为了一个科研课题,一年只休十天
“调整温度,更换溶剂!”
只要喊出这个口令,就意味着付大伟和他所在的团队要开始“受虐”了。
在近700平方米的团队实验室里,堆满了最新式的科学仪器,恍惚间让人有闯入未来空间的即视感。科研人员占着角落里的一张实验桌。桌上整齐地摆放着大大小小成千上百个烧杯,空气中弥漫着各式溶剂的芬芳。课题组成员在里面热火朝天地讨论构想,进行实验。
在这样的环境里,他们几年如一日,不断去验证想法和理论——高温分子铁电晶体这一新型环保的铁电体能否合成。
他们认为目前广泛使用的铁电存储芯片含有有毒重金属铅,会对环境造成严重污染。国际上虽有波兰的科学家在试图解决这一问题,但课题组前期的研究工作,已经有了一定积累,并已经找到了有突破性可能的新体系。
为了在国际上提前占领制高点,这部分工作作为通讯文章优先发表。但这也意味着国内外其他课题组会跟进相关领域工作,所以必须要赶在各国科学家前面完成研究,否则就将前功尽弃。
随着实验次数的增多,需要调整的参数也急剧增加。晶体的培育是讲究连续性的,温度尤其重要。一旦出错,整个培育过程就要重新开始。
“这就像炒菜”,付大伟说,“需要加不同分量的盐、糖、水分。”但所不同的是,科研人员做实验,并不清楚在哪个“点”上能培育出理想的晶体,这个不断试错的过程最折磨人。
这种晶体生长周期比较长,一般都要二三个月,而且“实验需要连续操作,温度变化不能太大”。
在这段时间内,付大伟就像被磁铁吸住一样待在实验室。“从早到晚都在实验室,不停看着生长情况。”每天早上8点开始观察、每隔两到三个小时观察一次,甚至经常要到晚上一两点钟。
白天做合成,晚上做测试。之所以选在晚上测试,是因为“只有晚上仪器才能空出来”,那段时间,“熬夜加班很正常,一年也没有几天夜里十二点之前回到宿舍。”不愿打扰门卫大爷的他常常干脆就在实验室睡觉了。
这一整年,他只休息了10天,推掉了几乎所有的聚会。以前时间稍微宽松些的时候,付大伟喜欢每隔一两天打一场篮球放松一下自己。到后来慢慢发现时间不允许,“实验进展不顺利,周末才有时间打上那么一场”。
峰回路转,灵光乍现
这一研究,就花了一年多的时间。
为了挑选一个合格的单晶,他日以继夜、废寝忘食地工作,专心致志、脚踏实地地干。他按照当时的传统做法,不断更换溶剂,调整温度等变量连续进行了数百次设计,结果都失败了。往左闯,不行;往右闯,堵住。
就这样一年过去了,直到2012年元旦的那个晚上。虽已经下班了,但是他的脑子里仍然时刻思考着实验。
突然,他的思绪从一次简单的实验中捕捉到异象,同样都用小烧杯,同样的温度,通过调换不同的溶剂,本来柱状的晶体,那天长出来一个块状的。晶体的结晶性大大改进了!
那晚他向导师熊仁根教授汇报,在导师的指导下马不停蹄地验证新发现。他激动得没有休息,彻夜在实验室奋战。
最终,通过此发现培育了合格的新型的铁电体大单晶。该材料可用于铁电存储器,与传统的非易失存储器相比,铁电存储器的写入速度高500倍,功耗低3000倍,寿命长10000倍,而且是一种绿色环保和可持续发展新型材料,有较高军事应用价值。
成果在世界最权威的学术杂志美国《科学》杂志刊发,立即引起国际相关领域的广泛关注。
32岁的教授是怎样炼成的
东南大学“五四表彰”的颁奖仪式
32岁博士毕业同年破格晋升教授,学习期间发表署名SCI论文47篇,成为有序物质科学研究中心团队中最年轻的成员。33岁成为国家科技部973青年首席专家,34岁获得国家自然科学基金委优青。付大伟的科研道路粗看平顺,细察却不乏挫折。
本科就读于内蒙古大学的他,毕业后工作不理想。毅然决定考研继续学习,因为成绩的缘故,与所报考的中科院失之交臂。但也正因此阴差阳错地结识了他一生的良师益友,他的导师——赣南师范大学谢永荣教授。
考入赣南师范大学当研究生后,谢永荣教授给来自异乡的他,带来了家人般的关怀。师大不仅培养了他的学术思维,更打下了他未来科研的坚实基础。
付大伟永远记得,有一年端午节的早晨,外面下着小雨,自己还窝在被窝里睡懒觉,谢永荣教授带着自己包的粽子送给他吃。导师对于他的关怀,让室友羡慕不已。
导师带来的改变更有学术上的,研究生期间付大伟在其指引下取得了一定的科研成果,并被送到南京大学进行联合培养,他接触到学术前沿的成果,更先进的设备,遇到了学术界久仰大名的熊仁根教授,与熊教授结下了一生的师生情。
他勤奋学习,每天第一个到实验室,最后一个离开,要把自己浪费的时间抢回来。凭借扎实功底和超常付出,严谨认真的工作态度得到大家的肯定。渐渐地,他建立了对于科研的忠诚,要“一辈子奉献给科研”。
“我永远相信努力的意义”付大伟颇为感慨的说。由于考博期间,欲报考的导师临时工作调动。付大伟也临时改考东南大学的博士,由于复习时间仅有两周,他离分数线一步之遥。
但是由于他在硕士期间得到导师的热心帮助和悉心指导,发表了多篇论文,培养起了较强的科研能力。在熊仁根教授和时任东南大学易红校长申请后,根据相关政策予以破格录取。
就这样付大伟一步一个脚印,从内蒙古的大草原,到赣南苏区的红土地,再到六朝古都的南京,最后在世界科研的舞台大放异彩,书写着自己的光荣与梦想。
当被问及对自身未来的构想时,付大伟笑着说:“科学的探索是永无止境的,我的生活也一样,充满了探索与好奇。唯一确定的就是我会在科研这条路上一直走下去。”
作者:周天怡