【人物專訪】鄒炳鎖：科研，與時間賽跑的藝術

發(fā)布日期：2013-06-18 閱讀次數(shù)：

——訪我校微納技術中心常務副主任鄒炳鎖教授

撰稿：黨委宣傳部　楊揚　學生記者　趙瑩　攝影：郭強

　　鄒炳鎖，1965年1月生于吉林柳河，1991年底于吉林大學化學系獲得博士學位，同年入南開大學現(xiàn)代光學研究所做博士后，之后就職于中科院物理所，期間作為訪問學者于1996年-1999年在新加坡國立大學和美國佐治亞理工學院開展學術訪問研究。2000年入選中科院百人計劃，2005年擔任湖南大學985二期平臺納米光子學方向首席科學家，2006年獲批教育部長江學者。曾任北京理工大學材料學院院長、現(xiàn)為北京理工大學微納技術中心常務副主任，是國內最早從事倡導與開展納米光子學材料與技術的研究者之一，2010年曾獲得湖南省自然科學一等獎。已在NL、JACS、Small等國內外高水平專業(yè)學術雜志發(fā)表SCI論文近300篇。

　　年近半百的鄒炳鎖教授談起納米光子時，眼睛里依然閃現(xiàn)著孩童般的光芒。

　　小時候的他并沒有想到，這一生他會和材料科學有這么一個漫長的約會。

　　那時他的夢想，在看到山區(qū)缺醫(yī)少藥的窘境后，只是希望能成為一名赤腳醫(yī)生——行走在吉林大山深處的林區(qū)農(nóng)場，為更多的農(nóng)民和工人家庭帶去健康與平安。

　　現(xiàn)在的他，工作時也會和醫(yī)生一樣穿起白大褂，但他步入的不是病房，而是安裝著一臺臺精密儀器的實驗室。在那里，一個個科學奧秘等著他去探索，一個個研究設想等著他去證實。

　　納米光子材料的研究，凝聚了鄒炳鎖一生的心血與付出，危機意識滲透到了他每天的工作中。在他看來，科研是一種與時間賽跑的藝術，只有分秒必爭，才能贏得最終的勝利。

“納米光子將改變未來的生活”

　　近期，美國加利福尼亞州薩拉托加市林布魯克中學18歲的女中學生伊莎•哈爾發(fā)明出了一個有指節(jié)般大小的超級快速充電設備，只需20秒就能將一塊電量為零的手機電池充滿電！普通手機電池充滿電量一般至少需要一小時甚至數(shù)小時以上，然而伊莎的革命性發(fā)明卻將使得手機充電從此變得快速和簡單。由于這個具有革命性意義的發(fā)明，18歲的伊莎一舉獲得了“英特爾基金年輕科學家大獎”和5萬美元的獎金！

　　伊莎的這個“新發(fā)明”就和納米技術息息相關。

　　然而說到鄒炳鎖和納米光子的相遇相知，要從上個世紀八十年代開始說起。

　　在吉林大學讀研期間，鄒炳鎖讀到了一篇日文文獻，內容是關于納米粉體（也稱超微粒）的研究。文獻中提到了一個重要的觀點，納米粉體在未來材料中會有革新性的應用。基于這一觀點，鄒炳鎖開始嘗試合成多種透明性納米粉體材料，制備完成后他發(fā)現(xiàn)這些材料有很多的物理特性沒有得到真正的研究。出于一個科研工作者的敏感，鄒炳鎖隱約意識到了納米材料在未來的發(fā)展前景，他開始把更多的精力投入到這個新的研究領域上，積極探索納米材料的物理特性。

　　納米光子聽起來很玄妙，為了便于我們的理解，鄒炳鎖教授形象生動地向我們解釋道：“目前，電子在社會中有廣泛的應用，像我們使用的很多電子產(chǎn)品都是電子控制的，但是電子也有弱點——電子有電荷，不同電子空間上在一起會排斥，而光子卻能最大限度地彌補這一缺點，因為光子和光子之間是基本不會出現(xiàn)排斥現(xiàn)象的。這意味著微納米尺度中可以放無數(shù)個光子，甚至不同光子還會產(chǎn)生不同的色彩。我相信，未來光計算機會被廣泛應用，因為它的運算速度比電子計算機快很多，處理問題的規(guī)模也更海量。”　

　　展望未來，納米光子學將發(fā)揮更大的威力，而它們的運用將會極大地改變人類的生活。在能源方面，納米結構尺度下的光子能夠轉化為能量，可以代替即將枯竭的資源，如正在研究的量子點太陽能電池，不久就能進入我們的生活中；在環(huán)保方面，納米光子可以協(xié)助解決環(huán)境污染，使之降低到允許的范圍內；值得一提的是，量子點LED是鄒炳鎖帶領其團隊科研人員正在研制的一款新一代光源產(chǎn)品，過去使用的稀土材料耗費資源較大，現(xiàn)在改用半導體量子點做出的發(fā)光器件，耗費的能源更少，尺寸更小，亮度更高；在醫(yī)療方面，用量子點標記癌細胞將是未來醫(yī)學上了解和解決這種頑疾的重要手段；在軍事方面，微納結構的光學隱身將在軍用飛機上得到廣泛的應用——在飛機表面涂上特殊涂層就不會被對方看到。目前，很多相關研究還處在實驗室試驗階段，但是前景非常明朗。　

　　目前，納米光子學這門新興的交叉學科已經(jīng)在信息、能源、生命、環(huán)保、宇航、國防等領域產(chǎn)生了新的重要應用，在我國，納米光子學的發(fā)展也日益受到重視，未來的發(fā)展前程似錦。在采訪中，微納技術中心的劉瑞斌老師一再跟我們強調：“未來，納米光子學將有更廣泛的應用，非常值得期待。”

“科學，帶領我們追求未知的知識”

　　牛頓說：“真理的大海，讓未發(fā)現(xiàn)的一切事物躺臥在我的眼前，任我去探尋”。

　　鄒炳鎖天生對于自然與真理懷有探索的執(zhí)著與熱忱，17歲那年初入吉大化學系，他一頭扎入知識的海洋中——在圖書館里，他如饑似渴地汲取知識的養(yǎng)分；在實驗室里，他樂此不疲地探索未知的世界。

　　科學之路，是一條艱難的旅途，只有下苦功夫、百折不撓地堅持下去，才會有點滴的收獲，而對于數(shù)理化這樣的基礎研究更是如此，不僅要有坐得住冷板凳的決心和耐力，更需要常人難以企及的執(zhí)著和毅力。

　　1987年，鄒炳鎖的導師拿到了一個自然科學基金項目，這是我國早期納米研究領域的幾個項目之一，該項目曾獲得吉林省科技一等獎和教育部三等獎。當時，鄒炳鎖是該項目的主要完成者。但當時因為經(jīng)驗不足又過于急于求成，鄒炳鎖在制備實驗樣品時引發(fā)實驗用品著火，雖然不甚嚴重，但是卻引起了他深深的反思。在之后的科研工作中，他一再想起當時的這一情節(jié)，有時他甚至會把這一經(jīng)歷當作故事一樣講給學生們聽，提醒學生們在學術和科研上不能急于求成，要高度重視每個細節(jié)，反復求證，精益求精，盡最大的努力做好每一個實驗環(huán)節(jié)——因為對于每一個科研工作者而言，細節(jié)的競爭才是最終和最高的競爭，而只有了解細節(jié)，你才能發(fā)現(xiàn)新東西。

　　眾所周知，科研是一個積累的過程，更是一項長期戰(zhàn)斗的過程，優(yōu)秀的科研成果來自于廣泛閱讀后的厚積薄發(fā)，來自于實驗室日復一日的長期積累，更來自于個體與團隊的通力合作與執(zhí)著探索。解思深院士是鄒炳鎖來到了中科院物理所工作后遇到的一位恩師。當時中科院剛剛成立納米研究的實驗室，條件非常艱苦，解思深常常帶著鄒炳鎖一起去實驗室廢舊的器材里面尋找各種能用的設備或零件，以便收集起來搭建自己的實驗室。基于共同的學術理想，兩人相互扶持，一起走過最艱難的科研歲月，取得了大量的重要學術成果；2003年解思深教授因發(fā)現(xiàn)碳納米管陣列當選為中國科學院數(shù)學物理學部院士。回憶起這段難忘的經(jīng)歷，鄒炳鎖告訴記者：“其實那個時候還是充滿樂趣的，逐漸建立起來的實驗室有了一些成果，開始在國際上發(fā)表重要文章，我們做的工作漸漸在國際上也有了影響。”

　　事實上，這種苦中作樂的情懷貫穿了鄒炳鎖的整個科研生涯，科研工作很苦很累很寂寞，但是他卻數(shù)十年如一日地秉持了一份對真理的執(zhí)著追求——研究工作枯燥單調，遇到的困難數(shù)不勝數(shù)，但解決問題的喜悅吸引著他，困難無法阻止他追尋真理的步伐，反而激發(fā)了他更強大的戰(zhàn)斗力。

　　目前，在北理物理學院，鄒炳鎖正帶領同事一起組建微納技術中心。在他看來，北理工作為一所985高校，光電技術研究基礎深厚，理應在納米光電領域有自己的發(fā)言權。鄒炳鎖說：“目前國際上大多數(shù)的知名高校已經(jīng)在納米光電領域做出了顯著的成績。北理工也不能落在后面，納米技術的發(fā)展會成為其他學科的有力支持，這在佐治亞理工等國際著名高校得到驗證，我期待著未來納米技術能夠和更多的學科實現(xiàn)交叉合作，共同促進科研工作的開展。”

　　走近鄒炳鎖教授，你會感受到他身上散發(fā)出來的一種力量，那是一種不達目的永不放棄的執(zhí)著，一種全力以赴勇攀高峰的堅毅——而這些，都是科研工作者獨有的特質。

“我永遠懷念八零年代”

　　在鄒炳鎖看來，八零年代值得他永遠懷念，那是充滿理想與激情的年代。

　　回憶那個年代的故事時，他的眼睛里閃現(xiàn)著熠熠的光芒，他用難得的抒情語告訴我們：“經(jīng)歷過那個年代的人都很有激情，爭先恐后地尋找機會，如饑似渴地學習知識，氣氛真的特別好。”

　　懷念八十年代，懷念那些可以帶著夢想四處漂泊的游子，懷念那些腋下夾著一本詩集在校園里穿梭的可愛學子，懷念那些以思想為榮、身無分文卻心憂天下的愛國者，更懷念那些以探求真理為己命的學術大師——是他們用執(zhí)著和堅守照亮了科學的路途，用質樸的精神和對真理的敬意溫暖了每一個后輩者的靈魂。

　　一個白發(fā)蒼蒼、年近古稀的老者，每天都會爬六層樓梯來和學生討論問題，這一感人的畫面永遠地留在了鄒炳鎖的記憶里——他就是這個故事的當事人。在鄒炳鎖讀研期間，導師李鐵津先生為了不影響他的科研工作，每天都會從一樓的辦公室來到鄒炳鎖六樓的實驗室，跟他討論問題、詢問實驗進展，老一輩科研工作者的敬業(yè)精神帶給了鄒炳鎖深深的感動。在導師的指導下，他開始輾轉于國內的各個實驗室去參觀學習，慢慢地有了自己獨到的發(fā)現(xiàn)。畢業(yè)前，鄒炳鎖在應用物理快報（APL）上發(fā)表了第一篇國外文章，這在當時引起了極大轟動——一個本科學化學的學生能在物理學的高端雜志上發(fā)表文章，著實讓很多學生羨慕不已。

　　鄒炳鎖碩士畢業(yè)的那一年，正逢海南建省。1988年，備受全國乃至世界關注的“海南省人民政府”正式掛牌成立，大批人才涌進海南島尋找發(fā)展機會，海南也成為了一批中國創(chuàng)業(yè)者的啟蒙之地，為了生存、為了夢想，鄒炳鎖身邊的很多同學和同事都抱著“闖海潮”的想法，前往海南尋找新的發(fā)展機會。

　　這是喧囂、躁動的20世紀80年代——充斥著遙不可及又躍躍欲試的夢想，每個人都幻想著自己未來的人生字典里寫滿了機會、前途、光明和成功。然而，在這片喧鬧的舞臺上，鄒炳鎖卻選擇了進入冷清的實驗室，繼續(xù)攻讀博士學位。

　　單調而枯燥的實驗研究，他一做就是一輩子。在充滿著刺鼻味道的實驗室，他每天都在忙著制備各種納米材料——實驗臺上留下了他反復實驗的身影，研究成果沁透著他辛勞的汗水，每一份的科研成果，呈現(xiàn)出來的時候都是閃亮而光鮮的，但是其背后的艱辛勞作和承受的苦楚，只有自己心里最清楚。

“互動，是學習知識更有效的途徑”

　　鄒炳鎖在吉大念碩士的時候，一位德國教授來他們實驗室訪學，那位教授深知中國人不愛提問的課堂習慣，為了激發(fā)中國學生學習的積極性，在來上課之前，這個教授買了一大堆的圓珠筆芯——做報告的時候，哪個學生提一個問題，那位教授就獎勵一支筆芯。

　　這個小細節(jié)，給鄒炳鎖留下了深刻的印象。

　　從教多年來，鄒炳鎖不斷對比分析國內外的教學模式，他發(fā)現(xiàn)海外的教學活動中，師生間互動頻繁，而在國內的課堂上，老師往往需要逼迫學生回答問題。這是一個很嚴重的問題，表明中國學生學習的主動性不夠高。

　　從教多年，鄒炳鎖認為：“課堂上的互動是學習知識更有效的途徑。”他非常喜歡學生問自己問題，因為學生有提問的沖動就表示他們有主動追求知識的信念——而只有樂于求知、主動求知的人，才能在探求真理的道路上走得更遠。

　　鄒炳鎖要求學生及時查新，他督促學生們一定要看國內外最前沿最高水平的雜志和文章，從中吸取好的經(jīng)驗，并提出自己獨到的見解。他還鼓勵學生積極拓寬學術視野，廣泛學習各門學科的基礎知識。在他看來，只有了解的綜合知識越多，才能對交叉學科有越深入的研究，從事學術研究的潛力也才會越大。目前，鄒炳鎖的很多學生都已經(jīng)晉升教授，在國內外各大研究所從事科研工作，均取得了不俗的成績。

　　值得一提的是，鄒教授非常重視課題組年輕教師的發(fā)展，在采訪過程中他多次提到了年輕教師對待科研的實干精神，他說：“希望學校新聞多關注一下年輕教師，他們?yōu)榭蒲懈冻隽舜罅康男量嗪团Γ幱趧?chuàng)造的黃金期，非常不容易，希望學校把更多的機會留給他們。”

　　很多人，特別是青年學子是從“科學家”這個璀璨奪目的稱謂，是從牛頓、霍金、錢學深等一系列讓人心系神往的名字開始了解“科學”這一神圣殿堂，繼而走上了上下求索的漫漫科學路，然而科學之路也是殘酷而孤獨的。鄒教授告訴我們，科技的發(fā)展日新月異，任何一個學術領域都一定會存在競爭，年輕人要想做出成果，一是要有耐心，坐得住冷板凳，二是要主動，沒有條件也要設法創(chuàng)造條件去完成自己的科研工作，只有做到這兩點，才能在科學研究的道路上走得更遠。

　　而現(xiàn)在，鄒炳鎖的最大任務之一，也是培養(yǎng)這個方向優(yōu)秀的年輕人。

“漂泊中的堅持”

　　1981年，十七歲的他考入吉林大學化學系。在吉大讀書的日子里他接受了完整理化訓練，為之后的科研工作打下了深厚的理論基礎。

　　1988年，他選擇留在吉大繼續(xù)讀博，期間遇到了兩位良師——肖良質教授和李鐵津教授，兩位教授高瞻遠矚，在他們的學術熏陶下，鄒炳鎖選擇把納米材料作為自己的長期研究方向。

　　1994年，他前往南開大學光學所從事博士后研究。

　　1996年，他分配到中科院物理所工作，期間得到了解思深和楊國禎兩位院士的幫助和支持，開展致力于納米材料光學物理方面的研究工作。

　　1996年-1999年，他前往新加坡國立大學和美國佐治亞理工學院開展學術訪問研究。

　　2005年，他擔任湖南大學985二期平臺納米光子學方向首席科學家。

　　2009年，他調入北京理工大學，曾任北京理工大學材料學院院長，現(xiàn)為微納米技術中心負責人。

　　或許在外人看來，他的人生之路漂泊不定——從吉林到天津，從湖南到北京，從海外到國內，他輾轉于國內外各大知名院校及研究所，奮斗的腳步不曾止息。但在他看來，無論身在哪里，心都是安定的——腦子里想的永遠都是未完待續(xù)的納米材料研究課題，每天要面對的永遠都是充滿化學試劑和精密儀器的實驗室。

　　又或許在外人看來，他的人生華麗而豐富——北京的大氣，湖南的精致，新加坡的溫婉，美國的精彩，他都一一品味，他在每個城市都留下了獨屬于自己的足跡，堅實而清晰。可在他看來，自己人生何曾有過安定和愜意——每天一睜眼，想到的都是課題中亟待解決的難題，品嘗到的都是科研工作中殘酷的競爭與壓力。

　　理想和堅持是一艘孤舟上的舵盤，讓漂泊的人在大海上找到航向和歸屬。對于鄒炳鎖來說，二十多年的漂泊生活中，納米光子就是他最好的朋友，無論他身在哪里，無論他面對何種生活的境遇，只要當他穿起白色的實驗服，走進無塵的實驗室里，他就能聽到好朋友的笑聲——在那里，未來的科技在向他招手致意。