作者:记者 姜天海 来源: 发布时间:2016-11-16 18:59:10
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“我们的世界离得开铜或金吗?绝不可能。石墨烯亦是如此。”
这是诺奖得主安德烈·海姆(Sir Andre Geim)在英国驻华大使馆的咖啡厅接受《科学新闻》专访时的感慨。2010年,他与英国曼彻斯特大学的同事康斯坦丁·诺沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)因“在二维材料石墨烯方面所做的开创性工作”而获得诺贝尔物理学奖。
海姆虽被冠以“石墨烯之父”的美称,却在采访中半开玩笑地表示,已经开始有些厌倦了自己的“孩子”:“我在一个研究项目中从不待超过5年,就会试着转向另一个研究。现在我已经开始恨石墨烯了,因为我已经和石墨烯打了12年交道。”
但正如每一位“刀子嘴豆腐心”的父母,话还没说完,他却又开始惦念起石墨烯的好:“在我的研究中,石墨烯是性能如此出色的一种材料,因此它可以作为一种很好的工具,帮助我寻找新的研究领域。”
目前,海姆正在寻找水作为二维材料在纳米尺度下的性能,而这只能依靠石墨烯和其它二维材料才有可能做到。在他心中,石墨烯已经成为他实验室“工具箱”中不可或缺的一部分。
不过,很多人知道海姆并不是因为他是“石墨烯之父”,而是因为另一个令人惊奇和充满遐思的实验——悬浮青蛙。2000年,他因为这项奇思妙想而为自己赢得了“搞笑诺贝尔奖”,并走进了许多物理教科书。这也让他成为世界上唯一一个“双料”诺奖得主。
走近海姆的世界,或许并不是出于记者的采访任务,而是着迷于他有趣而又传奇的一生。
变废为宝
几年前,海姆与一大群英国人到约旦的沙漠徒步旅行。傍晚扎营时,他们在篝火前玩起了英国流行的“吹牛”游戏。玩游戏的人会讲一堆大话,其中只有一句是真的,其他人需要猜出哪句是真。
海姆跟同伴开起了玩笑。游戏到他时,他说:“我生于地中海气候”“我在红军当过副队长”“我得过‘搞笑诺贝尔奖’”“我爬过几座5000多米的高山”“我曾在没有绳子的情况下掉入100米深的冰缝”“我在32岁第一次被称作‘俄罗斯人’”“在大学我学过洲际弹道导弹”“我在北极圈北部当过砖瓦匠”“我本人认识戈尔巴乔夫”等等。
让他惊讶的是,除了最后一条,其他都被同伴认为是“吹牛”。这让海姆每局必胜,因为除了最后一条,其他都是海姆的亲身经历。海姆第一次开始思考,他的人生可能并不如自己认为的那么微不足道。
海姆生于全球著名的黑海海滨度假城市——索契,之后,他以优异的成绩考上了莫斯科物理技术学院(Phystech)。读博期间,他的亲身经历让自己意识到,在以后的学术生涯中绝不要去做已经没落了的研究方向。
导师Victor Petrashov从固体物理研究所到了新建的微电子学技术研究所,这导致海姆的博士生期间一直有些“颠沛流离”。虽然两个研究机构之间仅有200米的距离,但是却极大地扰乱了海姆的研究工作——他丢掉了不少设备,然后又要重新架设所有的设施。最初,他还抱着热情进行金属物理学的研究,但随后,他越来越清醒地意识到除了自己的导师之外,没有人在乎他的研究。
他用时5年完成了博士论文,论文的题目冗长而无趣。现金足球网:数据库(Web of Science)的数据残酷地显示出,他的论文只有2次引用量,还都是源于共同的作者。
这时,他才清醒地反思道,这个研究主题早在他开始读博的十年前就已经没落了。因此,他告诫自己以后绝不应该用这些“僵尸”项目去折磨自己的研究生。
博士毕业后,海姆开始在微电子学技术研究所担任科研人员。当时,前苏联的研究体系鼓励年轻科学家选择自己的研究方向。经过1年的摸索,他在研究上脱离了与前导师的关系,开始自己寻找有潜力的新研究方向。虽然当时的研究条件非常艰苦,但他却在极小不均匀磁场(在亚微米范围内变化)的电子运动领域开辟了自己的天地。
这段经历让海姆意识到:在众人都在争抢的领域找到新现象,要比引入一个新的实验体系难得多。在开辟一个新的领域时,成功的几率要大得多。当然,可能你对于这个领域很多美好的期许不会实现,但是在研究任何一个新的体系时,总会出现你意想不到的新发现。
1990年,在英国诺丁汉大学短期访学期间,由于条件所限,海姆只能利用实验室里已有的设备。他在实验室角落里找到了多年前实验人员留下的落满了灰尘的砷化镓微米线。
在条件非常艰苦的前苏联科学院的工作经历,让他得以在相对不利的实验条件下“变废为宝”。实验室人员眼中的废品成了他的金矿,他开始每周工作100个小时进行研究,并因此在《物理评论快报》上发表了2篇文章。
“我常常用这段经历来调侃我的年轻同事们。当事情并不按预期发展,人们开始抱怨时,我会刺激他们说,‘根本没有不好的样品,只有差学生/博士后’。仔细探寻,你总会发现新的东西。”海姆在诺贝尔奖演讲中说,“当然,最好要避免这样的经历。即便你够幸运,能够找到像石墨烯这种令人激动的新实验体系,严谨细致和恒心毅力会让你走得更远。”
“周五晚实验”
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