大江東︱走近科學大咖③安德烈·蓋姆:科研不是“哈利·波特”,但更能創造奇跡
10月25日,上海臨港,2024世界頂尖科學家論壇開幕當天。
到了約定的時間,一個高個子“大叔”悄悄走進採訪間,饒有趣味地審視正在匆忙准備的採訪團隊。
他頭發花白,高聳的眉骨下有一雙銳利的眼睛,看上去很嚴肅。這是2010年諾貝爾物理學獎獲得者安德烈·蓋姆給人留下的第一印象。
“你們可以叫我‘毛子’。”在團隊成員顫巍巍地給他戴上麥克風后,這位在科學界享有盛譽的俄裔學者,用一種特別的幽默感打破了初見的生疏,還用中文說“謝謝”。
20年前,蓋姆與康斯坦丁·諾沃肖洛夫通過一種簡單卻革命性的方法——“撕膠帶”,成功制備出了石墨烯,並在之后因為對石墨烯的深入研究贏得2010年諾貝爾物理學獎。
20年后,石墨烯的廣告已經鋪天蓋地,但再談到這個物質時,蓋姆卻說,科學不是魔法,需要用時間去創造奇跡。
“創造奇跡需要時間,我們要做的,是讓奇跡一點點顯現”
“石墨烯本來就存在於自然界,只是難以剝離出單層結構。”在中國科協主辦的“科普中國”網站上,對石墨烯的介紹有近7000字。文章舉例說,鉛筆在紙上輕輕劃過,留下的痕跡就可能是幾層甚至僅僅一層石墨烯。
但是,本來就有,並不意味著唾手可得。
安德烈·蓋姆接受本文作者採訪。張心怡攝
2004年,安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫用一種近乎兒童游戲的方法開展了對石墨的研究:他們將石墨薄片的兩面粘在一種特殊的膠帶上,撕開膠帶,就能把石墨片分開。不斷操作,薄片越來越薄,最后,他們得到了僅由一層碳原子構成的薄片,這就是石墨烯。“實驗很多人都做過,可沒人去注意膠帶上殘留的薄層。”蓋姆說。
強度高、有韌性、能彎曲,而且還廣泛存在於自然界中,這種堪稱神奇的材料,一經發現,就火爆全球。從家用電器到醫療保健,從保暖內衣到充電寶、面膜……各類使用了石墨烯的產品層出不窮。
“石墨烯是神奇材料,但它不是‘哈利·波特’,畢竟,這個世界沒有魔法。”蓋姆解釋說,技術突破不能像魔法一樣瞬間改變世界,而要經過無數實驗、改進、積累,再持續投入實際應用。
蓋姆說,在快節奏的互聯網和科技時代,大家普遍習慣於“快速成就”,但科學進步常常需要長時間的累積和沉澱。“有人寫出一個程序,幾年就成了億萬富翁。人們便開始期望其他技術也可以同樣快速實現。然而,真正的科學進步不是這樣發生的。”
他講起了愛因斯坦:相對論,在日常生活中看似“無用”,但每次使用GPS時,人們的位置准確度都依賴於根據相對論的計算,“就像你們經常用的百度地圖、滴滴打車,如果沒有相對論,導航可能會有百米級的偏差。但這樣的應用,是愛因斯坦無法想到的,靠的是持續的科技進步。”
20年過去,石墨烯的真正潛力也開始顯現,在船舶涂層、太陽能電池板和手機屏幕等領域開始發揮作用。
“你的華為手機裡也許就有,用戶可能不關注背后的技術原理,石墨烯的作用就是在不知不覺中提升生活質量。”蓋姆聳了聳肩,帶著一絲玩笑般的認真表情說道:“科學需要時間去創造奇跡,我們要做的,就是讓奇跡一點點顯現。”
“我不是用歲月來衡量生活,而是用經歷來衡量生活”
“您對培養年輕科學家很有經驗,在這方面對高等教育機構有什麼建議嗎?”
聽完這個問題,蓋姆雙腿交疊,輕靠在沙發上,思考了一下,反問道:“你是復旦大學的學生,你為什麼不自己回答這個問題呢?”
“學校給了我採訪您的機會,我覺得這就很酷。”
兩番問答之后,蓋姆認真談起了他給年輕人的建議:“試著讓你的工作有趣一點,讓它成為一種愛好。如果你覺得你的工作很無趣,那就不值得在上面浪費生命。”
2024世界頂尖科學家論壇吸引了許多年輕人。主辦方供圖
這是蓋姆對年輕學者和學生的建議。事實上,蓋姆也一直身體力行地做到這一點,他的科學旅程充滿了好奇與創新。
“我總是對周邊的一切充滿好奇。在我看來,推動基礎科學前進的最大動力,就是人類源源不斷的好奇心。”一個廣為人知的故事是:2000年,蓋姆想知道物質在20特斯拉強磁場中的變化,於是他做出了一個在許多人看來“不專業”的行為——往實驗儀器上丟東西,最終通過磁力讓一隻青蛙懸浮在半空中。
“這其實是個嚴謹的科學實驗。”蓋姆解釋道,科學發現往往是從一些即興的東西開始,開始只是奇怪的想法,然后發現一些不尋常的東西。
他對於磁場的研究源自於一個很基礎的問題:水在磁場中會如何反應?“幾十年前就有類似的設施,但從來沒有人解答這個簡單的甚至看起來有點愚蠢的問題。”
蓋姆出生在前蘇聯,大半生在歐洲度過,這讓他的身上多了不少歷史的厚重感與詩意。比如說起自己的生活時,蓋姆說:“我不是用歲月來衡量生活,而是用經歷來衡量生活,就是你愛過多少有趣的人,去過多少有趣的地方,能講多少有趣的故事。”
再談到給復旦青年學子的寄語,他說:“當你上了年紀,試圖回頭看看自己這一生的時候,如果所做的一切只是喝酒、睡覺、吃飯,那一定是一種生命的浪費。所以,試著讓你的生活變得有趣,這樣當你們到了我這個年紀,你就不會感到羞恥了。”
“科學不存在國界之分,科技進步依賴合作與知識共享”
如今,蓋姆在中國的名聲很響,一方面是因為他諾貝爾獎得主的身份,一方面是他參與了許多與中國科研機構合作的科研項目。
蓋姆是中國科學院外籍院士,對中國石墨烯等二維原子晶體材料領域的發展做出了重要貢獻,培養了數十名來自中國的研究生、博士后和訪問學者,其中多人已成為我國石墨烯研究領域的青年學術帶頭人和中堅力量。
安德烈·蓋姆接受本文作者採訪。伍靜攝
中國科學院對他的介紹裡提到,蓋姆非常重視與中國學者的合作與交流,他於2009年就獲得了中國科學院“愛因斯坦講席教授”,於2017年與清華大學清華-伯克利深圳學院聯合成立“深圳蓋姆石墨烯研究中心”並擔任主任。他先后與我國多個科研單位和高校,如中科院金屬所和物理所、中科大等建立了長期密切的合作關系,發表科研文章,為我國石墨烯的發展獻計獻策。
“我對中國非常熟悉,花了很多時間在這裡進行學術研究,每年我都會來訪問三到四次。”蓋姆說,自己的足跡遍布北京、深圳、澳門、廈門、青島等城市,和那裡的大學和科學家們展開了許多合作。
“處在世界的頂端”,這是他對中國應用科學的評價。蓋姆認為,雖然中國在基礎研究方面仍有提升空間,但其追趕速度之快令人矚目。
“科學絕對是全球性的,不存在國界之分。”除了中國,蓋姆多年來行走在世界各地,在他看來,科學的進步依賴於全球科學家之間的協作與知識共享,合作使科學研究能夠跨越地域和文化的界限,推動人類社會的共同發展。
蓋姆認為,阻礙國際合作是一種短視且極其不明智的行為。他對當前世界上存在的阻礙國際合作的做法表示失望,但也仍對科學自身的強大力量有足夠的信心,“無論處於何種困境,科學最終都會促進全球的發展,讓我們的生活變得更好,讓我們的社會更加文明。”
作為世界頂尖科學家論壇的老朋友,連續六屆參與的蓋姆難掩對論壇的贊賞:“與來自世界各地的頂級學者共同在這裡相聚,非常令人興奮。希望這個論壇繼續辦下去,辦得更好。”
報道統籌:李泓冰
採寫指導:人民日報記者巨雲鵬
採訪寫作:復旦大學新聞學院學生程琪越、於雨鷺、張心怡
視頻採制:於雨鷺、張心怡
(來源:大江東-復旦融媒體創新工作室)
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