宣金學(xué)
22歲的張哲野坐在華中科技大學(xué)的愛因斯坦廣場(chǎng)上,一邊曬著太陽打著呵欠,一邊講述自己的科研夢(mèng):“我要用石墨烯改變世界?!?/p>
這個(gè)化學(xué)與化工學(xué)院的大四本科生,自稱“不做實(shí)驗(yàn)時(shí)總是沒什么精神,呵欠連天”。令人難以相信的是這個(gè)頭發(fā)像一團(tuán)火焰般豎立起來的年輕人,在過去一年時(shí)間里,以第一作者的身份在國(guó)內(nèi)外著名期刊上連發(fā)5篇學(xué)術(shù)論文。
“學(xué)校對(duì)一個(gè)老師的要求,不過是3年發(fā)5篇SCI(科學(xué)引文索引)文章?!焙蛷堈芤巴瑢?shí)驗(yàn)室的一位副教授介紹說。在實(shí)驗(yàn)室20多名學(xué)生中,張哲野是唯一的本科生,也是年紀(jì)最小的,但他發(fā)表的論文數(shù)量遠(yuǎn)高于其他碩士、博士甚至博士后。
“我只是做了一件自己感興趣的事,并在大學(xué)里堅(jiān)持下來,僅僅是這樣而已。”張哲野說話時(shí)臉上鮮有表情。
本科生挑起實(shí)驗(yàn)室大梁
去年8月,張哲野第一篇關(guān)于石墨烯的學(xué)術(shù)論文,發(fā)表在美國(guó)化學(xué)會(huì)旗下期刊《應(yīng)用材料與界面》上。隨后以第一作者身份完成的3篇文章所發(fā)表的外文期刊,一家比一家知名權(quán)威。
前不久,他的第5篇文章剛剛被美國(guó)《先進(jìn)能源材料》雜志接收,該雜志2012年影響因子達(dá)10.043。而國(guó)內(nèi)核心期刊、中科院主辦的《化學(xué)通報(bào)》影響因子只有0.5左右。
“我剛來時(shí),大家介紹他是‘未來科學(xué)家,我第一反應(yīng)是碩士或博士,沒想到是本科生,之后發(fā)現(xiàn)此言非虛。”同實(shí)驗(yàn)室的“80后”博士生奚江波說。在這個(gè)全名為“先端光電/能源材料與界面化學(xué)合作”的實(shí)驗(yàn)室里,年輕的張哲野挑起了實(shí)驗(yàn)室科研的大梁。
早在實(shí)驗(yàn)室還沒成立時(shí),張哲野就與石墨烯結(jié)了緣。當(dāng)時(shí)才大二的他和另外幾十名本科生一起進(jìn)入化學(xué)院下設(shè)的化學(xué)與化工創(chuàng)新基地,跟著一個(gè)師兄做石墨烯研究。
據(jù)張哲野介紹,石墨烯這種單原子層材料具有非常奇異的特性,它是目前發(fā)現(xiàn)的最薄最硬的材料。它的強(qiáng)度比世界上最好的鋼鐵還高100倍。美國(guó)機(jī)械工程師杰弗雷·基薩教授打比方說,如果將一張和食品保鮮膜一樣薄的石墨烯薄片覆蓋在一只杯子上,然后試圖用一支鉛筆戳穿它,那么需要一頭大象站在鉛筆上。
石墨烯不僅可以開發(fā)制造出紙片般薄的超輕型飛機(jī)材料、超堅(jiān)韌的防彈衣,甚至還可為“太空電梯”纜線的制造打開一扇“阿里巴巴”之門。同時(shí),電子在石墨烯中的運(yùn)動(dòng)速度可以達(dá)到光速的1/300,是硅材料的100倍,它有望用于替代硅,成為新一代電子材料。
2010年,英國(guó)曼徹斯特大學(xué)兩位科學(xué)家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖羅夫,憑借二維空間材料石墨烯方面的開創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)獲得當(dāng)年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
但這對(duì)于業(yè)內(nèi)人士來說,未必是好消息。張哲野的一個(gè)師兄感慨:“當(dāng)時(shí)我覺得完蛋了?!蹦且馕吨荒陼?huì)有上萬篇文章發(fā)表出來,“你想出來的點(diǎn)子別人也會(huì)想得到,你做的肯定也沒有別人快”。當(dāng)時(shí)還在新加坡南洋理工大學(xué)讀博士后的肖老師也記得,材料系每個(gè)實(shí)驗(yàn)室都開始做石墨烯。《自然》雜志等頂尖刊物上,每周都會(huì)有一篇關(guān)于石墨烯的文章發(fā)表。
而張哲野卻找到了一個(gè)改變世界的“杠桿”。“這次諾獎(jiǎng)的頒發(fā)很令人振奮!”他在得知這一消息時(shí)非常興奮。只是和兩位諾貝爾獎(jiǎng)獲得者通過塑料膠帶一層層地剝離石墨片、制作石墨烯不同,張哲野研究的是它的化學(xué)特性及相關(guān)復(fù)合材料。
做實(shí)驗(yàn)就是在約會(huì)
與張哲野一起進(jìn)入化學(xué)創(chuàng)新基地的40名學(xué)生,陸陸續(xù)續(xù)地放棄了?!跋裆鐖F(tuán)招新一樣,音樂一放,圖個(gè)新鮮勁兒就跟著進(jìn)來了,一兩天沒什么,時(shí)間長(zhǎng)了很多人就受不了那種枯燥勁兒?!?/p>
到最后,真正留下來的只剩張哲野一人?!斑@條路并不容易走”,張哲野也能理解其他人的選擇,拿不出成績(jī)、成果出得慢,都讓人浮躁不安。
對(duì)石墨烯的研究,他有著自己的思考。在他看來,碳是人體的基本構(gòu)成元素,石墨烯是單層碳原子構(gòu)成的,大自然中又富含碳,“人最終的本源是要回歸大自然”。
張哲野除了睡覺基本就待在實(shí)驗(yàn)室,晚上11點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室關(guān)門回寢室,回到寢室打開電腦戴上耳機(jī)繼續(xù)看文獻(xiàn),第二天起得稍晚,室友們都已出門。他開玩笑道:“我的室友基本上是見不到我的?!?/p>
“實(shí)驗(yàn)”差不多占據(jù)了他所有的生活。自己社交網(wǎng)站的狀態(tài)上,幾乎都和實(shí)驗(yàn)有關(guān),“沒有思路”、“做不出成果”,化學(xué)院門口六邊形的窗戶裝飾,也能讓他找到石墨烯的影子。
甚至,他連女朋友也顧不上了?!八呐笥押褪┖孟裨诎魏樱罱K石墨烯贏了。”早已成家的“老大哥”奚江波笑著說。
“石墨烯才是他的‘女朋友,即使打水、走路,腦袋里也都是石墨烯?!睆堈芤暗氖矣讶绱苏{(diào)侃。在他們看來,張哲野做實(shí)驗(yàn)時(shí)就是在約會(huì),發(fā)論文就是寫情書,申請(qǐng)的專利便是愛情的結(jié)晶。
“什么樣的人能出成績(jī)?實(shí)驗(yàn)室來得勤的人才最有可能出成績(jī)?!毙だ蠋熣f,“張哲野確實(shí)是既充滿靈感又刻苦勤奮,他就是取得成功的典型。”
2013年10月中旬,張哲野帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)前往江蘇,代表華中科技大學(xué)啟明學(xué)院參加第十三屆“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技競(jìng)賽,這也是化學(xué)與化工基地隊(duì)伍首次代表華中科技大學(xué)啟明學(xué)院進(jìn)入該項(xiàng)賽事?!皬堈芤笆莻€(gè)特例,希望本科生都像他這樣也不現(xiàn)實(shí)?!碧K州大學(xué)教授、清華大學(xué)中國(guó)科技政策研究中心兼職研究員董潔林指出,“就像有一個(gè)愛因斯坦在我們面前特立獨(dú)行,不要擋著他,不要扼殺有才華、有動(dòng)力的年輕人就好了?!?/p>