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納米材料專家、最年輕的中科院院士盧柯


來源:南方人物周刊

1988年,盧柯放棄去日本讀博士的機會,留在中科院當(dāng)起了土博士。這期間,他在國際學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表了十幾篇論文,修正了被引用10年的英國科學(xué)家斯考特等人確定的Ni-P非晶合金晶化產(chǎn)物間的位向關(guān)系,并提出非晶態(tài)金屬的新的晶化機制,因此于1989年榮獲首屆“中國科學(xué)院院長獎學(xué)金特別獎”。這之后,一系列的榮譽不斷降臨到他的身上:2001年,被中科院任命為金屬研究所所長;2003年11月,年僅38歲增選為中科院院士;2004年3月,當(dāng)選2003年中國青年年度科學(xué)家;2005年4月,被有350余年歷史的德國科學(xué)院增選為該院院士。

  中科院能放心地把金屬所的帥印交給36歲的盧柯,足可證明盧柯在我國材料界的領(lǐng)軍地位。

  的確,那時的盧柯不僅是我國材料界的先導(dǎo)人物,在國際上也風(fēng)頭正勁。1998年,國際亞穩(wěn)及納米材料年會(ISMANAM)授予盧柯ISMANAM金質(zhì)獎?wù)? 以表彰他對這一新興領(lǐng)域的杰出貢獻;1999年,盧柯當(dāng)選為國際納米材料委員會,成為該委員會中惟一的中國籍委員。

  納米材料——這個很時尚的字眼正是盧柯的研究課題。

  “納米”(nanometer),一種長度單位,1納米即1米的10億分之一。納米結(jié)構(gòu)通常是指尺寸在100納米以下的微小結(jié)構(gòu),納米技術(shù)即是一種在0.1至100納米尺度范圍內(nèi),用單個原子、分子制造物質(zhì)的技術(shù)。

  納米材料科學(xué)成為當(dāng)今最活躍的研究領(lǐng)域之一。

                

  天生一個科學(xué)家

  1990年,剛剛博士畢業(yè)的盧柯在美國的《J.Appl.Phys》及《Scripta Metall.Mater》雜志上發(fā)表論文,提出了制備納米晶體的一種新方法——非晶完全晶化法,該方法具有工藝簡單、晶粒度易于控制、界面清潔且不含微孔洞等優(yōu)點。1994年,國際學(xué)術(shù)刊物《Mater.Sci.Eng.Reports》邀請盧柯撰寫關(guān)于非晶完全晶化法的專題綜述,這意味著該制備方法在國際納米材料界得到同行的廣泛認可,成為當(dāng)今國際納米材料的3種主要制備方法之一。該制備方法的確定,使我國的納米晶體研究領(lǐng)域進入國際先進行列。

  盧柯曾經(jīng)說過,“我非常有幸,從事了這個全世界都關(guān)注的研究領(lǐng)域。”從某種角度說,中國的材料界非常有幸,有瘋狂熱愛科研的盧柯在研究這個課題。

  盧柯似乎天生就是科學(xué)家的材料。上研究生的時候,他就具備了從事科研的良好素質(zhì):他有看待失敗的從容心態(tài),有堅持到底的頑強毅力和強烈的自信心,沒有青年人的心浮氣躁。1984年底,當(dāng)盧柯準備考研的時候,黃日華、翁美玲版的《射雕英雄傳》開始熱播,其他考研的同學(xué)都忍痛放棄了,只有盧柯一集不落地堅持看完。這個性情內(nèi)向的19歲的年輕人很有定力,目標(biāo)明確,做事扎實而不刻板。那時,他開始有了嚴格的時間表和工作計劃。20年來,他一直恪守著這個時間表,現(xiàn)在,他依然每天工作到晚上10點。他16歲上大學(xué),30歲成為博士生導(dǎo)師,32歲擔(dān)綱“快速凝固非平衡合金國家重點實驗室”主任,以令人驚悚的速度跑在納米領(lǐng)域的最前沿。

  盧柯認為,科技的發(fā)展很大程度上取決于人的思想觀念的發(fā)展,盡管在中國做尖端科研的條件與國外比有不小的差距,我們也許沒有充足的資金、沒有最先進的設(shè)備,但能不能做好主要取決于人,人的作用是不可替代的。

  Nothing is impossible(沒有什么事情是不可能的)!

  Game is never over(游戲永遠沒有結(jié)束)!

  這是盧柯經(jīng)常勉勵學(xué)生的幾句話,也是盧柯之所以能成為今日盧柯的至尊法寶。上帝似乎給了盧柯一雙探索科學(xué)之門的眼睛,讓他能夠在最簡單的看似平常的東西里,發(fā)現(xiàn)出被忽略的東西。盧柯的一系列重大發(fā)現(xiàn)都是在“破銅爛鐵”里找到的。他在發(fā)現(xiàn)中品嘗到研究的樂趣,不斷地發(fā)現(xiàn),不斷地受到鼓舞,眼界越來越開闊。他看到了那么多可做的,多得做不完的事情。他常常跟學(xué)生說,任何事情你都不可以說,別人做過了,我沒戲了。科學(xué)研究永遠需要冒險的勇氣。要敢于想別人之不想,做別人之不做。前幾年的諾貝爾物理獎得主,在陶瓷里找到了超導(dǎo),在塑料里找到了超導(dǎo),這是人們想都不會去想的事情。

  受到納米“鼻祖”高度評價

  2000年,盧柯在極具影響力的《科學(xué)》(《 Science 》)雜志上發(fā)表了第一篇論文。讓他贏得了這份國際權(quán)威刊物入場券的論文,曾經(jīng)17次易稿。

  這篇論文受到了世界同行的高度好評。納米材料“鼻祖”葛萊特教授認為,盧柯課題組的這項工作——發(fā)現(xiàn)了納米金屬銅在室溫下具有超塑延展性而沒有加工硬化效應(yīng),延伸率高達5100%——是“本領(lǐng)域的一次突破,它第一次向人們展示了無空隙納米材料是如何變形的”。

  2003年1月,《科學(xué)》又發(fā)表了盧柯等人的一項最新科研成果:將鐵表層的晶粒細化到納米尺度,其氮化溫度顯著降低,從而為氮化處理更多種材料和器件提供了可能。這是盧柯科研小組取得的又一個突破性進展,被評為 2003 年中國十大科技進展之一。

  2004年4月16日,《科學(xué)》雜志發(fā)表了盧柯課題組的最新成果:采用納米尺寸的生長孿晶強化金屬的新途徑獲得了同時具有超高強度和高導(dǎo)電性的銅。而按照以往的經(jīng)驗,對銅進行強化以后,會使其導(dǎo)電率有所下降。這一成果的創(chuàng)新性在于,把難以統(tǒng)一在一起的性能統(tǒng)一在了一起。

  《科學(xué)》雜志的評審人認為,這是一個十分重要的突破,是其他任何強化技術(shù)無法達到的。它“再次用極為漂亮的實驗結(jié)果演示,通過在納米尺度上的結(jié)構(gòu)設(shè)計可以從本質(zhì)上優(yōu)化材料的性能和功用”。

  《自然》雜志的評價是一個疑問句——“在一個被認為不可能的事情里怎么還會做出東西來?”

  材料學(xué)面臨的嚴峻現(xiàn)實

  身為中科院金屬所所長的盧柯把他的工作描述成:我是個班長,領(lǐng)著團隊在做事。金屬所的氛圍非常好,每個人在這里都能找到自己合適的位置。在中科院金屬研究所里,有10個人是杰出人才基金獲得者。平和的心態(tài)、深入地思考、踏實地做事,盧柯身上的品質(zhì)已經(jīng)成為這個團隊的集體面貌。

  盧柯認為,現(xiàn)在是中國各個領(lǐng)域發(fā)展的最好時期,也給材料學(xué)的研究創(chuàng)造了最好的機會。中國工業(yè)化的進程對材料學(xué)科提出了許多嚴峻的、亟待解決的問題。面臨資源減少、原材料價格上漲、環(huán)境污染等問題,如果不發(fā)展更先進的材料,中國工業(yè)化的成本將是驚人地巨大。能不能拿出更新的技術(shù),少消耗資源,少消耗能源,少污染環(huán)境?能不能做出環(huán)境友好的材料,研制出少產(chǎn)生或不產(chǎn)生二氧化碳的能源,來保護我們的環(huán)境?能不能研制出高質(zhì)量、低成本的加工技術(shù)?能不能研制出更先進的材料制造我們自己的火星探測器,制造我們自己的航天飛機?盧柯和他的團隊任重道遠。

  盧柯說,“在國際上我們有幾個領(lǐng)域已經(jīng)跑在最前面,但整體水平與歐美發(fā)達國家相比,還是有差距的,我們實驗室的使命就是要縮短這種差距。”

  目前,盧柯承擔(dān)了7項國家重點科研項目;他所領(lǐng)導(dǎo)的科研小組被德國馬普學(xué)會和中國科學(xué)院共同確立為馬普青年科學(xué)家伙伴小組,被世界同行專家譽為納米材料方面的幾大研究小組之一;最近,又有兩個研究員在《物理評論快報》發(fā)表論文,受到國際專家的關(guān)注。
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