4轮审稿，耗时2年！90后一作“去世磕”终发Nature—往事—迷信网

在美国加州大学伯克利分校第10年，年后90后小伙李全伟初次以第一作者身份在Nature宣告论文。作终他地址团队用量子物理学方式，事迷证明了生物以及化学中一个“家喻户晓的信网假如”：仅需一个单光子，就足以启动一次光协浸染。去世磕

不外轮审稿这篇论文的年后投稿历程堪称一波三折。

在两年前的作终首轮投稿中，一位审稿人语言严酷，事迷疑难这项钻研“服从并不使人意外”。信网随后简短的去世磕审稿历程中，团队冒着论文被抢发轮审稿危害连结下来，终成正果。年后 

这项钻研的通信作者之一、74岁的加州大学伯克利分校化学系传授Graham Fleming感慨说，在他40多年的钻研生涯中，宣告过多少百篇论文，而这是历时最长的一次投稿，不之一。

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李全伟（右）以及Graham Fleming。图片来自受访者

2019年尾，李全伟博士结业前夜，同校化学系的Graham Fleming以及Birgitta Whaley抛来橄榄枝，聘用他退出团队钻研光协浸染中的量子效应难题。

当时，李全伟的同伙盛意肠“劝退”他：“这个偏差欠好做，良多迷信家做了良多年都不服从，你要端庄思考。”

Fleming聘用李全伟退出的钻研，确凿是一项悬置10多年的难题。

早在2007年，Fleming团队就运用能妨碍光协浸染的绿硫细菌中的FMO复合物，发现能量传递实际上运用了量子相干性。这象征着，人造界的光协浸染系统中能量传输的功能挨近100%，量子效应可能起到极为紧张的浸染。10多年间，这篇宣告于Nature的独创性钻研已经被援用超过3500次。

成果在于，当时运用的细小的超快激光脉冲，与人造界中的太阳光源有着很大的差距，也无奈翦灭试验审核到的量子征兆中的激光脉冲影响。因此，想进一步钻研光协浸染中的量子相干性成果，必须开辟一种新的量子光学试验方式。

在此布景下，李全伟退出了Fleming试验室，开始研发量子光光谱学新技术（quantum light spectroscopy）。假如把钻研成果比作“钉子”，钻研方式比作“锤子”，这篇新发Nature论文的灵感，就发生在打造新“锤子”的历程中。

不断以来，迷信家置信惟独要一个单光子，就足以启动光协浸染的化学反映。但在以前多少十年里，这个被众人置信的假如，却从未被试验证实。而这项量子光光谱学新技术，正好能实现单光子映射，并回覆无关性命若何在最小尺度上运作的成果。

借用这项技术，李全伟等钻研职员发现出了一次只产生一对于光子的光子源。当光子探测器捉拿到“标示光子”，这呈现与其相伴的另一个单光子被映射到了试验样品“捕光2复合物”LH2上。

被LH2罗致的单光子能量，在LH2外部履历一再能量转移之后，作为荧光单光子被另一个探测器捉拿，这便是光协浸染被单个光子启动的清晰信号。深耕光协浸染畛域40多年的Fleming不禁惊叹：“大人造耍了一套十分痴呆的幻术。”

对于良多生物学者来说，单光子启动光协浸染并非令他们最恐慌的，实现这项单光子试验的技术更令他们求知。可能说，这篇Nature论文只是量子光光谱学新技术的“小试牛刀”。李全伟愿望，这项正在发展的技术，未来能一步一步揭示像光协浸染平凡重大的系统中的量子明码：量子相干性、量子纠结……

“你可能这么清晰，咱们为了量子相干性的‘钉子’，发现了一把新的‘锤子’——一把十分强烈的‘锤子’。”李全伟总结道，“这把锤子不光能‘钉钉子’，还能‘夯实地基’。”

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简化试验呈现图，左侧蓝色大圆点呈现单个光子，左侧红色大圆点呈现荧光单光子。

做出这项钻研的窍门是甚么？李全伟的谜底是：交织学科布景。

李全伟看护《中国迷信报》：“咱们的钻研可能演绎综合为，一个化学系团队，用量子物理学方式，解决了一个生物学成果。”说完这一长串绕口令，李全伟都禁不住笑了。

着实，在李全伟还未打仗量子生物学畛域时，他也一度觉患上物理学以及生物学存在边界。他曾经不止一次听到物理学者感慨：“生物系统过重大了，咱们搞不定。”也曾经听过生物学者自嘲：“不根基，量子力学太难明。”

但随着跨学科清晰的深入，运用量子事实来钻研性命迷信，越来越成为物理学以及生物学钻研的前沿偏差。好比这次光协浸染钻研中的量子光学方式，正是借鉴量子信息学中光子纠结的底层事实，而后者刚取患了2022年诺贝尔物理学奖。

这项光协浸染钻研，特意患上益于李全伟的物理学以及工程学布景。

本科时，李全伟就读于南京大学物理系。从大二起，他就在功能资料学家祝世宁院士试验室轮转学习——这是国内最佳的光学试验室之一，也是李全伟做量子光学钻研的尽头。

2013年，李全伟以第一位成果本科结业后，脱离加州大学伯克利分校攻读博士。他的导师正是本次钻研的配单干者之一、研制出“光学隐形斗篷”的学术明星张翔。

在张翔试验室的6年多，李全伟逐步愿望为组内“金牌工程师”。从妄想搭造试验装置，到写代码跑挨次，他能在短短半年内搭建一个“从零到一”的新系统，功能还不输国内顶尖试验室的多年积淀。

有了量子物理学的事实根基，以及多年单光子、双光子试验能耐，李全伟与博士后阶段的“老板”Fleming一拍即合。在李全伟加盟后，试验室仅用短短一年半光阴，就解决了干扰多年的单光子试验难题。

不外，在李全伟看来，钻研太交织“毋庸建都是坏事”。

他介绍，这次宣告在Nature的钻研审稿周期长，便是吃了学科太交织的亏。从2021年8月投稿，到往年6月中旬正式见刊，投稿周期历时近两年，比这项钻研的单光子试验耗时更久，这在争分夺秒的性命迷信钻研中至关罕有。

发稿慢的原因很重大：当一项钻研太交织，Nature编纂很难找到适量的审稿人，而区别畛域的审稿人也很难告竣共识。

在初次审稿时，两位审稿人就对于李全伟团队的钻研有截然相同的意见。一位觉患上，这项钻研十分卓越，横跨了量子物理以及生物学畛域；另一位则觉患上该钻研证实的是家喻户晓的论断，“服从并不使人意外”。

接下来的多少回审稿中，审稿人最长4个半月不复原，纵然团队发邮件敦匆匆Nature编纂部，依然满载而归。

在简短的投稿中，是否要转投其余期刊？这是科研使命者面临的特色成果。一方面，重新投一个期刊，即是把所有流程再走一遍，特意在交织学科畛域，新的编纂找审稿人相同忧虑。另一方面，早些见刊尽管能着落论文被抢发危害，但也会错失顶级刊物带来的临时影响力。

李全伟地址团队抉择期待，直到往年6月，他们的急躁终于患上到了报答。

李全伟说，做钻研以及投稿的急躁来自师徒传承。

2013年刚博士退学时，李全伟不算一位特意突出的学生。区别于大全副课题组，他的导师张翔给博士生极大的从容度，这让李全伟患上以发挥天马行空的构想力。

在攻读博士的6年里，李全伟全凭喜爱，试验了大巨轻微10多项钻研，但最终出成果的钻研惟独寥寥多少项。对于那时的李全伟来说，学术低谷是一种常态。

印象最深入的一次失败，发生在博士第三年。退学以来，李全伟把大全副光阴以及精力都花在一项资料钻研上，此间克制了良多难题，也寄托了很高的期待。但随着光阴推移，李全伟悲不雅地发现，这个名目失败了——他所钻研的资料并不具备他所期待的性子。

终于到了陈说妨碍的日子，李全伟“罚站似的”杵在张翔办公室门口，迟迟不敢敲门。他彷佛曾经预料觉，这扇门前面期待他的是严酷的品评，以及深深的悲不雅。

出乎李全伟预料的是，张翔不光不品评，反而宽慰他说：“没事的，这很个别，咱们组也不是每一个钻研都能做进去”。听罢，李全伟如释重负。

其后李全伟才知道，导师张翔也曾经有过“低谷”期。在做光学隐形斗篷的前5个年头，他被问过至多的成果是，“怎么样还没钻研出甚么工具？”直到2008年，张翔的光学超资料偏差的独创性成果被美国《时期》杂志参加昔时十大迷信发现之一。

负责《中国迷信报》采访时，李全伟不止一次提及那些“没做进去”的钻研。反思当初走过的“弯路”，他倡导，在博士钻研早期，纵然服从没达到预期，也可能试验写论文、投稿。这样把科研流程残缺走一遍，除了宣告论文外，更可能加深对于若何做钻研的清晰。

“不把科研流程‘买通关’，怎么样能预料觉审稿周期有多长呢？”李全伟笑道。

相干论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-023-06121-5

https://doi.org/10.1038/nature05678