获中国青年五四奖章，这位“90后”北大人跻身全球前2%顶尖科学家

摘要：2024年9月16日，美国斯坦福大学与爱思唯尔（Elsevier）共同宣布更新了标准引文指标的全科学作者数据库，并发布了第七版《全球前2%顶尖科学家榜单2024》(World‘s Top 2% Scientists 2024)，吴小虎再次入选榜单。

作为一名“90后”

他勇攀高峰、闪耀国际

在SCI期刊发表论文100余篇

深耕热辐射研究

率先在国际上观测到双曲材料中非对称吸收现象

研究成果入选全球30项光学重大进展

潜心科技前沿

胸怀报国之志

获得第28届中国青年五四奖章

北京大学工学院2014级博士校友吴小虎

正在努力突破科学极限

吴小虎

2024年9月16日，美国斯坦福大学与爱思唯尔（Elsevier）共同宣布更新了标准引文指标的全科学作者数据库，并发布了第七版《全球前2%顶尖科学家榜单2024》(World‘s Top 2% Scientists 2024)，吴小虎再次入选榜单。

兴趣和坚持的“二重奏”

“我身边聪明的人很多，但我勤奋。当然兴趣也很重要，我对科研是有极大的热情的。”

一路走来，吴小虎的科研经历看上去是比较顺利的，这一路上支撑他走下去的力量当属勤奋和热爱。

在北京大学读博士期间，吴小虎最开始选择的是力学中的一个分支流体力学，但在深入了解之后发现自己的兴趣并不在此，经过大量文献的阅读和导师的悉心指导，吴小虎逐渐被热辐射研究深深吸引。“我的导师有深厚的热辐射研究背景，为我提供了宝贵的指导，这也进一步激发了我对这一领域的热情，博士毕业之后，也一直在从事这方面的工作。”

吴小虎在博士阶段开发了一整套程序计算方法，能够对各向异性材料的各种情况进行计算。“这应该是我们在国内第一个能够用非常完备的程序来开展计算工作，保证了我们在计算上有优势。”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。一些案例之前可能需要花费几个小时，但有了这套算法程序以后，基本上能够一秒出结果，大大提高科研的效率。

这套耗费一年半心血打造的算法程序，成为吴小虎科研路上的“探照灯”。“从这套算法对一些各向异性材料进行一些物理机理上的研究，我们发现了一些新的物理现象。”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，被美国光学学会评选为“全球30项光学重大进展”。

科研的果实，往往是在兴趣与坚持的浇灌下，不经意间绽放。“我当时没有专门去研究非对称吸收，只不过是一个意外的发现，通过进一步的改进工作以及更加深入的思考，我们在更加复杂的情况下能够得到非对称的反射并提出整套理论，为其他研究者提供了借鉴意义。”

他的博士学位论文被评为北京大学优秀博士毕业论文，并且被世界著名学术出版机构德国施普林格（Springer）出版集团收录于Springer Theses丛书。

甘坐冷板凳：“脑袋里只有科研这一件事”

吴小虎始终认为做科研需要的是“纯粹”。“做科研，最重要的是少想一点，其实就是脚踏实地地做好事情。”吴小虎眼睛里闪着光，“我觉得自己是比较纯粹的，可能因为我从小生活在农村，接触的事情比较少，所以我受到的干扰也比较少。一直到博士毕业，脑袋里好像就只有科研这一件事。”

2019年底，山东高等技术研究院刚成立不久，吴小虎看到研究院研究领域与自己专业方向非常契合，便毫不犹豫来到了济南，在2020年正式入职山东高等技术研究院。

自2014年起，吴小虎便在热辐射领域砥砺深耕。科研的道路上，总会遇到未知的挑战和看似无法解决的问题。“科研的本质就是创新，只有敢于突破现有框架，才能为国家的发展提供更多可能性。”在做低对称性材料辐射换热研究时，吴小虎碰到了很多无法解释的现象，传统的理论和方法都行不通。他的学生们提出了一个没有先例的新思路，尽管风险很大，但大胆的尝试过后，他们不仅解决了难题，还取得了全球前沿的研究突破。

“很多时候，科研成果不是一蹴而就的，而是经过无数次失败和调整后的积累。”研究期间，吴小虎联合佐治亚理工大学开展科研攻关。他基于各向异性材料的互易关系，归纳了传统基尔霍夫定律在非互易系统中成立和失效条件，推导了适用于互易材料和非互易材料的普适基尔霍夫定律，为非互易热辐射提供了理论基础。为表彰该成果对领域作出的贡献，国际传热传质中心（International Centre for Heat and Mass Transfer）将2019年度Hartnett-Irvine Award奖授予吴小虎，他也成为第二个获此奖项的中国学者。

“做科研，要始终保持一颗平常心，耐住性子，才能从大量枯燥的数据和实验中发现线索和成果。”每一项成就的背后，都凝聚着无数日夜的忘我付出和不懈努力。

为后学引路：播撒更多科学的种子

“首先把科研基础、本职工作做好，同时也要带好学生团队，最后希望能与社会其他从事热辐射研究的人员相互学习，共同促进我国热辐射学科的发展。”

吴小虎将实际行动践行到自己的座右铭“为学、为教、为政”当中，促进热辐射领域研究成果的科普，吸引更多青年投身于科学研究。

近年来，随着互联网的发展，很多学术会议由线下转到线上。吴小虎想到，大部分会议都是老师去讲，但科研项目具体实施其实是由学生组成的团队来做，理论与实践有时会产生脱节。带着这样的想法，吴小虎开设了“热辐射研究生学术论坛”。成立至今，论坛已经开展了23期学术探讨。

现在经常有一些老师主动跟吴小虎沟通，能不能当论坛点评专家跟学生沟通交流，了解学生关注什么内容、参与哪些研究。“活动带来的意义比我自己做科研的意义要大很多，学生在学习阶段能够有机会得到老师的指导，不同国界、不同老师、不同学生之间形成联接，鼓励着我带着学生做得更好。”

他努力做好科学的传播者。吴小虎创办的微信公众号“热辐射与微纳光子学”，是热辐射领域最大的微信公众平台，为热辐射领域成果和研究者搭建起了一个交流与展示的空间。

“心里始终装着国家的需求”

“科研不仅仅是学术上的突破，更要对国家有实际贡献。”

到山东后，他积极响应新旧动能转化战略，大力发展战略新材料，在科技攻关最前沿勇挑重担。他对双曲材料的近场辐射换热进行深入研究，设计出高效率和高功率的近场热光伏系统，凭借这项研究，受邀为Solid State Physics撰写英文章节，成为近五年第一位为此书撰写章节的中国大陆学者。

应用基础技术类工具软件开发，关系到我国技术创新的可持续性和质量。虽然近年来我国自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。面对这样的大环境，吴小虎完善并拓展了传输矩阵方法，解决了由于光学简并性带来的奇异点和数值溢出问题。之后他对程序进一步完善，将其封装成软件，提高我国在应用工具类软件的自主研发能力，为打破技术壁垒和国外软件垄断局面迈出了关键的一步。