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【封面策划·能源新青年】孙禄钊:拒绝被标签化

作者:www.jlxtzx.org 发布于:2019-05-14 21:17 文字:【大】【中】【小】

目前,孙禄钊和项目组其他五位成员一起推进项目研究。除了项目本身的科研任务外,他还要学着如何当好一个组长,调动团队成员的积极性,让大家劲儿往一处使。

于是,石墨烯的超导态被大众赋予了这样一种期望:充电快、耗时短 。

跟孙禄钊想象的不太一样,衡水中学没有像外界疯传的那样:学生只会死读书。在教室里放电影、多样化的班会、机器人大赛、舞蹈艺术节等活动都让孙禄钊大开眼界。

孙禄钊就是其中一个。

然而孙禄钊指出,石墨烯的超导态还处在探索阶段,属于实验研究阶段。在这种特殊扭转角度下,石墨烯小批量制备都很困难,就更不用提量产后的商业用途了。对于超导体来说,低温还是必要条件,目前还是绕不过去的坎儿。前景可期,但是离商业用途还有一段时间。

“相比于在学校里面做科研,确实不近,但这里的平台更大,可以做更多北大做不了的事情,工作环境和氛围也都很好。”孙禄钊说。

稻香湖地铁站出来后,一座座既前卫又现代的高楼映入眼帘,与周围的荒地和群山显得有些违和。反差更大的是前一分钟还听着旁边当地村民用略带口音的普通话聊着家长里短,后一分钟就被擦身而过的科研人员用满是专业术语的聊天内容“整晕”。

小档案

消息传回国内,石墨烯的话题再度翻红。

自电动汽车问世以来,动力电池和电机一直是电动汽车产业最为核心的两大关键技术。其中,电池的性能指标和经济成本更是决定了电动汽车的商业化进程。

// 北京大学前沿交叉学科研究院,物理化学专业博士生在读,师从刘忠范院士

河北衡水中学和六安市毛坦厂中学是闻名全国的高考“工厂”,其中河北衡水中学又以“清北摇篮”著称。在2018年发布的《清华北大自主招生名单》中,衡水中学通过清北自主招生初审的人数为71人,超过第二位的人大附中,位居全国第一。孙禄钊就是在衡水中学度过了高中时光。

自石墨烯问世以来,国内外石墨烯领域的研究成果层出不穷,尤其是2013年。

“我希望将来能出国学习一段时间,看看外国的相关技术是什么样的,他们的教学理念肯定和我们这边不一样。同样,我也不排斥再转专业,交叉学科目前是一个挺重要的学科,就像当年刘院士招收我时所考虑的:不断创新和试错,总会有意外收获。

今年,1990年出生的人也即将进入而立之年。而1992年出生的孙禄钊对90后的种种标签并不认同。

“刘老师是一个不断创新的人,在他看来,一切看似不相关的事,说不定一结合就会产生不可思议的结果。比如,我本科是学光电又是偏电子自动化研究的,他就觉得如果将我本科的研究内容和石墨烯研究相结合,会是一种全新的尝试,也许将来在石墨烯的产业化应用上会有重大突破。”

每年,衡水中学都会在各个县、市“搜罗”尖子生,孙禄钊当年的中考成绩为全县第二,自然成为衡水中学的招生目标。

明年就是孙禄钊博士研究生的最后一年,未来他还想继续走科研之路。

2018年,北京石墨烯研究院正式揭牌,这里集合了质检中心、超净间等各种实验室,以及为创客和相关项目团队准备的众创空间。这栋灰白色的4层建筑,是孙禄钊每天工作和学习的地方。

 

执着源于热爱

“那时我们学校开展了一些创新创业计划,让本科生接触一些科研项目。我咨询了一位老师,第一次听说了石墨烯。当时石墨烯对我来说是完全陌生的,经过打听后才得知,在很多学校,只有特别优秀的学生才有机会做石墨烯相关的项目,当时我的斗志一下子就被激发出来了,我决定去试试。”

然而石墨烯,尤其是高品质、无污染的石墨烯的批量制备却并不容易。

 三百多平米的展厅,从展板到样品,孙禄钊如数家珍,语速快且坚定。他不仅自己动手操作,还数次将演示样机交给我们:“你们也来试试。”

“我中考那年,衡水中学还没有现在这么有名。因为离家有点远,当时家里人问我愿不愿意去,我觉得既然人家主动找到我,那我就去试一下。”

“刘老师常说,制备决定未来。材料制备的角逐最终看装备,而装备的研发一定离不开材料的基础研发和工艺。石墨烯原材料的制备,尤其是高品质石墨烯薄膜的批量制备,在未来必将是关系石墨烯工业化应用的关键技术。”

“我从来不觉得90后和80后、70后有什么区别。所谓的叛逆不叛逆,成熟不成熟,跟出生年代关系不大,而是和年龄有关。随着年龄的增长,我们也慢慢地认识到光叛逆是不行的,整个社会都在飞速发展,作为社会的一份子,我们也要努力适应社会,才能与它一起进步而不被时代抛弃。” 

然而,想当刘院士的学生并不容易,每年他只招收三个博士研究生,层层选拔,是必不可少的环节。孙禄钊坦言,让他没想到的是,自己的“胜出”居然源于他的本科专业。

北京石墨烯研究院紧邻凤凰岭自然风景区,坐落在实创智谷中心,偏居北京的西北角,与华为北京研究所、中国人寿研发中心隔街相望。除此以外,附近几乎所有的公司,名字里都带有“科技”二字。不难看出,以中关村为核心的“小硅谷”正在向外延伸。

“即使没有成为超导体,石墨烯的导电性能也比一般材料要好得多。我们说的导电性能好实际上是指它的电子迁移率比较高,就是指电子在这个材料当中跑的快慢程度。由于石墨烯独特的能带结构,它的载流子迁移率可以超过硅材料的10倍,这在未来高速电子芯片中有着广阔的应用前景。高导电性的石墨烯作为添加剂或电极材料可以大大改善电池的性能,在能源存储领域也被寄予厚望。”

那一年,欧盟石墨烯旗舰计划启动,中国石墨烯产业技术创新战略联盟成立,北京市低维碳材料科学与工程中心挂牌成立??

 

去年,一位中国的年轻学者曹原被英国《自然》杂志选为2018年度影响世界的十大科学人物之一,其两篇关于石墨烯即使不在低温状态下,两层碳原子层只要扭转一定角度,便可产生超导效应的文章轰动了国际学界。

 

文/本刊记者  赵卉寒

话毕,他将我们引向了石墨烯样品的另一侧展台。可以看到,石墨烯的应用领域非常广泛,晶体管、光纤、传感器、柔性显示屏,甚至是可穿戴的衣服、帽子等。当然,这其中最被大众关注和期待的,可能就是石墨烯电池了。

// 总喜欢问:“你觉得这样行吗?” 脑子里有一堆点子,喜欢创新和不断试错,认为只有这样才能有意外收获。

1911年,金属的超导态被发现。科学家们发现将汞冷却到-268.98℃时,汞的电阻会突然消失,许多金属和合金中也有与汞类似的低温下失去电阻的特性。导体没有了电阻,电流流经超导体时就不会发生热损耗,电流可以毫无阻力地在导线中形成强大的电流,从而产生超强磁场。

作为一种新兴材料,石墨烯于2004年被英国曼彻斯特大学的两位科学家安德烈·盖姆(Andre Geim)和康斯坦丁·诺沃消洛夫(Konstantin Novoselov)发现,俩人也因此获得了2010年诺贝尔物理学奖。优异的电学、热学和力学性能,使石墨烯一经发现就成为各界的焦点。

“按照项目的既定要求做事,比在学校里面自由探索压力更大了,但是可能因为高中就是在一个高压的环境里,那时就学会了自我疏解,所以抗击打能力还行吧。”孙禄钊笑着说。

“因为石墨烯是一种二维的原子晶体,非常薄,只有单原子层。最开始时,发现石墨烯的那两位专家是用胶带对石墨薄片进行剥离的,要不断重复这一动作,当薄片薄到仅剩一层碳原子时,就是石墨烯了。但是这样的产量非常小,并且无法保存和转移。后来通过各种实验,我们发现把铜箔当作载体,用化学气相沉积的方法来制备单原子层的石墨烯薄膜是目前比较理想的方法。”孙禄钊指着研究院展厅中的一块石墨烯/铜箔样品说。

 被刘院士收入麾下的孙禄钊也确实没有让自己的导师失望。凭借本科时的工科背景,在导师的建议和指导下,他结合工艺研发装备,在高品质石墨烯薄膜批量制备和超洁净石墨烯制备方面,取得了突破性进展。

在电子科技大学时,孙禄钊学的是信息显示与光电技术,属于工科背景,但石墨烯的研究属于理科范畴。在申请直博时,他还担心过自己的专业“跨界”会不会不被认可,直到面试完公布结果的那一刻,他悬着的心才落地。

 

每天从北大出发,即使有班车接送,孙禄钊在路上也要花费将近40分钟的车程。

孙禄钊:拒绝被标签化

也是在那一年,北京市提出打造创业孵化一条街,聚集高端创新创业要素的口号。按照这一要求,北京海淀图书城被调整改造,空间优化后,闻名全国的中关村创业大街由此诞生。大学生的“双创”热情开始在全国范围内酝酿、发酵。

中国科学院院士刘忠范是国内石墨烯领域的领军人物,他还是北京大学纳米科学与技术研究中心主任。本来还犹豫是否要选择攻读博士研究生的孙禄钊当机立断,决定拜师刘忠范。

彼时,正在电子科技大学读大二的孙禄钊,第一次听说了石墨烯。

“在衡水中学,学习慢慢成为一件自主的事,大家都非常优秀,你不努力就会落后,将努力和优秀变成一种习惯后,一切压力就会化为动力。大家都说读博压力大,但是我们现在不需要去拉项目资金,不需要过多地和各种企业、厂商周旋,和导师相比我们这点压力不值一提。”

拒绝被标签化

期间,展厅内的一块环形电子展示屏没有亮,他两次通知工作人员将其打开。虽然这块展示屏所展示的内容远不及他介绍的周详,甚至在我们看来可以忽略,但他依旧坚持。想必这份坚持也在一定程度上透露着他对专业以及团队的热爱。

采访当天,孙禄钊并没有直接接受我们开门见山式的采访,而是将我们带到一个休息区,再次和我们确定采访内容以及视频拍摄的最佳地点。光线、环境以及周遭的噪音都进入了他的考虑范畴,期间他还贡献了不少创意小点子。细心并颇具条理性,是我们对眼前这位90后准科研人员的第一印象。

“跨界”的意外收获


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