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9月6日，2020未(wei)來科(ke)學大(da)獎(jiang)在(zai)京揭曉。
“物質(zhi)科(ke)學獎”授予中國(guo)科(ke)學院(yuan)院(yuan)士、中國(guo)科(ke)學院(yuan)金(jin)屬(shu)研究(jiu)(jiu)所研究(jiu)(jiu)員、沈陽材(cai)料科(ke)學國(guo)家研究(jiu)(jiu)中心主任盧柯。獎勵他開創性的發現和利用納米孿晶(jing)結構及梯度(du)納米結構以(yi)實現銅金(jin)屬(shu)的高(gao)(gao)(gao)強度(du)、高(gao)(gao)(gao)韌性和高(gao)(gao)(gao)導電性。
他在接受《中國科(ke)學報》專訪(fang)時表示，一個聚焦“未來”的大獎頒發給一個“古(gu)老”的學科(ke)，這給從事傳統(tong)領(ling)域的科(ke)研人員帶(dai)來了巨大鼓舞。
以(yi)下是(shi)專訪實錄：
《中(zhong)國科學(xue)報》：您有想過自己有一天(tian)能獲得(de)這項大獎嗎(ma)?
盧柯：因為我(wo)(wo)所在的材料科(ke)學領域是一個相對傳統、古(gu)老的領域，所以我(wo)(wo)覺得一個聚焦(jiao)“未來”的科(ke)學大獎(jiang)不太(tai)可能(neng)落到我(wo)(wo)頭上。正因如此，我(wo)(wo)今天特別驚訝(ya)。
《中國科(ke)學(xue)報》：“未來(lai)”科(ke)學(xue)大獎頒給了一個“古老”的學(xue)科(ke)，是否意味著傳統學(xue)科(ke)其實也(ye)充滿了突破的潛(qian)力?
盧柯：我想(xiang)是的(de)。未來(lai)科學大獎應該是面向未來(lai)的(de)。而我相信材料科學這個(ge)傳統(tong)領域依然有著廣闊的(de)未來(lai)。
我從大領域(yu)來(lai)講(jiang)是(shi)做金屬(shu)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)，從小(xiao)領域(yu)來(lai)說是(shi)做納米金屬(shu)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)。金屬(shu)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)結構到(dao)了納米尺(chi)度會表現(xian)出什么新(xin)性能，會出現(xian)什么新(xin)現(xian)象(xiang)?這(zhe)就是(shi)傳統材(cai)(cai)料(liao)科學領域(yu)中出現(xian)的(de)(de)新(xin)問(wen)題。
這個意義(yi)上講(jiang)，把未(wei)來科學大獎頒(ban)給(gei)我(wo)(wo)，不是(shi)頒(ban)給(gei)我(wo)(wo)一個人，而是(shi)頒(ban)給(gei)了我(wo)(wo)們這個孕育著(zhu)希望(wang)的(de)(de)(de)領(ling)(ling)域。很多同事(shi)(shi)在(zai)給(gei)我(wo)(wo)發(fa)來的(de)(de)(de)微信(xin)、短信(xin)中，都說(shuo)這是(shi)我(wo)(wo)們這個領(ling)(ling)域的(de)(de)(de)喜訊。事(shi)(shi)實上，未(wei)來科學大獎給(gei)我(wo)(wo)們這些從事(shi)(shi)傳統領(ling)(ling)域的(de)(de)(de)人一個巨(ju)大的(de)(de)(de)鼓舞。
《中國(guo)科(ke)(ke)學(xue)報》：未(wei)來科(ke)(ke)學(xue)大(da)獎是一個民(min)間(jian)科(ke)(ke)學(xue)大(da)獎。對一個科(ke)(ke)學(xue)家來說，拿(na)政(zheng)府的(de)獎和拿(na)民(min)間(jian)的(de)獎，在感(gan)覺上有什(shen)么區別(bie)呢?
盧柯：無(wu)論是政府組織的科技(ji)(ji)獎勵(li)，還是民間出資組織的科技(ji)(ji)獎勵(li)，都(dou)應該是基于同行對科技(ji)(ji)創(chuang)新成果的評價，只(zhi)要(yao)客觀公正，他(ta)們本質上沒有差別(bie)，對科技(ji)(ji)界都(dou)是件(jian)好(hao)事，都(dou)會推動科技(ji)(ji)事業的發展。
2019年，我(wo)獲得了(le)金(jin)屬材料領域最具國(guo)(guo)際影響(xiang)力的獎——Acta Materialia金(jin)質獎章，也是一個國(guo)(guo)際同行(xing)評出來的民間(jian)獎。
《中(zhong)國科(ke)學報》：您(nin)對于自(zi)己的(de)“未(wei)來”有何期待，接下來的(de)科(ke)研(yan)生涯(ya)中(zhong)最想做成(cheng)哪件事?
盧柯：我有(you)好多(duo)特別想做的(de)事情，最大的(de)愿望就是把金屬這樣一(yi)個非(fei)常(chang)傳統的(de)、普(pu)遍存(cun)在的(de)材料，在進入納米這樣小的(de)尺度(du)后能產生的(de)新規律(lv)，摸(mo)得更全面一(yi)些(xie)。
我們的(de)研究工作(zuo)很像(xiang)是瞎子摸象(xiang)，今天(tian)摸著一點，明天(tian)摸著一點，如(ru)果能再工作(zuo)10年、20年，希望能把這(zhe)頭大象(xiang)的(de)形貌(mao)勾(gou)畫得全面一些，能給年輕人講一個比較完整的(de)故事(shi)。
《中國(guo)科(ke)學報》：目前您所(suo)在領域面臨(lin)的核心問題是什么?
盧柯：我們最(zui)初面臨的問(wen)題就是怎么把微觀(guan)結構縮小(xiao)到納(na)米量級，所(suo)以我們做了(le)二三十年的主要工作其實就是制備。
“制備(bei)”聽起(qi)來是(shi)(shi)個(ge)簡單(dan)的技術(shu)問題，實(shi)則(ze)不(bu)然。一(yi)個(ge)材(cai)料制備(bei)不(bu)出(chu)來，除了我們(men)的工藝技術(shu)水平不(bu)夠(gou)，更重要的是(shi)(shi)我們(men)對納米(mi)尺度下材(cai)料的很多(duo)規律，比(bi)如結構形成演化規律、結構穩定性規律、結構性能關(guan)系規律都不(bu)清楚——這是(shi)(shi)一(yi)個(ge)綜合性的問題。
所以，最后(hou)我(wo)們(men)的(de)功夫是(shi)花在(zai)怎(zen)么(me)能(neng)夠把結構演(yan)化到納米(mi)尺度(du)，怎(zen)么(me)能(neng)穩(wen)定住它。最終我(wo)們(men)發現(xian)的(de)納米(mi)孿晶(jing)結構和梯度(du)納米(mi)結構都是(shi)比(bi)較穩(wen)定的(de)結構，而且它們(men)表現(xian)出了很(hen)好的(de)性能(neng)。
《中(zhong)國科(ke)學報》：您曾說納米孿晶結構的(de)發現過程是(shi)很(hen)偶然的(de)，這其中(zhong)有什么故事嗎?
盧(lu)柯：我們當時并(bing)沒有想要(yao)做出納米孿晶(jing)，只是想做出晶(jing)粒尺寸很小的銅。結(jie)(jie)果(guo)卻發現(xian)銅的晶(jing)粒尺寸并(bing)沒有那(nei)么小，反而(er)出來了(le)一堆副(fu)產(chan)品(pin)(亞結(jie)(jie)構)，就是現(xian)在我們所(suo)說(shuo)的納米孿晶(jing)結(jie)(jie)構。但這個(ge)副(fu)產(chan)品(pin)的性能(neng)特別(bie)好。
過去(qu)我(wo)們(men)不(bu)知道有這(zhe)樣一(yi)(yi)種納(na)米(mi)(mi)結(jie)(jie)(jie)構，于是花(hua)了很大精力來(lai)理解：它為什么會形成這(zhe)個(ge)結(jie)(jie)(jie)構，這(zhe)個(ge)結(jie)(jie)(jie)構為什么會表現(xian)出這(zhe)樣的(de)性能?但當我(wo)們(men)把論文投(tou)出去(qu)后，送(song)一(yi)(yi)次被(bei)退(tui)一(yi)(yi)次，送(song)一(yi)(yi)次被(bei)退(tui)一(yi)(yi)次。因(yin)為大家(jia)不(bu)認為這(zhe)是一(yi)(yi)種典(dian)型(xing)的(de)納(na)米(mi)(mi)結(jie)(jie)(jie)構，不(bu)是一(yi)(yi)種大家(jia)所認同的(de)納(na)米(mi)(mi)結(jie)(jie)(jie)構。因(yin)為納(na)米(mi)(mi)孿晶的(de)晶粒尺寸(cun)不(bu)在納(na)米(mi)(mi)量(liang)級(ji)，只是它的(de)層片(pian)厚度在納(na)米(mi)(mi)量(liang)級(ji)。
那(nei)段時期我(wo)們被拒稿折磨得快要受不(bu)了(le)了(le)，以至于都想放棄了(le)。就在決定最后一(yi)次努力的時候，《科學》接受了(le)它(ta)，那(nei)是(shi)在2004年。
《中國科學報(bao)》：納米孿晶這(zhe)個(ge)結構有什(shen)么(me)特點，有什(shen)么(me)用處(chu)?
盧柯：孿晶(jing)之所(suo)(suo)以叫“孿”晶(jing)，是因為(wei)它是一個非常規(gui)則的晶(jing)界(jie)，晶(jing)界(jie)兩(liang)邊的晶(jing)格是對稱的，所(suo)(suo)以它非常穩定——這是大家已(yi)經知(zhi)道的知(zhi)識。
但當我們(men)把(ba)孿(luan)晶(jing)界之間的(de)(de)間距做到(dao)(dao)(dao)特別小(xiao)，小(xiao)到(dao)(dao)(dao)納米(mi)級(ji)別，結果(guo)發現它的(de)(de)性(xing)能特別好，這(zhe)是我們(men)萬萬沒想到(dao)(dao)(dao)的(de)(de)。
如果我(wo)們把普通銅(tong)的(de)強度(du)通過合(he)金(jin)化(hua)或晶(jing)粒細化(hua)提高(gao)幾倍，它就變得特別脆，導電性也會損失(shi)，而做成納米孿晶(jing)銅(tong)以后強度(du)可(ke)以提高(gao)到10倍，比一般鋼的(de)強度(du)都高(gao)，同(tong)時它還有塑(su)性、可(ke)以變形、可(ke)以加(jia)工，導電性還不(bu)會損失(shi)。也就是說，它在保持金(jin)屬(shu)出(chu)色的(de)導電性能同(tong)時又大(da)幅提升了強度(du)。
《中(zhong)國科學報(bao)》：性能(neng)如此優(you)異的材(cai)料，是不是能(neng)很快得到廣(guang)泛應用?
盧柯：一(yi)個新(xin)材料從原理的(de)發(fa)現，到應用(yong)(yong)于工業(ye)產(chan)品中(zhong)，這(zhe)個過(guo)程少則(ze)十(shi)(shi)幾年(nian)，長則(ze)幾十(shi)(shi)年(nian)，中(zhong)間還(huan)有(you)許(xu)多環節，需要(yao)很多人的(de)參與。要(yao)推動材料的(de)應用(yong)(yong)，就要(yao)發(fa)揮企(qi)業(ye)在技(ji)術創新(xin)中(zhong)的(de)主(zhu)體作用(yong)(yong)，這(zhe)是國家(jia)一(yi)直在倡導(dao)的(de)。科學家(jia)完成了科學原理的(de)發(fa)現，接下來要(yao)運用(yong)(yong)這(zhe)些新(xin)原理推動技(ji)術創新(xin)，在這(zhe)個階(jie)段企(qi)業(ye)應該成為技(ji)術創新(xin)的(de)主(zhu)體，通過(guo)產(chan)學研融(rong)合，促進新(xin)技(ji)術的(de)產(chan)生和應用(yong)(yong)。
《中國科學報(bao)》：據說您(nin)的研究在(zai)起(qi)步階(jie)段被很多同行當成“笑話”。您(nin)是怎么在(zai)周圍人(ren)都(dou)反對(dui)的情況下(xia)堅持這(zhe)個方(fang)向的?
盧柯：這個(ge)說來就(jiu)很(hen)簡單了，我(wo)這個(ge)人“一根筋(jin)”。你(ni)們說“不(bu)好(hao)”，但(dan)又說不(bu)出道(dao)理來，我(wo)是不(bu)聽的。我(wo)認為正(zheng)確的事情(qing)一定會堅(jian)持到(dao)底，不(bu)太(tai)容易放棄。
《中(zhong)國(guo)科學(xue)報》：您(nin)最想對現在的年輕(qing)人說些(xie)什么(me)?特別是當他們處于比較困(kun)難的人生階段時。
盧柯(ke)：我(wo)也有很多學(xue)生，我(wo)最常(chang)對學(xue)生說的一句話(hua)是“看遠一點，不(bu)要只看眼前”。
看遠(yuan)一點的好處是什(shen)么?你現在(zai)碰到的困(kun)難，看遠(yuan)一點后會(hui)發(fa)(fa)現不過是個(ge)小困(kun)難;你現在(zai)取得(de)的成(cheng)績，看遠(yuan)一點后就會(hui)發(fa)(fa)現只是一個(ge)小成(cheng)績。
但是(shi)(shi)(shi)年輕人(ren)不(bu)太容(rong)易(yi)看遠，大多(duo)(duo)關注(zhu)的還是(shi)(shi)(shi)眼前的事——這(zhe)可能也是(shi)(shi)(shi)自然規律吧。正因如此，我更(geng)愿意把這(zhe)個(ge)建議向年輕人(ren)多(duo)(duo)重復幾遍：看得遠一(yi)點，做(zuo)事情專注(zhu)一(yi)點，標準(zhun)提得高一(yi)點。
年輕人(ren)成長的(de)(de)一個很重(zhong)要(yao)的(de)(de)動力，就是(shi)用更高的(de)(de)標(biao)準要(yao)求自己。
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