聚焦納米科技 開拓創新發展 —— 著名納米領域科學家朱賢方
導語:2018級碩士研究生鄭宇辰對朱賢方教授的評價:長期深耕納米制備、加工和穩定性領域,取得的大量獨創性學術成果,在該領域具有很高的聲望和影響力,獲得了國內外大量相關領域研究者的認可。以個人在本研究組的學習和工作角度體會,朱賢方教授他一直奮斗在科研教學第一線,他花費了大量時間精力身體力行地對學生進行指導,在作為我的導師指導我進行研究期間,他時常與我討論設想實驗儀器恢復正常使用后的進一步研究工作,他提出了很多具有新穎性的創想,時常與我討論研究最新的前沿研究內容并親自設計進行實驗。我深深地為他的學術上的熱情折服,讓我獲益匪淺。從種種細節可以看到朱賢方教授熱衷于科研,熱情投身于教學,具有高尚的學術追求和師德。
勤勉好學 志高向遠
朱賢方出生在安徽省潛山縣一個普通的農民家庭。年幼時,他就呈現出對科學的濃厚興趣和驚人天賦。當詢問他長大后干什么,朱賢方堅定回答,做一個科學家。對科學的向往與生俱來。
1979年,朱賢方以高出當年重點大學分數線60多分的成績被東北工學院(今日的東北大學)錄取,在當時,轟動了整個小縣城。大學期間,朱賢方不放過任何學習的機會,課余時間他的身影不是在實驗室就是在圖書館,隨知識不斷地積累疊加,天生的優勢特長也在此時得到更好的發揮,有了用武之地。六年半的時間,他就完成了本科到研究生的學習和論文研究。他的超常表現引起了中科院固體物理所的高度關注,并在畢業分配時,被“硬”調派到中科院固體物理所。當時,他已經系統研究了工業鋁和一系列合金的界面和相變阻尼新機理、新研究方法,首次實現固體馳豫復雜理論譜中多個馳豫參數的準確擬合計算。成為當時為數不多的具有研究生學歷的科研人才。為他以后的發展奠定了良好的基礎。
眾所周知, 二十一世紀是納米世紀,納米科技正在朝著不斷交叉復合方向日新月異地發展,并使傳統學科界限劃分日驅模糊和我們現有知識體系正受到前所未有的挑戰。納米科技的進一步發展勢必將給人類帶來對自然界認識層次上飛躍和技術產業上的革命。
朱賢方是中國最早一批為數不多的開展納米研究的科學家,在當時中國納米研究尚剛剛起步,遠遠落后于其他國家,必須要趕超、創新相關理論和技術才能有效的扭轉不利的局面。經過認真謹慎的思考,他決定前往國外求學深造,唯有這樣,才能讓自己的專業技能在短期內得到有效提升。
求學海外 學有所成
海外求學深造期間,他先后輾轉新加坡、澳大利亞、美國等不同的國家,把全部的精力投身于納米科學技術研究。他先后在新加坡國立大學、澳大利亞國立大學、伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校、阿貢國家實驗室、杰弗遜國家實驗室、佐治亞大學,自行研制新設備,用多種非平衡方法制備出納米粒子、納米膜、納米孔、多孔硅、納米球殼復合結構、納米線和納米管及其宏觀有序陣列結構(多種結構屬首次發現并在能源、環境、通訊等領域有重大潛在應用),同時對各種納米結構穩定性進行了大量系統的電鏡原位和非原位觀察。理論上,朱賢方教授最先指出納米科學屬非平衡、非定型、非線性范疇,非現有物理和數學所能描述,而國際上存在著納米研究都是只得借用現有的平衡、定型、線性物理概念和數學工具來近似描述非平衡、非定型、非線性納米性質的矛盾現象。
為此,他首次提出了納米顆粒和納米孔之間的結構性能的反對稱關系和納米正負曲率效應等 “納尺寸(nanosize)”新概念,形成了納米結構亞穩性理論突破。
首次提出了“納時間(nanotime)”新概念和相關的廣義聲子軟模和點陣失穩模型,并用之來統一預言和解釋各種能量束(如光子、電子、和離子束)與凝聚態物質交互作用。為能量束在納米尺寸范圍或超快過程中對材料進行加工和改性及納米器件制備提供了理論依據。
朱賢方的觀點和成果得到nature雜志和許多國際知名同行專家的高度評價,被譽為納米物理的重大進展。
技成歸國 追求創研
國際主流大學為了擴大學術交流,已經打破現有學科劃分局限,以便更好地探尋納米材料研究多學科交叉和國際合作新模式。在此背景下,使得已經在納米行業已有建樹的朱賢方看到了回國的希望,開始四處游走,著手辦理回國相關事宜。通過多方努力,克服911和非典事件重重障礙,終于在2003年他懷揣著納米科技的夢想回到祖國,在廈門大學執教。
朱賢方在國內外均有長期求學和工作經歷,他對中西方文化、教育和科研差異有著深刻的理解。他非常珍惜機會,他利用自己在澳利亞和美國材料領域特別是納米材料領域科學家有廣泛的學術合作關系和學術聯系,在廈門大學等各級領導的支持下,創建了我國目前在功能納米材料前沿領域唯一的中國-澳大利亞功能納米材料聯合實驗室。
實驗室科研團隊由院士、教授、副教授、博士后、博士及碩士生組成(包括10余名中國科學院院士和澳大利亞聯邦教授院士組成的實驗室學術委員會),是一個非常有特色,多學科交叉的納米研究國際合作和研究生聯合培養(尤其是聯合授予博士學位)平臺。
聯合實驗室的主要研究方向集中在當前納米材料界的熱點。通過非平衡熱力學過程來可控制備,加工,改性,組裝納米結構和器件。以超快過程新效應和納米尺寸新效應為理論基礎,以非平衡熱力學過程為工具,將不同材料整合或改性成一個全新的納米結構或器件,實現其全新功能。
聯合實驗室創建與成立引起近100家行業媒體關注與報道,標志著中澳雙方合作進入一個新的歷史階段。聯合實驗室旨在聯合中澳雙方實驗室技術力量,進一步發揮中澳雙方實驗室各自的優勢和特長,開展納米科學與技術在生物能源、信息技術、生態環境等領域中前沿戰略性的研究與應用,推動和促進物理、化學、材料、生物醫學等學科的交叉發展,為發展我國的納米科學做出貢獻。 同時在促進亞太地區納米研究的國際交流與合作上扮演重要角色。聯合實驗室成果被重點推選在2010年上海世博會澳大利亞-中國科技周上展示(列為中澳科技合作30年30個最為成功故事之一)。 同時被編入澳大利亞政府2011年出版的《Australia-China: Beyond Tomorrow - Research and Innovation》。時任澳大利亞總理Julia Gillard及科技部部長萬鋼等政府領導人先后為合作成果做了題詞。
為了實現其獨特的納米原創研究,朱賢方教授根據其研究需求,堅持自行設計、自主研發關鍵實驗新設備新儀器供實驗和學生使用。只有自己獨特原創的新設備儀器才能夠做出別人不能做的實驗,才能實現其原創研究。此舉不僅擁有了自己知識產權、打破了關鍵技術和實驗設備儀器的國際壟斷和封鎖,而且避免了采購同質化進口實驗設備儀器及其高額外匯費用等不利因素。
利用這些新設備成功制備出一系列新納米結構,實現了低維納米結構可控有序生長和有機無機納米級復合及其功能化。同時較全面系統深入研究了納米管、納米線等一系列新型納米結構的穩定性和納米加工,進一步證實了他早期提出的“納尺寸”效應和“納時間”效應同樣普遍存在于各種新的納米結構,能較全面解釋納米不穩定性現象,包括Nature、Phys Rev Lett、Science、Chem Rev等文獻報道的現有理論所不能解釋的納米不穩定性現象。 與現有文獻傳統解釋比,朱賢方教授提出的概念能較為直接揭示的目前人們易于忽略的納米不穩定性物理本質問題,并被多次應用成為同行實驗和理論模擬的關鍵思路和模型源頭。與此同時,研究還預言并確立了一系列納米制備、加工、焊接、組裝和修飾的工藝參數和工藝條件。
他出色的納米研究成果已得到國際國內同行的高度評價及廣泛認同和重視。如被選作為科學新聞發布在美國科學促進會(AAAS)主辦的全球最大EurekAlert!科學新聞中心、研究成果2018年被Nanoscale雜志封面報道和評價等。迄今為止,朱賢方教授共發表100余篇論文(90%以上為通訊、第一或獨立作者),獲國際國家發明專利10余項, 制定國家標準1個。研究得到美國、澳洲、新加坡及中國國家級基金600多萬美元的資助,并獲澳大利亞OPRS Scholarship (第1名), 日本 STA Fellowship等獎勵。80余次被國際學術會議及美國、澳大利亞、中國著名大學及國家實驗室邀請作學術報告(其中國際會議Invited, Keynote or Plenary Speech 50余次,45分鐘大會特邀報告5次),40余次出任國際國內學術會議主席、分會主席和委員, 近30次被邀撰寫材料領域重要期刊綜述文章、專著及章節。其中,朱賢方教授受國際著名Pan Stanford Publishing出版社邀請的一部題為“Concepts in Nanosize and Nanotime: Fundamentals and Applications”英文專著正在撰寫。
傾心樂教 育才施仁
朱賢方教授自1985年在中國科學院固體物理所開始納米研究,親歷了納米研究三個發展階段,以此積累了近40年的科研和人才培養經驗。
作為科學家,朱賢方對待科研工作態度嚴肅認真,一絲不茍,容不得任何瑕疵。作為老師,他卻極具慈愛和責任,將自身所學傾囊相授,為他的學生提供無私的幫助。
在廈門大學執教期間,朱賢方充分發揮自己雙語和國外經歷優勢, 每年為廈門大學開設并承擔了四門研究生雙語課程和一門本科生雙語課程。
在具體教學過程中,朱賢方注重教學生分析、比較、綜合和概括等思維方法,讓學生主動進行學習,大膽提出問題,推崇創新意識,開發創新課題,他提倡培養學生要啟迪學生的興趣并授以他們獲取知識的方法,而不是填鴨式地知識的灌輸,以提高學習和創新效率及解決實際問題的能力,推動學科發展和人才培養。
他的講課形式得到學生們的喜愛。不僅平易近人,還善于用易懂的生活現象來比喻講解深奧的物理原理,語言生動、風趣、幽默,不僅僅采用中英文相結合方式講解,并且還穿插形式靈活多變的學生自己的講座,提問和討論。他非常重視科研對教學的促進與融合,通過教學研究與自己最新科研成果轉換,開發,凝練了內容新穎,方法靈活開放式創新性本科和研究生實驗教學和課程教學方式。
朱賢方常說的一句話就是,做學術研究絕對不能造假,不是在追求名利,探索和發掘應的是科研工作者追求的科學本身的真理。他經常告誡學生,搞科研工作要耐得住寂寞、經得起失敗,不能急于求成,要經過反復實踐,不能流于形勢,一定要認清和堅持自己的研究基礎和觀點,并經過長期積累沉淀,致力于現實應用。
在美國、澳洲和中國,他已先后指導和培養博士后近10名、博士生近20名、碩士生40余名、本科生畢業論文50余名。當真的桃李滿天下。
朱賢方以他特有的方式體現著對學生的關愛,贏得了學生的愛戴,造就出師生間諸多佳話。多年來,他始終站在納米科學技術研究前沿,精勤不倦,為納米事業和培育人才做出了突出的貢獻。
無索功名 砥礪奮進
為了集中精力、不過多為外界所分心或打擾、并營造簡單的人際關系和純粹的科研氛圍,他自己最排斥“研究跟著申請項目經費和各種人才頭銜走”,他選擇沉浸在自己的科學世界中。朱賢方表示:科研工作者只有學會放下所謂的榮耀、放下金錢,才能以探求未知創新為己任、為興趣動力,去追求科學真理的本身。
科研成績并不能依靠帽子頭銜或發表在刊物上的論文數、論文期刊級別、被引用的次數來證明,而應以能否提供新發現、新理論或新技術為衡量標準;帽子頭銜或學術論文的最終目的不是為了追求表面上“引用次數”或“影響因子”,而是為了“實際應用”,從而為促進人類文明進步發展做出真正貢獻。不能流于形勢,不能別人搞什么就跟風而動,一定要堅持自己的研究基礎和觀點,并經過長期的積累沉淀, 致力于現實應用。
朱賢方的納米研究成果得到了國際、國內同行的廣泛認同和重視。朱賢方說,我這一輩子,只做了一件事,那就是為使我國的納米技術走在世界前端不懈努力。初心易得,始終難守。
另外,他以學術帶頭人身份申請和組建了廈門大學凝聚態物理國家重點學科、物理系工程碩士、福建省材料重點實驗室、材料科學與工程系一級博士和碩士授權點、生物材料系博士和碩士授權點及電子工程系一級博士和碩士授權點、智能型生物醫用材料團隊及光電子與信息技術創新團隊。
彈指揮手間,朱賢方已歸國工作近20年。一心撲在科研上,將全部的精力都用在了納米研發攻關和培養人才上,不計個人功利、榮譽得失。用與眾不同的創新觀念、情懷和風格及獨創成果占領科研高地。
人物簡介:朱賢方,材料科學家,1961年12月出生于安徽省潛山縣,先后于1983年和1985 年獲東北工學院學士和碩士學位,2000年獲澳大利亞國立大學哲學博士學位,2000年1月至2001年12月在美國伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校美國能源部材料研究實驗室從事博士后科研。1985年至1995年先后任中國科學院固體物理所實習研究員、助理研究員和副研究員。1995年至2004年在新加坡、澳大利亞和美國從事納米科學技術研究。2002年1月任美國佐治亞大學助理教授。2003年12月任廈門大學教授、博士生導師。2004年2月起任中國-澳大利亞功能納米材料聯合實驗室主任及澳大利亞昆士蘭大學兼職教授。 曾任國家自然科學基金委重大研究計劃特邀海外咨詢評估專家等職。2005年獲國家杰出青年基金(外籍)候選人資格。 目前兼任美國AMAC Inter Inc 首席科學家、多個國際和國內核心專業期刊主編、副主編和編委、幾十個期刊(如Appl Phys Lett、 J Phys Chem、 Phys Rev Lett等)審稿專家、科學探索獎提名和評審專家、國家重大人才工程(長江學者獎勵計劃、千人計劃及萬人計劃)特邀評審專家、國家科技獎勵(自然科學獎)評審專家委員會委員、中國微納米技術學會專家委員會委員、廈門大學生物醫學工程中心納米研究學科帶頭人、科技部國際科技創新合作項目及國際合作重點項目評審專家、中科院《中國未來20年技術預見研究》課題遴選專家等職。傳記被Who's Who in Science and Engineering 和Marquis Who's Who等收錄。
