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畅游纳米世界 探讨治学道路

清华博士生为你讲缤纷纳米

●新闻中心记者 周襄楠

 11月13日晚,我校理学院报告厅的报告会给清华学子带来的是一个不小的惊喜。碳纳米管长线的制备以及应用、碳纳米管-碳范式的转换、过渡金属氧化物一维纳米结构液相合成及表征、碳纳米管的大规模制备及过程研究、多种一维纳米异质结的制备——如果只听题目,你也许不会想到站在讲台上向大家诠释这缤纷的纳米世界的不是院士、教授,而是年轻的清华博士生。

 这是一场清华博士生自发组织的学术报告会。今年5月和10月,机械系的朱宏伟博士生和物理系的姜开利博士生分别在《科学》和《自然》杂志上有惊人之举,以第一作者的身份发文,开清华博士之先河,进一步表明了清华在纳米科技上的研究已经处于世界的前列。请这些同学上台“讲学”的想法一经提出就得到了广泛的呼应,于是就有了这场由物理、机械、化学、化工、材料五系发起,并由五系的研团总支与校研团委联合主办的“清华大学纳米科学与技术博士生报告会”。

 在电镜下象头发丝但实际上只为头发丝五万分之一细的碳纳米管,是一种具有独特结构的一维量子材料。由于具有独特的电子结构和物理化学性质,从1991年它被日本科学家发现之后,一直是世界各国科学家关注的对象。碳纳米管是未来从地球到月球的“天梯”的制备材料;如果能用碳纳米管开发出集成电路,中央处理器的主频将获得前所未有的提高;用碳纳米管线制成的织物坚固得可以做防弹背心……这些设想无比美好,然而怎样实现一维纳米结构如碳纳米管的可控和大批量的生产仍然是前瞻性的世界课题,也是我校纳米科技研究的一个热点。姜开利、朱宏伟、王训、余皓、罗俊这五位分别来自物理系、机械系、化学系、化工系、材料系的博士生从不同学科的角度带领大家探讨了一维纳米结构的制备,向大家介绍了在未来我们有可能触及的魅力无穷的纳米世界。

“爱迪生在发明电灯泡的时候是用日本竹做的灯丝,我们将来可以用碳纳米管线做灯丝,它将电能主要转化成光能,大大提高电能的利用率,这是现在所用的钨丝所不能比的……”姜开利在报告中说。能否在常温下生长出碳纳米管?能否实现单个碳纳米管的克隆……姜开利在报告的结尾为大家提出了几个开放式的问题,任何一个问题的解决都会打开一扇通往多彩的纳米世界的大门。

 “如果能解决大批量的单壁碳纳米管生长的定向性,就能在实际应用中充分发挥它的特性,也就离我们的应用目标很近了。”朱宏伟在报告的最后说。

 “我们有着不同的专业背景,但是无论我们采取的是那种方式,都是在力图用一种最为简便的方法寻找到一种最为可用的一维纳米结构。”虽然报告中的研究对象不是碳纳米管而是锰、稀土等过渡金属的氧化物,王训还是认为他们几个人的研究是殊途同归,相互也必会有所启迪。

 几位年轻的博士生研究思路和方法成为除纳米之外的另一个焦点,也让更多的对纳米管无法近观的同学更加留意。化工系余皓的两点心得颇耐人寻味:“我想说的是如果我们工科的学生有足够的敏感性,把我们的工科背景带到世界的前沿学科中去,会形成独特的格局和收到意想不到的效果。此外,很多的科学问题都在实际中错综复杂地纠结在一起表现为工程问题,如何在工程问题的背后发现隐含的科学问题,从工程问题中提出科学问题,不失为一种创新性研究的思路。”

 罗俊,这位年仅23岁的材料系博士生最后出场,做了一个全场最为简短然而给人印象深刻的“多种一维纳米异质结的制备”(具有不同导电性能的一维纳米结构的连接点的制备)的报告,他的研究心得也颇为简单明了:“必须站在前人的肩膀上,即将已有的成果消化吸收再根据应用基础寻找新的领域,提出问题并做别人没有做过的事情。”

 在进入博士生研究之前就痴迷于纳米世界的姜开利形容自己是“一台有386中央处理器、16兆内存和Linux操作系统的老式计算机”,学习一直是中等。是什么促使这样的一台老式的电脑运转得如此良好?姜开利说:“我要感谢清华大学与物理系的培养,这不是套话。良好的学术氛围催人思考,清华的图书馆给我的研究提供了土壤,有一段时间每周三下午的院士论坛我每场必到……现在我们的网络建设也很出色,很多学术上的动态和资料我们都能和国外同步知晓。物理系的很多老师都给过我精心的指导——吃‘百家饭’的成长经历给予了我易于研究新问题的能力。”

 据了解,近年来,我校重点抓了博士生的培养质量,围绕博士生培养中“创新”和“质量”两个主题,采取了几项颇见实效的措施,如:严格新导师上岗资格和博导招生资格的审查,建立学术水平高、治学严谨的高质量导师队伍;陆续启动了 “博士生导师基金”、“博士生科研创新基金”、“优秀博士学位论文奖励基金”、“博士生国际学术交流基金”和“博士生网络基金”,设立博士生培养系列基金,激励博士生创新;作为营造学术氛围的活动之一“博士生学术论坛”已经举办了20多期;力邀世界级高水平学者来校讲学、报告,到目前已有30多位诺贝尔奖获得者来校讲学;每年要派研究生100多人次出国参加国际学术会议。

 作为此次活动的后续,校研究生团委还将举办校内博士生学术论坛以及学术沙龙活动,纳米科技仍将作为其主题之一继续推出。

(http://news.tsinghua.edu.cn)
[更新:2002-11-15]
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