她是漫漫科研路上上下求索的一员，也是追逐极限、勇敢向前的青年科研人。作为物理学院凝聚态物理专业2018级的一名博士研究生，洪嘉妮在校期间曾获国家奖学金、北京市三好学生、北京大学校长奖学金、北京大学三好学生标兵、北京大学优秀科研奖等荣誉。博士就读期间，她独立完成整套扫描探针显微系统的升级以及qPlus力传感器设计的优化，使其探测灵敏度和成像分辨率达到国际目前最佳水平。她所在团队首次实现了水分子中氢原子的直接成像和定位，在实空间观测到水合质子的原子级分辨图像。她于2022年7月在国际顶级学术期刊Science上发表共同一作文章。

洪嘉妮师从物理学院江颖教授，致力于qPlus型扫描探针显微术自主研发和应用。从踏入科研门的“小白”到成为窥探“水合质子”的世界第一人，这样的成长并非一日之功。热情活泼的洪嘉妮初入科研门便穿梭于各个实验室之间，向师兄师姐们请教实验问题，在与前辈的交流中不断汲取经验和知识。然而一开始的工作并不尽如人意，实验室里一台老设备“久经沙场”，是组里立下赫赫战功的“老将”，奈何精度却无法比拟新进的设备。“工欲善其事，必先利其器。”机械泵的轰鸣声隐隐透着它的不甘。正是如此，洪嘉妮与科研楼的这台设备产生了羁绊，仿佛冥冥之中自有天意。已经能够独当一面的她开始反复查阅国内外设备资料，确认了症结所在。日复一日地与设备调试、磨合半年之后，她终于完成了系统的升级，使设备系统的探测灵敏度和成像分辨率达到国际目前最佳水平，能够做到在微观层面把水的结构“看”清楚。

自主升级后的扫描探针显微镜设备（SPM）

功夫不负有心人，焕然一新的设备加上朝夕相处的默契，让洪嘉妮做起实验来越发得心应手，很快就在实空间里观测到水合质子的微观结构，实现了科研上的突破。通过高分辨的显微技术，她所在的团队首次在实空间识别氢键网络中水分子、水合质子，以及区分不同构型的水合质子，首次观测到了由核量子效应稳定的Zundel构型水合质子。江颖对此评价道：“可以说，我们看到了自然界的原子的极限。”这一令人激动的发现也很快受到了国际学者的认可。洪嘉妮等人的研究成果于2022年7月在国际顶级学术期刊Science上发表。

Zundel构型水合质子中对称化氢键构型示意图

洪嘉妮积极地参加国内外的学术会议。2023年3月，洪嘉妮作为优秀博士生代表前往日本参加了第十四届HOPE Meeting，与多位诺奖得主和国内外众多优秀学者交流。其间她凭借优秀的表现在100余名参会者中脱颖而出，获得了“Best poster presentation Award”的奖项。此外，她还在2023年美国化学学会（ACS）年会中获得优秀报告奖。同时，通过广泛的学术交流，洪嘉妮拓宽了自己的视野和格局，也更加坚定了自己为祖国科研事业奋斗的决心。目前，洪嘉妮正在日本神户大学交流，努力学习更多种类的原子力显微镜技术，为日后在该领域深耕奠定基础。

洪嘉妮与2014年诺贝尔物理学奖得主AMANO、2015年诺贝尔物理学奖得主KAJITA合影，以及在会议期间获奖合影

劳逸结合、张弛有度，不忘感受科研之外的美好是她的追求。洪嘉妮总是合理地安排闲暇时间，做好平衡，无论是科研还是生活，都能事半功倍。她既是上央视《开讲啦》、对科研充满热情的好问青年，也是健身、游泳、跑步、滑雪一样不落的元气少女。除此之外，她兼顾学业与生活，用精湛的厨艺为家人和朋友送上美味佳肴。

洪嘉妮作为嘉宾录制央视《开讲啦》节目，图为央视CCTV-1开讲啦官方微博视频截图

无论是学术科研的工作还是日常闲暇的生活，洪嘉妮都展现出一种“咬定青山不放松，立根原在破岩中”的韧性。作为一名北大物理人，她相信，即便是浩瀚宇宙中微乎其微的星尘，也要努力成为最闪亮的一颗。

专题链接：青年榜样