光是我们每天看见的晨曦与霓虹，也是信息时代最核心的载体，从光纤通信到手机屏幕，光在宏观世界无处不在。而复旦大学未来信息创新学院青年研究员王丹青，则在纳米尺度上“驯服”光的行踪。
从光子学到纳米材料，再到量子系统，王丹青的科研“版图”一步步扩大。作为一名女性科研工作者，她用行动不断突破自我，持续拓展科研的边界。
2025年凭借在科研上的突破性贡献，王丹青成功入选2025年度“35岁以下科技创新35人”（简称“TR35”）亚太区榜单。
见微知著，她在微观世界“驯服”光
王丹青的研究领域是微纳光学，顾名思义，就是把光学的尺度压缩到微米甚至纳米级别，在这个肉眼看不见的世界里，观察那些新奇的光学现象以及光与物质的相互作用，见微知著。
中学时，王丹青相信物理是“万物之理”。凭着这股劲儿，她考进南京大学物理学院。可到了大学，她反而对未来产生迷茫。直到大二，一次偶然的机会，她走进了课题组，想亲自试一试，科研到底是不是自己喜欢、也适合走的那条路。
在祝世宁院士和李涛教授的课题组，王丹青逐渐产生了对光的研究兴趣。在她看来，光既是我们日常生活中无处不在的直观存在，也是蕴藏新机制与无限探索空间的前沿科学。
本科毕业后，王丹青赴美国西北大学攻读应用物理博士，师从Teri Odom教授和George Schatz教授。她最得意的成果之一，也是博士阶段的第一项系统工作。但这项工作，却使她经历了长达数月的“至暗时刻”。
通常，激光器会面临模式竞争，不同波长的光争夺增益，最终只有一个模式胜出。王丹青和团队想做一个大胆的尝试：构造微米尺度的超晶格，使多个光学模式之间互不干扰，同时输出不同颜色的纳米激光。
想法很美，但实验现象却完全超出预期。实验中，团队发现，两个距离很远的结构居然产生了耦合，这在传统认知里几乎不可能。“当时我们花了三个月反复验证，重复实验、排查误差、推翻假设……每天走进实验室都带着期待，走出来却常常带着失落。”她回忆道，“很焦虑，一直想这个现象要怎么解释，也对自己产生过质疑。”
但她没有放弃。她选择“把自己归零”，去大自然走走，清空思绪，短暂忘记科研的烦恼后再重新投入研究。最终，她和团队从实验现象出发，反推物理机制，发现长程光学作用正好可以用能带理论准确解释。这项成果最终发表在Nature Nanotechnology上，为多色生物成像和多路光通信提供了新方案。
另一个让王丹青感到骄傲的工作，灵感来源于变色龙。十年前的一项研究发现，变色龙改变体色，不仅依靠色素细胞，还与其皮肤表面一种名为“鸟嘌呤”的纳米晶体排列方式有关。这些晶体呈现出规则的周期性结构，当皮肤被拉伸或放松时，晶体之间的间距就会发生变化，从而改变反射光的波长，呈现出不同的颜色。王丹青由此想到：能否把这种自然界的变色机制，用在激光器上呢？
传统激光器一旦制造完成，输出颜色就固定了，想要调色，需要复杂的光学调制。王丹青和团队设计了一种可拉伸的纳米激光器，将金纳米颗粒排列成周期性晶格，嵌入弹性聚合物基底中，再填入液态染料作为增益介质。当基底被拉伸，颗粒间距增大，激光波长向长波方向移动，释放后又恢复如初。这项成果，有望为未来可穿戴设备及柔性光学显示技术带来突破性进展。
2025年ChinaNano会议上，王丹青和博士导师Teri Odom及其原组员的合影
“要么成功，要么成长”，不断突破的科研边界
王丹青的身上有着许多科学家共同的特质：喜欢突破，不甘于按部就班。博士毕业之际，导师们鼓励她拓宽之前的研究舒适区，探索新的方向。幸运的是，王丹青获得了极具竞争力的米勒博士后奖学金（Miller Research Fellowship），前往加州大学伯克利分校吴军桥课题组。从博士到博后，她逐渐成长为一名可独当一面的科研人。
但独立，也意味着从零开始。光学出身的她主动跳出舒适区，将自己所学和材料学相结合。基于兴趣和导师的研究体系，她将目光瞄准对近零介电常数（ENZ）材料光学特性的探索。
这是一种介电常数趋近于零的特殊材料，王丹青发现，光在其中波长被拉伸，相位变得均匀，能产生极强的近场增强效应。近零介电常数薄膜之间可以产生长程光学耦合，振荡行为类比于量子隧穿效应。这项发现为发展新型量子模拟平台提供了全新思路，相关成果也于Nature Communications上发表。巧合的是，虽然基于不同材料体系，这和她之前光学超晶格的工作在长程光学作用机理上有着异曲同工之处。
这一成果也来之不易。刚到伯克利时，一切从零开始，理论体系需要重构，设备需要自己搭建、调试、磨合。实验失败、重来，再失败、再重来。这样的日子成了探索初期的常态。
“要么成功，要么成长，每个阶段都是人生的礼物。”这种性格特质，让她在科研路上不断开拓新方向。博后结束后，王丹青也曾纠结未来的去向。面对国外教职的工作机会，她转而去往德国马普所光科学研究所，希望在室温量子光子学方面有更多积累。“当时的选择不太容易，还是希望自己在真正独立之前有更扎实的基础。”
2023年，王丹青和博士后导师吴军桥及其组员的合影
就这样，从光子学到纳米材料、量子系统，她从未止步。在她看来，那些看似灵光一现的突破，往往是过去某个时间点上的某次交谈、某个偶然的碰撞，在岁月里悄然交织、彼此呼应，最终汇聚而成的。
2024年，王丹青选择回国加入复旦。“未来信息创新学院和光科学与工程的平台很棒，”她说，“学院具备飞秒激光和超净间等大型仪器设备，对刚起步的课题组很关键。”此外，复旦宽松自由的科研氛围她也早有耳闻，这也给了她极大的研究自由度。
作为理工科领域的女性学者，王丹青对同行群体的结构变化有着直观感受。从本科到博士、博后，再到如今获得教职，各阶段中的女性同行者的数量逐渐减少。“科研也好，其他工作也罢，其实和性别没什么关系，重要的是摸索出一套适合自己的工作方法。”
在她的博士导师Teri看来，同时推进多个项目完全可行，关键在于时间分配。王丹青对此颇有共鸣。回国后，她既要搭建实验室、指导学生、撰写基金申请，又要承担教学、推进合作、处理日常事务。在多重任务面前，明确主线、保持平衡成为她处理工作的基本信条。
为师为友，她在自然中找到“扎根”的力量
成为导师后，王丹青坚持每周与学生进行一次一对一的交流，每两周开展一次组会。组会不是单向汇报，而是一个展示平台，她鼓励学生分享自己进展的同时，其他人带着批判的眼光聆听、互动。与学生相处时，她追求“亦师亦友”的状态，彼此坦诚，相互信任。
王丹青和目前课题组同学的合影
除了课题组的项目，她同时教授《量子光学》本科生课程。备课的过程让她温故知新，也让她有机会对自己的知识体系进行重新梳理。
工作之余，王丹青保持着两个长久的习惯：一是记周记，用文字记录关键时间点的所思所得，“把自己从亲历者变成旁观者，能更客观地看待自己的经历与成长”。二是亲近自然。在伯克利时，她常开车到学校附近的山上，在落日时分远眺海边的金门大桥。
最近，她喜欢上了养花。办公室里摆着几盆绿植，一盆茉莉刚买回来，正等待绽放。在她家里，去年冬天买的几株富贵竹，已经从当初的无根切枝，慢慢长出了白色根系，如今枝叶舒展。这盆富贵竹正如她回国一年半的历程：在新的环境、新的实验室，逐渐扎根、抽芽。
有意思的是，她最近偶然发现了一个与自己名字的巧合。“在国画中，丹是红色，青是蓝绿色，红、绿、蓝正好是色光三原色。”她笑着说，“做了这么多年光学，突然发现名字里就藏着光的密码。好像冥冥之中注定要踏上这条路。”
聊到未来，王丹青希望能在微纳光学和光子集成方向有更多突破，和现有的电子芯片实现融合，进一步实现落地应用。通过TR35的活动，王丹青正与集成电路与微纳电子创新学院的朱可人老师沟通合作，希望利用双方已有的优势资源进行整合优化，共同探索新方向。“我们希望在AI时代通过光子芯片为正在爆炸的算力需求提供潜在解决途径，也想基于微纳光学在量子光子学领域进行一些长期探索。”
回顾自己的经历，王丹青坦言，她的人生轨迹正如她所研究的光：在不同介质中折射、反射、干涉，最终汇聚成一束明亮而稳定的激光。如果要送给年轻时的自己一句话，她说：“遵循内心的选择。有些事情可能当时困惑，过五年、十年，答案自然会浮现。”
正如她养的那盆富贵竹，扎根需要时间，但一旦扎下，便可静待生长。
