楊琴冬子
作為一名杰出的科學家,盧柯的人生就像他所研究的納米材料一樣,充滿著傳奇色彩。
16歲上大學,28歲被中科院金屬研究所聘為研究員,30歲成為博士生導師,36歲被任命為中科院金屬研究所所長,38歲當選為最年輕的中科院院士,41歲成為美國《科學》雜志創刊以來首位擔任評審編輯的中國科學家。在他身上所呈現的科學和年輕的魅力結合,堪稱完美。
興趣是科研的動力
說起盧柯,就不得不提到“納米”。
當我們“俯瞰”這個世界的時候,看到的是,將樹木制成紙張,將石頭刻成雕像,將鋼鐵鑄成鐵軌。那么當我們站在“底部”仰望這個世界呢?是否可以從單個分子甚至原子出發,將它們按照自己的意愿組裝成一張紙、一粒沙甚至一片森林?在納米的世界里,回答是肯定的。其實,關于納米的真正意義,對于我們普通人來說,還是一個極其模糊的概念。納米有多大?如果將一納米和一米比較,就好像是高爾夫球和地球作比。一根發絲的直徑就能有 8 萬納米。將 10 個世界上最小的原子—氫原子排列成一條線,就是一個納米的長度。
20世紀80年代初期,德國科學家葛萊特研制出一種黑色金屬粉末(實驗表明,任何金屬顆粒,當其尺寸在納米量級時都呈黑色),并制備出了第一塊納米金屬樣品,納米材料由此誕生。納米材料一經問世,便以異乎尋常的特性吸引材料界的矚目。多年來,盧柯一直專注于研究金屬材料。他說:“我非常幸運,從事了這個全世界都關注的研究領域。”這個熱門領域就是納米材料。
時光追溯到35年前的1981年,16歲的盧柯考入南京理工大學。“那時候我一點都不知道學這個專業是為什么,因為考大學就要填志愿,總要寫上些什么東西。”他記得當時最熱的專業是電子工程、自動控制,“怕好的專業錄取不上,就選了金屬材料及熱處理專業”。
幸運的是,在本科四年的學習結束后,盧柯對于這個專業的喜愛與理解已經超過了周圍的很多人。“材料科學非常精彩,跟人類的日常生活息息相關,人類進步的每一個臺階,都留下了材料科學發展、進步的印記。”
從上大學開始盧柯一直認為科學研究一點都不枯燥,而是“非常享受的事情”。他最喜歡的課程是《金屬學》與《金屬材料的熱處理》,也就是說,從那時開始,他便跟金屬結下了不解之緣。
興趣本身就是一種動力,也正是因為它的驅使,盧柯繼續報考了材料專業的研究生。1985年,盧柯從南京理工大學畢業,來到中科院金屬研究所攻讀碩士學位。他在作研究生畢業論文時,發現自己在實驗中得到的一張電子衍射譜標定后的取向關系與英國著名科學家、Scott教授的結論有出入。
盧柯在自己大量實驗的基礎上,與同學進行了深入的研究,竟發現被國際材料科學界引用了近10年的權威的Scott取向關系居然是錯誤的。英國的《材料科學雜志》很快發表了這項科研成果。那時,他才22歲。盧柯說:“對知識分子來說,能找到權威的錯誤是一個興奮劑”。這也為他以后的科研和走向國際講壇樹立了堅定的信心,打下了厚實的基礎。
成才的根本在于自己
1988年,金屬所計劃送盧柯去日本讀博士。這讓同學們好生羨慕。那時,金屬所里的一個研究員的月工資一、兩百元,而國外同行的月收入至少2000美金,但盧柯的舉動卻讓大家百思不得其解:他要留在金屬所讀博士。
“成才的根本在于自己。”盧柯認為,科學研究是靠人來做的,能不能做好,主要取決于人的能力。最好的工作不一定非要在最好的條件下才能做出來,有時候簡陋的條件反倒更能激發人的創造力。放射學之父盧瑟福就是在簡陋的實驗室里用最簡單的設備從事背散射研究的,這說明非凡的創造力和敏銳的科學直覺在科學研究中更為重要。雖然就整體科技發展水平而言我國是落后的,但就局部來說,有些方面不一定比國外差。金屬所具有良好的儀器設備和科研環境,在國內同樣能得到發展。
面對懸崖峭壁,一百年也看不出一條縫來,但用斧鑿,能進一寸進一寸,能進一尺進一尺,不斷積累,飛躍必來,突破隨之。在讀博期間,盧柯在國際學術刊物上發表了十幾篇論文,提出非晶態金屬的新的晶化機制,因此于1989年榮獲首屆“中國科學院院長獎學金特別獎”。
也就是在做博士論文時,盧柯無意中進入了后來令他沉迷的納米材料研究領域。“我在做博士論文時做的那個樣品的一個副產品就是納米材料—非晶態合金經過晶化過程形成的晶化產物就是納米合金。”
1990年,盧柯在新晶化微觀機制的基礎上,提出了制備納米晶體的新方法—非晶晶化法,新方法解決了多年來一直困擾著科學界的納米材料孔隙度大、密度小、易污染等問題,成為國際納米材料領域中的三種主要制備方法之一。這個重要進展使我國在納米晶體研究領域一躍進入國際前列,而那一年盧柯剛滿25歲。
雖然,盧柯從本科至博士研究生都是在國內讀的。但是,對于外界說他是“完全中國制造”的觀點他并不認可。“簡單說在哪制造好像不太準確,現在科學家是在一個開放的國際學術環境中成長起來的,我是生在中國,在中國拿的學位。但是,在我成長的過程中,國內外的很多學術研究和學術理念都在影響著我。”
盧柯曾先后三次赴德國馬普金屬研究所任客座教授,又先后兩次赴美國維斯康星大學材料系任客座教授。
1999年4月他建立的青年研究小組被德國馬普學會和中國科學院確立為德國馬普金屬所伙伴小組,成為我國第一個中德合作的馬普青年伙伴小組。盧柯也成為國際納米材料委員會唯一的中國籍委員。
2000年,由他領導的研究小組發現了納米金屬銅在室溫下具有的神奇超塑延展性,這一研究成果被評為當年中國十大科技進展之一。
在納米研究領域,
跑得不快能行嗎
雖然年輕,盧柯在納米金屬研究領域卻已經是老資格了,頻繁地被邀請在象征很高科學榮譽的國際學術會議上作特邀報告。2003 年 8 月,第十三屆國際材料強度大會在匈牙利首都布達佩斯舉行,盧柯作了大會特邀報告。此后三個多月他便被增補為中科院院士。一個這么年輕的科學工作者就獲得如此高的榮譽,在一般人看來多少有點兒不可思議,而在盧柯工作的金屬所,很多人卻覺得這是順理成章的事情。
其實早在 1999 年和 2001 年,盧柯就連續兩次被推薦為中科院院士候選人,如果那時當選,中國就會有更年輕的院士了。盧柯做什么都比別人快幾拍,也難怪,在飛速發展瞬息萬變的納米研究領域,用盧柯的話說:“跑得不快能行嗎?”
36歲時盧柯出任金屬研究所所長,且身兼數職,管理、科研還要帶學生,體格健壯的盧柯也常感力不從心,“人的精力畢竟是有限的,管理用去了太多時間,為了保證科研,只好加班加點,透支自己的身體。”
盡管是“單項冠軍”,盧柯在“全能項目”中也沒有落后。他一方面繼續帶科研隊伍,另一方面抓全所的科研管理,組建了以青年學術骨干為主的所領導集體。金屬所的有關同志介紹:“所里的科研工作搞得有聲有色,青年人的積極性都調動起來。”為此,盧柯的付出也是顯而易見的,當我們問他最想做的事情是什么時,他的回答出人意料:“睡覺!對從事科研工作的腦力勞動者來說,睡眠是無價之寶。”仔細體會這句話,我們深深感到了科學研究的辛苦與操勞,何況他的研究工作之外,還有許多管理工作中的難題。
其實,盧柯從事的是“枯燥”的材料研究,他說自己“就像喂豬養羊的人”。如何理解這句話呢?盧柯說:“滿漢全席端上來,大家可能都會夸大廚的手藝精湛,很少有人會想到豬和羊是如何喂養出來的。我們搞材料研究的人,就像喂豬養羊的人一樣。等納米技術普遍應用起來,人們都去挑選納米技術的產品,可能很少有人去考究納米技術是如何發展起來的。”
2013年10 月 18 日出版的美國《科學》雜志,刊登了盧柯關于金屬納米層片結構兼具超高硬度和熱穩定性的研究成果,并稱贊這一成果“非同尋常”。在別人眼中,盧柯是能力非凡的“超人”,是上天最眷顧的人。只有他和課題組的同志才清楚自己曾經的失敗,曾經的氣餒。“你們所看到的成績只是我1%的工作,其余的99%都不是那么光鮮成功的,都是殘酷的現實。在我過去的研究中,經常會走到幾乎堅持不下去的時候。”盧柯說。
“我從來不為榮譽而戰。” 面對社會各個方面的溢美之詞,盧柯表現得非常冷靜。
“走不下去的時候,就勇敢地承認自己的失敗。失敗了,再換一個思路接著干。當然,這中間有一個心態調整的過程,但是必須調整到一個好的狀態,重新開始。失敗其實是科學工作的常態。跳高比賽是以失敗而結束的,科學工作則是用一次次的失敗來鋪路,以成功作為新的起點。當你有了一個靈感,鉆進了實驗室里,半年、一年甚至兩三年下來才有結果,可結果與你預想的完全不一樣,當然沮喪極了。但我們的工作就是這樣,你可以沮喪,可以暫時地消沉,但你不可以放棄你的目標。失敗了,證明這個思路不對,從某種角度看,它就是你到達終極目標的一個過程。”盧柯說。
沒有什么事情是不可能的
做材料研究需要將智慧和經驗有機融合,要有好的觀點、意識、品位和使命感, 要對自己的思維有極強的信心才行。創造力在這里起著非常重要的作用。怎樣才能發揮出自己的潛能,保持旺盛的創造力?
“Nothing is impossible(沒有什么事情是不可能的)!”這是盧柯經常勉勵學生的一句話,也是盧柯之所以能成為今日盧柯的至尊法寶。上帝似乎給了盧柯一雙探索科學之門的眼睛,讓他能夠在最簡單的看似平常的東西里,發現出被忽略的東西。盧柯的一系列重大發現都是在“破銅爛鐵”里找到的。他在發現中品嘗到研究的樂趣,不斷地發現,不斷地受到鼓舞,眼界越來越開闊。他看到了那么多可做的,多得做不完的事情。他常常跟學生說,“任何事情你都不可以說,別人做過了,我沒戲了”。科學研究永遠需要冒險的勇氣。要敢于想別人之不想,做別人之不做。
一個老科學家說盧柯是一個“科學地從事科學研究的人”,他知道怎樣生活,不讀死書不死啃書本;他耐得住寂寞, 懂得怎樣去選擇研究方向。
做材料研究最難的事情是找問題。那究竟什么算好問題呢?盧柯總結為兩類,一類問題是在某個領域里大家公認的解決不了的重大科學問題,類似數學領域的“哥德巴赫猜想”;另一類問題是對工業發展能起到推動作用的問題。
那怎么樣能找到好問題?盧柯告訴他的學生,實際上,問題全在書里面,全在具體的工作中。問題是已知的,要學會在已知和未知之間找到突破口。到實驗室去做,找別人交流、討論,火花是碰撞出來的。盧柯始終認為,科技的發展很大程度上取決于人的思想觀念的發展,盡管在中國做尖端科研的條件與國外比有不小的差距,但能不能做好主要取決于人,人的作用是至高無上的,沒有什么東西可以替代。
“在盧老師的時間表里,每周一上午都是小組會時間。”盧柯所帶的博士生說,“小組會完全開放,老師和學生可以互相提出質疑,甚至爭論得不可開交,許多靈感的火花就是在一場場辯論中迸發出來的。”
盧柯是幸運的,但他說:“幸運是很多人都能爭取到的。”盧柯有一次回母校南京理工大學作報告,有人問他是如何成功的。盧柯對他的師弟師妹們說:“多年前的今天,我在讀書,現在的我還在加倍地讀書。我建議大家利用現在大學良好的環境,抓緊時間讀書。對從事科學研究的人來說,一生都需要好好讀書。”