王欣然在实验室带领学生开展新型半导体材料研究。新华社记者 孙 参摄
今年“五四”青年节,一位“80后”大学教授登上了“中国青年五四奖章”领奖台……他,就是南京大学电子科学与工程学院教授、博士生导师王欣然,曾研制出世界上首个高开关比石墨烯场效应晶体管,长期保持着石墨烯场效应晶体管开关比的世界纪录……2011年,王欣然毅然放弃国外的优厚待遇回到祖国,并入选国家首批“青年千人计划”。
打破“魔咒”研制领潮产品
当你捧着小巧的智能手机手指如飞时,应该感谢其中高速运转的电子元件。那么,电子材料还可以升级吗?科学家发现,石墨烯是理想选择,具有极高的信息处理速度、优异的机械和化学性能。但可惜的是,石墨烯不是半导体,不能被制成芯片,也就无法应用于集成电路。
“魔咒”真的无法打破吗?本科毕业于南京大学物理系、当时正在美国斯坦福大学深造的王欣然不信这个邪。经过反复持续的探索和实验,他与合作者大胆提出,使用化学方法合成10纳米以下的石墨烯纳米带半导体,在国际上首次制造出互补型、高开关比石墨烯纳米带场效应晶体管。
“形象地说,也就是使石墨烯具备了‘开关’功能,这首次证明了石墨烯可以作为半导体,应用于下一代集成电路。”王欣然介绍说。突破性发现在国际上掀起热潮,《科学》期刊以《硅时代是否要终结》为题刊文,认为王欣然博士的石墨烯逻辑器件有望成为下一代电子材料。
毅然归国投身更大舞台
在美国结束了博士后阶段的工作,是留下还是回国?王欣然很快做出决定:回到祖国去!“在国外,不管多么优秀,都有给别人打工的感觉,回国干心里很踏实。”王欣然笑道:“国家提出科技强国、人才强国战略,我坚信,21世纪的科研,最大的机遇在中国。”2011年,中组部推出“青年千人计划”,引进海外高层次青年人才,王欣然顺利入选,并回到母校南京大学工作。
万事开头难。实验室怎么建?研究方向怎么选?从学生变成老师,从科研项目的参与者变成主持者,王欣然感到了前所未有的艰辛……他几乎每天都工作到夜里十一二点。回国初期的王欣然一口气拼了两年,终于打开局面:他带领团队继续围绕二维材料的信息器件开展研究,4年多的时间里,就承担了科技部“973”课题、“国家科技重大专项”、“国家自然科学基金项目”等近10项重大科研项目。
功夫不负有心人,王欣然的成绩单越发漂亮:在《科学》《自然》及其子刊等顶级学术期刊发表论文59篇,SCI他引次数超过9000次,单篇论文最高引用超过2500次。因为成绩突出,王欣然于2013年获得“国家杰出青年基金”,2014年入选“长江学者奖励计划”特聘教授,成为全国最年轻的“长江学者”之一。
严谨认真潜心教书育人
王欣然的学生们喜欢称他“老王”。除了专注科研,回国后的王欣然也倾力投入到基础教学一线。“老王”的办公桌别具一格,总是贴满各式各样的便利贴:阅读文献、构思实验项目、申请经费、和学生一起做实验、讨论疑难问题……
没有架子的“老王”,遇到科研问题,却严格得让人害怕。“不能说‘我认为’,你是个做科学的人,要拿出科学证据。”王欣然常把这句话挂在嘴边。他对自己的每一次报告、演讲都极为谨慎,所有数据都务必演算,所有图片都要反复检查,对学生也一视同仁。“‘模糊科学’在王教授这里是行不通的!”王欣然的“开门弟子”潘伟说。
“我有一篇文章的图,一天之内反反复复改了十几遍,王老师的要求具体到每个字、每个数据。”博士生于志浩师从王欣然4年,深知老师的严谨学风,“这样的历练让我受益匪浅,几次下来,水平就提高了。”
“发现了问题,并找到一个好的切入点,科研就成功一半了。”王欣然用自己多年的体会鼓励学生,要求学生每周必须整理出国际期刊上发表的最新论文进行研读。“王老师不仅授人以鱼,更授人以渔。”于志浩说。
“谁能在物欲横流的时代岿然不动、在科学未知海洋里上下求索,谁便是为中国学术事业建立功勋的正能量。”王欣然曾写下这样的话:“只要这样的人越来越多,中国科学之未来就光明无限。”
《 人民日报 》( 2016年05月25日 06 版)
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