴小虎第一次观测到双曲材料中的非对称吸收，这为单向光学器件和完美吸收器的设计提供新的思路。该成果发表在光学顶刊Optica上，被评为“2020中国光学十大进展”候选论文，并获得2020年度全球30项光学进展“Optics in 2020”。
“手撕”麦克斯韦方程组
一年半时间就做这一件事
潜心攻关，勇于突破。吴小虎成功搭建起近场辐射换热实验平台和非互易热辐射实验平台，填补了山东省在该领域的空白，为山东的热辐射研究作出开创性贡献。
而他的这条科研道路，早在博士阶段就打下了非常坚实的基础。
吴小虎谈到，做研究一定要有自己非常核心的算法。“这样有些东西就只有我们能计算，有了算法之后，就可以探索一些新的理论。”
吴小虎回忆，在攻读博士期间，他一个人默默推导麦克斯韦方程组，可以说在没有任何纸和笔的情况下，能够把公式一步一步在脑海中演算出来，甚至睡觉时躺在床上都在思考。“网上说‘手撕’麦克斯韦方程组，我觉得我确实是做到了。”
他所研究设计的这套有关电磁仿真的算法不仅能够计算普通的平板结构，还能实现比较复杂的微结构计算。“之前针对各向异性材料需要用一些国外商业软件来计算，不仅需要花钱购买，并且计算时间比较慢，我们算一些案例，可能需要花费几个小时，但有了我们这套算法程序以后，基本上能够一秒出结果，大大提高了我们做科研的效率。”吴小虎说。
在博士期间，吴小虎大约花费了一年半事件，才形成了最初算法，目前还在不断进行优化设计，让其功能更加强大。
这套为吴小虎在科研领域打下坚实基础的算法，其实源于博士期间导师给他布置的课题。“当时老师让我计算特殊的各向异性材料，我们实验室以前有各向同性材料的算法，但没有各向异性材料的算法。我不太喜欢用商业软件去计算一些问题，我认为就算算出来也可能有些问题没有搞明白，而用自己编写的代码去计算更加靠谱，还能够了解这背后一些理论的东西。”
一年半的时间，吴小虎就心无旁骛地干了这一件事——研究算法。他坦言，当时他看着身边的同学都已经发表论文，拿到奖学金，心里也是有些触动的，但在老师的支持下，他依然坚持了下来。“我出成果比较慢，到博士三年级时，才基本上形成最初算法，所以到那个时候，才是我科研的真正开始吧。”
一年半的时间就做这一件事，如果算法研究不出来怎么办？吴小虎说他没有想这么多，尽管这不是个容易的科研课题，但他认为有意义，有助于探索更多各向异性材料的物理现象。所以他没有功利地去选择一些容易的、更快出成果的课题，默默坐着“冷板凳”埋头研究。
在推导公式的过程中，他也遇到不少困难，甚至感觉有坚持不下去的时候。“推导过程中，我会参考一些文献，后来发现有些文献其实是有错误的，但是那是非常经典的文献，别人没有指出过它的错误，我也不会轻易认为它有错误。后来我分析可能是印刷错误，为了印证我的猜测，我需要把公式推导无数次。”
近年来，我国自主研发软件已经卓有成效，但是基础技术软件方面的开发还略显薄弱。企业能购买国外的软件，但是不少高校和科研院所的老师学生还在使用国外的盗版软件。在算法基础上，吴小虎对程序进一步完善，将其封装成软件，提高了我国在应用工具类软件的自主研发能力，打破了国外软件垄断的局面。
青年科学家如何“炼”成
纯粹让他坚守初心
取得如此瞩目成就的青年科学家，是靠天赋还是靠勤奋？吴小虎认为自己是后者，但效率也很重要，他并不喜欢熬夜。“我觉得我的智商比较普通，我见过很聪明的人，但聪明的人不一定最后从事了科研，或者说一定做得很好。”
在吴小虎看来，除了勤奋，兴趣也很重要。因为科研本是比较枯燥的，对创造性的要求比较高。“因此在工作中，我需要保证非常轻松、开心的状态。”
“我小时候对科研其实是没有非常明确的概念的，我从小生活在农村，父母文化程度比较低，他们对科研完全没有了解，他们对我的要求也只是上大学，能读多少书就读多少书。”吴小虎坦言，他小时候没有做科研的理想，但是在求学过程中，对科研产生了极大兴趣，直到现在，他都对自己的工作非常热爱，在他的眼中，公式都极具独特的美感。
一名优秀的青年科学家是如何“炼”成的？吴小虎身上的“纯粹”令人印象深刻。“我对科研是有极大的热情的，我对其他方面的事情就感兴趣的比较少，我从小生活在农村，接触的事情比较少，所以我受到的干扰也比较少，我的内心稍微纯粹一些。”
也是这种纯粹，让吴小虎在科研之路做出选择时听从内心深处的声音。吴小虎本科学习的是工程力学，在北京大学读博士期间转到了自己感兴趣的热辐射方向，吴小虎说，吸引他的是麦克斯韦方程组，公式非常简洁，比较神秘又很美。热辐射其实就是研究电磁波，电磁波所遵循的规律就是麦克斯韦方程组。
“我觉得做科研，最重要的是少想一点，其实就是求真务实、脚踏实地地做好事情，那么最后我觉得总会成功，即使不能百分百成功，至少能成功一半，所学的知识都不会浪费。”吴小虎说。
工作之余，吴小虎喜欢通过爬山、打羽毛球等体育运动来放空自己，给大脑充足的更新与思考的时间。此外，他还喜欢和来自五湖四海的学生们聚餐。“我一般通过运动活动或者聚餐让大家能够充分交流，互相学习，一同进步。”
在大众的印象中，科学家是沉静内敛的，而吴小虎笑言自己是外向开朗的。在他看来，不同的性格，在做科研时有不同的优势，都能够出成果。“内向性格的科研人员可能适合研究非常专、非常具体的问题。我认为研究非常宏大的问题需要跟更多人去讨论，性格外向的科研人员在这方面可能更有优势。”
有趣青年带热“冷门知识”
还通过公众号招到首个学生
吴小虎喜欢与外界交流，汲取科研的养分，他的内心是火热的。
让冷门知识“热起来”，他创办的微信公众号“热辐射与微纳光子学”推送国内外众多课题组关于光学和热辐射领域的最新研究进展，发布推送文章1千余次，每月阅读量3万余次，是热辐射领域最大的微信公众平台。
吴小虎介绍，最初这一公众号是不公开的，只是自己的一个学术笔记，后来朋友们看到后都说很好，有一起探讨的必要，这个公众号就慢慢对外开放了。目前关注的读者数量已经超过一万，基本上涵盖了我国从事热辐射领域的研究者。
“这个公众号不仅发布我们的一些学术见解，同时很多课题组的新成果也希望能够在我们公众号上宣传。我们没有任何盈利的想法，只是想为热辐射领域的老师、同学们提供一个学术交流的平台。”吴小虎说。
从去年一月至今，吴小虎每月都会组织召开线上的研究生学术论坛，论坛通过公众号进行直播。活动启动前，他咨询了一些老师的意见，大家都很赞同，但认为坚持下来很困难。没想到，吴小虎竟然做成了，活动反响热烈，每期都能吸引上百人围观，还有不少老师、学生主动前来报名参会。
这一论坛每期邀请三位博士或硕士研究生来分享他们的科研工作，同时邀请三位专业老师对他们的工作进行点评。“通过这样的活动，我们基本能把年轻一代科研人员带起来，因为平时学生只能得到自己老师的指导，这个活动能让他们获得外校甚至海外老师的帮助。”
在一期学术论坛上，吴小虎邀请的两位海外教师一阵见血的点评令他印象深刻。“他们的点评风格和国内老师点评风格完全不同，很小的细节都会指出来，非常直接。听完这场后，我认为我做这个活动比我自身的科研工作意义还要大。”
“我们单位第一个联合培养的学生也是我通过公众号招来的，我真没想到，公众号还有这个功能。”吴小虎说，这个学生看到公众号后，对里面的研究内容非常感兴趣，他们就经常线上讨论问题，后来这个学生硕士、博士阶段都一直跟着吴小虎的课题组工作学习。
吴小虎虽是“90后”，但在科研领域颇有“威望”，一直把“传帮带”视为己任。目前，越来越多的科研人才加入他的团队，更有北大、哈工大、西工大的大学生慕名前来“求学”。
他还被学生们亲切地称为“班车导师”。“之前我们老师和学生都住在丁家庄那片，乘车到单位差不多要50分钟左右车程。我当时看到在班车上学生基本在睡觉或玩手机。我认为清晨是人一天中最好状态最好的时候，何不利用起来，和学生讨论下前一天的工作和当天的规划，把一天的事情安排好。”吴小虎说。（记者 范佳 实习生 迟新也）
责任编辑：王亚楠
