潛心科研 寧靜致遠
——記清華大學機械工程系教師朱宏偉
■研通社記者 楊麗霞 岳文彥 張會明 郭寧

朱宏偉(右)與導師吳德海教授(左)在一起
朱宏偉,1998年在清華獲得學士學位,2003年獲得博士學位。現(xiàn)為清華大學機械工程系研究員,從事碳納米管和石墨烯的前沿研究。他是清華首位以第一作者身份在《科學》發(fā)表論文的研究生。博士學位論文入選全國百篇優(yōu)秀博士論文,曾獲得2006年國家自然科學二等獎;已在Science,Nano Lett., Appl. Phys. Lett.等國際期刊上發(fā)表SCI收錄論文60余篇,近5年內被他引900余次;出版《碳納米管》專著1部;獲國家發(fā)明專利4項,美國專利1項。
興趣是最好的老師
訪談是在朱宏偉老師的辦公室進行的。推開門,透窗而入的燦爛陽光讓我們在寒冷冬日里感受到陣陣溫暖。朱宏偉一開始和我們分享了他在清華園本科時的經(jīng)歷。大學期間,他擔任過班長,班級同學的理解與信任以及對班級工作的支持讓他倍受感動,正是這些感動,激勵著他努力為同學們服務,并享受其中的快樂。這段經(jīng)歷也充實了他的大學生活。
談及科研,其中的艱辛朱宏偉還歷歷在目。由于實驗條件的限制,他不得不一次次的摸索嘗試并不斷改進實驗設備和參數(shù);為了看清碳納米管的形態(tài),他也曾在悶熱狹小的暗室中不分晝夜的沖洗電鏡照片;為了得到準確的力學性能數(shù)據(jù),他跑遍了北京市所有的材料分析中心。在最困難的日子里,導師吳德海教授給了他很大的支持,一直鼓勵他堅持下去。他說,導師的鼓勵讓他永遠難忘。正是在這樣一點一滴的積累中,成功悄悄地來臨了。2001年5月,在一次實驗中,他驚奇的發(fā)現(xiàn)了一些長達20厘米的碳納米管,這是當時世界上發(fā)現(xiàn)的最長的碳納米管。一年后,朱老師以第一作者身份將這一成果發(fā)表在《科學》雜志,這是首位清華研究生以第一作者的身份在這份雜志上發(fā)表文章。同年,他獲得了清華研究生的最高榮譽——特等獎學金。
在這個過程中,對科研的強烈興趣指引著他在充滿著艱辛與挑戰(zhàn)的科研路上堅持前行,“因為興趣是最好的老師,興趣也是做科研的動力”。對于碳納米管,剛開始時他也是一無所知,更談不上有任何興趣。導師問他知道什么叫“巴基管”,他還誤以為是晶體管。然而,這并沒有讓他退縮,隨著科研的深入,朱宏偉的興趣在不知不覺中培養(yǎng)起來了,他深深愛上了他所從事的事業(yè)。在科研進行的過程中,他發(fā)現(xiàn)碳納米材料對于人們甚至很多研究者來說都是一片未知的領域,而且材料的性能和制備方法的研究受到了全世界研究者的關注,所以他決心投身到制備碳納米管的宏觀體的研究領域。對碳納米材料的熱愛和對科研事業(yè)的執(zhí)著讓他忘記了實驗中的寂寞枯燥,忘記了實驗中的種種困難,踏踏實實做好每一次實驗,并認真及時地總結。“不僅是做科研,做其他事情也需要興趣,”朱老師說,“所以我們要珍惜對事物的好奇心。”
除了濃厚的興趣,做好科研的另外一個方面是要有科學的方法。這方面朱宏偉也有自己的心得,這就是“做完實驗,及時總結”。“有些人做完實驗后將得到的數(shù)據(jù)放到一邊,等到一個月或者兩個月后才會回來分析,這時對實驗的一些細節(jié)已經(jīng)非常模糊了,總結就不能做到及時準確”。朱宏偉卻不是這樣,做完實驗后,他會立刻將實驗結果做一些仔細的分析,認真地對比各組數(shù)據(jù),并把分析對比的結果記錄下來,對一些關鍵的細節(jié)也有一些描述,為以后的實驗留下參考。不僅在實驗中經(jīng)常總結,在看完文獻后他也要寫簡短的小結和心得。“每天花半個小時來看文獻,并將一些主要的結論記錄下。”正是有這個習慣,他能及時把握該領域的前沿動態(tài),時刻與各國的研究者保持一致。“這個習慣也讓腦筋在不停的運作,新的想法也就多了”,朱宏偉說道。
盡管涉足碳納米管科學研究領域已經(jīng)有十年,也取得了豐碩的成果,但是朱宏偉并沒有滿足,而是瞄準了新的領域——石墨烯。石墨烯于2004年被發(fā)現(xiàn),是一種從石墨材料中剝離出來的單層碳原子面材料,厚度只有0.335納米,把20萬片石墨烯薄膜疊加到一起,也只有一根頭發(fā)絲那么厚。這種獨特結構使得它具有很多優(yōu)異的性能,尤其是電學性能,有人預測它將成為未來制造芯片的材料,這樣將會大幅提高芯片的頻率。這又是一個新的開始,一切還是從頭學習,但朱宏偉對研究的前景充滿了信心。
和學生打成一片
朱宏偉對學生的指導盡心盡職,要求也很嚴格。他每周都會和課題組學生交流實驗的進展,指導學生用科學的方法做實驗和分析實驗,這種言傳身教讓課題組的成員迅速成長。雖然肩負著科研工作和家庭的壓力,但是他還是投入大量時間完善實驗室的管理。為了保障實驗室的安全,他根據(jù)自己多年實驗積累的經(jīng)驗,親自起草了實驗室各種設備的操作規(guī)范,對每一種設備都給出了詳細的操作步驟。這一整套操作規(guī)范有效的保證了實驗的正常進行,降低了安全隱患,實驗室里研究生們對實驗過程中的安全更放心了。這套操作規(guī)范還得到了其他實驗室的認可,同學們紛紛前來學習交流。
在科研上,朱宏偉是嚴謹?shù)模綍r在生活中卻很平和。對學校和系里組織的一些學生集體活動,他都積極參加。在前不久舉行的“一二•九大合唱”中,他還作為教師代表加入了合唱的隊伍。另外,他還擔任8字班的班主任,對同學們平時的學習和生活給予無微不至的幫助,深受同學們的愛戴。對于這些,他認為“很有意義”,能和學生們打成一片,真正了解學生們的學習生活才能做一名稱職的老師。
保持清華傳統(tǒng)
在清華園里學習生活的這十多年中,朱宏偉對清華大學充滿了深厚感情,對清華精神有深刻的認識。他認為“行勝于言”是清華精神最好的詮釋,是清華傳統(tǒng)的核心。這些精神也影響了他,指引他堅持自己選擇的道路,沉下心來做研究, 不懼怕困難,不急功近利。而現(xiàn)在,作為老師,更有責任將這些先輩們的寶貴經(jīng)驗傳承下去,讓清華精神影響更多的人。談到現(xiàn)在的學生,朱老師對他們的將來充滿了信心,因為“這里有良好的傳統(tǒng)和最優(yōu)秀的學生”。同學們只要在這個環(huán)境中不斷的學習,“保持良好的態(tài)度”,就一定會取得更大的成功。
對于即將到來的百年校慶,朱宏偉充滿了期待,他認為這是一個總結的好機會。抓住百年校慶的機會,深入了解各行各業(yè)的校友對母校的意見和看法,并做系統(tǒng)的歸納總結,以此為依據(jù)制定下一步的發(fā)展規(guī)劃,將是學校建設世界一流大學一個重要步驟,也是實現(xiàn)學校長足發(fā)展的重要契機。(編輯 襄樺)