卢柯:古老学科也有未来

选择字号:   本文共阅读 403 次 更新时间:2020-09-16 21:31

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卢柯  

《中国科学报》:您有想过自己有一天能获得这项大奖吗?

卢柯:

因为我所在的材料科学领域是一个相对传统、古老的领域,所以我觉得一个聚焦“未来”的科学大奖不太可能落到我头上。正因如此,我今天特别惊讶。

《中国科学报》:“未来”科学大奖颁给了一个“古老”的学科,是否意味着传统学科其实也充满了突破的潜力?

卢柯:

我想是的。未来科学大奖应该是面向未来的。而我相信材料科学这个传统领域依然有着广阔的未来。我从大领域来讲是做金属材料的,从小领域来说是做纳米金属材料的。金属材料的结构到了纳米尺度会表现出什么新性能,会出现什么新现象?这就是传统材料科学领域中出现的新问题。这个意义上讲,把未来科学大奖颁给我,不是颁给我一个人,而是颁给了我们这个孕育着希望的领域。很多同事在给我发来的微信、短信中,都说这是我们这个领域的喜讯。事实上,未来科学大奖给我们这些从事传统领域的人一个巨大的鼓舞。

《中国科学报》:未来科学大奖是一个民间科学大奖。对一个科学家来说,拿政府的奖和拿民间的奖,在感觉上有什么区别呢?

卢柯:

无论是政府组织的科技奖励,还是民间出资组织的科技奖励,都应该是基于同行对科技创新成果的评价,只要客观公正,他们本质上没有差别,对科技界都是件好事,都会推动科技事业的发展。2019年,我获得了金属材料领域最具国际影响力的奖——Acta Materialia金质奖章,也是一个国际同行评出来的民间奖。

《中国科学报》:您对于自己的“未来”有何期待,接下来的科研生涯中最想做成哪件事?

卢柯:

我有好多特别想做的事情,最大的愿望就是把金属这样一个非常传统的、普遍存在的材料,在进入纳米这样小的尺度后能产生的新规律,摸得更全面一些。我们的研究工作很像是瞎子摸象,今天摸着一点,明天摸着一点,如果能再工作10年、20年,希望能把这头大象的形貌勾画得全面一些,能给年轻人讲一个比较完整的故事。

《中国科学报》:目前您所在领域面临的核心问题是什么?

卢柯:

我们最初面临的问题就是怎么把微观结构缩小到纳米量级,所以我们做了二三十年的主要工作其实就是制备。“制备”听起来是个简单的技术问题,实则不然。一个材料制备不出来,除了我们的工艺技术水平不够,更重要的是我们对纳米尺度下材料的很多规律,比如结构形成演化规律、结构稳定性规律、结构性能关系规律都不清楚——这是一个综合性的问题。所以,最后我们的功夫是花在怎么能够把结构演化到纳米尺度,怎么能稳定住它。最终我们发现的纳米孪晶结构和梯度纳米结构都是比较稳定的结构,而且它们表现出了很好的性能。

《中国科学报》:您曾说纳米孪晶结构的发现过程是很偶然的,这其中有什么故事吗?

 卢柯:

我们当时并没有想要做出纳米孪晶,只是想做出晶粒尺寸很小的铜。结果却发现铜的晶粒尺寸并没有那么小,反而出来了一堆副产品(亚结构),就是现在我们所说的纳米孪晶结构。但这个副产品的性能特别好。过去我们不知道有这样一种纳米结构,于是花了很大精力来理解:它为什么会形成这个结构,这个结构为什么会表现出这样的性能?但当我们把论文投出去后,送一次被退一次,送一次被退一次。因为大家不认为这是一种典型的纳米结构,不是一种大家所认同的纳米结构。因为纳米孪晶的晶粒尺寸不在纳米量级,只是它的层片厚度在纳米量级。那段时期我们被拒稿折磨得快要受不了了,以至于都想放弃了。就在决定最后一次努力的时候,《科学》接受了它,那是在2004年。

《中国科学报》:纳米孪晶这个结构有什么特点,有什么用处?

 卢柯:

孪晶之所以叫“孪”晶,是因为它是一个非常规则的晶界,晶界两边的晶格是对称的,所以它非常稳定——这是大家已经知道的知识。但当我们把孪晶界之间的间距做到特别小,小到纳米级别,结果发现它的性能特别好,这是我们万万没想到的。如果我们把普通铜的强度通过合金化或晶粒细化提高几倍,它就变得特别脆,导电性也会损失,而做成纳米孪晶铜以后强度可以提高到10倍,比一般钢的强度都高,同时它还有塑性、可以变形、可以加工,导电性还不会损失。也就是说,它在保持金属出色的导电性能同时又大幅提升了强度。

《中国科学报》:性能如此优异的材料,是不是能很快得到广泛应用?

卢柯:

一个新材料从原理的发现,到应用于工业产品中,这个过程少则十几年,长则几十年,中间还有许多环节,需要很多人的参与。要推动材料的应用,就要发挥企业在技术创新中的主体作用,这是国家一直在倡导的。科学家完成了科学原理的发现,接下来要运用这些新原理推动技术创新,在这个阶段企业应该成为技术创新的主体,通过产学研融合,促进新技术的产生和应用。

《中国科学报》:据说您的研究在起步阶段被很多同行当成“笑话”。您是怎么在周围人都反对的情况下坚持这个方向的?

卢柯:

这个说来就很简单了,我这个人“一根筋”。你们说“不好”,但又说不出道理来,我是不听的。我认为正确的事情一定会坚持到底,不太容易放弃。

《中国科学报》:您最想对现在的年轻人说些什么?特别是当他们处于比较困难的人生阶段时。

卢柯:

我也有很多学生,我最常对学生说的一句话是“看远一点,不要只看眼前”。看远一点的好处是什么?你现在碰到的困难,看远一点后会发现不过是个小困难;你现在取得的成绩,看远一点后就会发现只是一个小成绩。但是年轻人不太容易看远,大多关注的还是眼前的事——这可能也是自然规律吧。正因如此,我更愿意把这个建议向年轻人多重复几遍:看得远一点,做事情专注一点,标准提得高一点。年轻人成长的一个很重要的动力,就是用更高的标准要求自己。

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