聚焦納米科技 開拓創(chuàng)新發(fā)展 —— 著名納米領(lǐng)域科學(xué)家朱賢方
導(dǎo)語(yǔ):2018級(jí)碩士研究生鄭宇辰對(duì)朱賢方教授的評(píng)價(jià):長(zhǎng)期深耕納米制備、加工和穩(wěn)定性領(lǐng)域,取得的大量獨(dú)創(chuàng)性學(xué)術(shù)成果,在該領(lǐng)域具有很高的聲望和影響力,獲得了國(guó)內(nèi)外大量相關(guān)領(lǐng)域研究者的認(rèn)可。以個(gè)人在本研究組的學(xué)習(xí)和工作角度體會(huì),朱賢方教授他一直奮斗在科研教學(xué)第一線,他花費(fèi)了大量時(shí)間精力身體力行地對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo),在作為我的導(dǎo)師指導(dǎo)我進(jìn)行研究期間,他時(shí)常與我討論設(shè)想實(shí)驗(yàn)儀器恢復(fù)正常使用后的進(jìn)一步研究工作,他提出了很多具有新穎性的創(chuàng)想,時(shí)常與我討論研究最新的前沿研究?jī)?nèi)容并親自設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。我深深地為他的學(xué)術(shù)上的熱情折服,讓我獲益匪淺。從種種細(xì)節(jié)可以看到朱賢方教授熱衷于科研,熱情投身于教學(xué),具有高尚的學(xué)術(shù)追求和師德。
勤勉好學(xué) 志高向遠(yuǎn)
朱賢方出生在安徽省潛山縣一個(gè)普通的農(nóng)民家庭。年幼時(shí),他就呈現(xiàn)出對(duì)科學(xué)的濃厚興趣和驚人天賦。當(dāng)詢問他長(zhǎng)大后干什么,朱賢方堅(jiān)定回答,做一個(gè)科學(xué)家。對(duì)科學(xué)的向往與生俱來。
1979年,朱賢方以高出當(dāng)年重點(diǎn)大學(xué)分?jǐn)?shù)線60多分的成績(jī)被東北工學(xué)院(今日的東北大學(xué))錄取,在當(dāng)時(shí),轟動(dòng)了整個(gè)小縣城。大學(xué)期間,朱賢方不放過任何學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),課余時(shí)間他的身影不是在實(shí)驗(yàn)室就是在圖書館,隨知識(shí)不斷地積累疊加,天生的優(yōu)勢(shì)特長(zhǎng)也在此時(shí)得到更好的發(fā)揮,有了用武之地。六年半的時(shí)間,他就完成了本科到研究生的學(xué)習(xí)和論文研究。他的超常表現(xiàn)引起了中科院固體物理所的高度關(guān)注,并在畢業(yè)分配時(shí),被“硬”調(diào)派到中科院固體物理所。當(dāng)時(shí),他已經(jīng)系統(tǒng)研究了工業(yè)鋁和一系列合金的界面和相變阻尼新機(jī)理、新研究方法,首次實(shí)現(xiàn)固體馳豫復(fù)雜理論譜中多個(gè)馳豫參數(shù)的準(zhǔn)確擬合計(jì)算。成為當(dāng)時(shí)為數(shù)不多的具有研究生學(xué)歷的科研人才。為他以后的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。
眾所周知, 二十一世紀(jì)是納米世紀(jì),納米科技正在朝著不斷交叉復(fù)合方向日新月異地發(fā)展,并使傳統(tǒng)學(xué)科界限劃分日驅(qū)模糊和我們現(xiàn)有知識(shí)體系正受到前所未有的挑戰(zhàn)。納米科技的進(jìn)一步發(fā)展勢(shì)必將給人類帶來對(duì)自然界認(rèn)識(shí)層次上飛躍和技術(shù)產(chǎn)業(yè)上的革命。
朱賢方是中國(guó)最早一批為數(shù)不多的開展納米研究的科學(xué)家,在當(dāng)時(shí)中國(guó)納米研究尚剛剛起步,遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其他國(guó)家,必須要趕超、創(chuàng)新相關(guān)理論和技術(shù)才能有效的扭轉(zhuǎn)不利的局面。經(jīng)過認(rèn)真謹(jǐn)慎的思考,他決定前往國(guó)外求學(xué)深造,唯有這樣,才能讓自己的專業(yè)技能在短期內(nèi)得到有效提升。
求學(xué)海外 學(xué)有所成
海外求學(xué)深造期間,他先后輾轉(zhuǎn)新加坡、澳大利亞、美國(guó)等不同的國(guó)家,把全部的精力投身于納米科學(xué)技術(shù)研究。他先后在新加坡國(guó)立大學(xué)、澳大利亞國(guó)立大學(xué)、伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校、阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、杰弗遜國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、佐治亞大學(xué),自行研制新設(shè)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(fù)合結(jié)構(gòu)、納米線和納米管及其宏觀有序陣列結(jié)構(gòu)(多種結(jié)構(gòu)屬首次發(fā)現(xiàn)并在能源、環(huán)境、通訊等領(lǐng)域有重大潛在應(yīng)用),同時(shí)對(duì)各種納米結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進(jìn)行了大量系統(tǒng)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(xué)屬非平衡、非定型、非線性范疇,非現(xiàn)有物理和數(shù)學(xué)所能描述,而國(guó)際上存在著納米研究都是只得借用現(xiàn)有的平衡、定型、線性物理概念和數(shù)學(xué)工具來近似描述非平衡、非定型、非線性納米性質(zhì)的矛盾現(xiàn)象。
為此,他首次提出了納米顆粒和納米孔之間的結(jié)構(gòu)性能的反對(duì)稱關(guān)系和納米正負(fù)曲率效應(yīng)等 “納尺寸(nanosize)”新概念,形成了納米結(jié)構(gòu)亞穩(wěn)性理論突破。
首次提出了“納時(shí)間(nanotime)”新概念和相關(guān)的廣義聲子軟模和點(diǎn)陣失穩(wěn)模型,并用之來統(tǒng)一預(yù)言和解釋各種能量束(如光子、電子、和離子束)與凝聚態(tài)物質(zhì)交互作用。為能量束在納米尺寸范圍或超快過程中對(duì)材料進(jìn)行加工和改性及納米器件制備提供了理論依據(jù)。
朱賢方的觀點(diǎn)和成果得到nature雜志和許多國(guó)際知名同行專家的高度評(píng)價(jià),被譽(yù)為納米物理的重大進(jìn)展。
技成歸國(guó) 追求創(chuàng)研
國(guó)際主流大學(xué)為了擴(kuò)大學(xué)術(shù)交流,已經(jīng)打破現(xiàn)有學(xué)科劃分局限,以便更好地探尋納米材料研究多學(xué)科交叉和國(guó)際合作新模式。在此背景下,使得已經(jīng)在納米行業(yè)已有建樹的朱賢方看到了回國(guó)的希望,開始四處游走,著手辦理回國(guó)相關(guān)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(mèng)想回到祖國(guó),在廈門大學(xué)執(zhí)教。
朱賢方在國(guó)內(nèi)外均有長(zhǎng)期求學(xué)和工作經(jīng)歷,他對(duì)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(jī)會(huì),他利用自己在澳利亞和美國(guó)材料領(lǐng)域特別是納米材料領(lǐng)域科學(xué)家有廣泛的學(xué)術(shù)合作關(guān)系和學(xué)術(shù)聯(lián)系,在廈門大學(xué)等各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的支持下,創(chuàng)建了我國(guó)目前在功能納米材料前沿領(lǐng)域唯一的中國(guó)-澳大利亞功能納米材料聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。
實(shí)驗(yàn)室科研團(tuán)隊(duì)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(guó)科學(xué)院院士和澳大利亞聯(lián)邦教授院士組成的實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會(huì)),是一個(gè)非常有特色,多學(xué)科交叉的納米研究國(guó)際合作和研究生聯(lián)合培養(yǎng)(尤其是聯(lián)合授予博士學(xué)位)平臺(tái)。
聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的主要研究方向集中在當(dāng)前納米材料界的熱點(diǎn)。通過非平衡熱力學(xué)過程來可控制備,加工,改性,組裝納米結(jié)構(gòu)和器件。以超快過程新效應(yīng)和納米尺寸新效應(yīng)為理論基礎(chǔ),以非平衡熱力學(xué)過程為工具,將不同材料整合或改性成一個(gè)全新的納米結(jié)構(gòu)或器件,實(shí)現(xiàn)其全新功能。
聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)建與成立引起近100家行業(yè)媒體關(guān)注與報(bào)道,標(biāo)志著中澳雙方合作進(jìn)入一個(gè)新的歷史階段。聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室旨在聯(lián)合中澳雙方實(shí)驗(yàn)室技術(shù)力量,進(jìn)一步發(fā)揮中澳雙方實(shí)驗(yàn)室各自的優(yōu)勢(shì)和特長(zhǎng),開展納米科學(xué)與技術(shù)在生物能源、信息技術(shù)、生態(tài)環(huán)境等領(lǐng)域中前沿戰(zhàn)略性的研究與應(yīng)用,推動(dòng)和促進(jìn)物理、化學(xué)、材料、生物醫(yī)學(xué)等學(xué)科的交叉發(fā)展,為發(fā)展我國(guó)的納米科學(xué)做出貢獻(xiàn)。 同時(shí)在促進(jìn)亞太地區(qū)納米研究的國(guó)際交流與合作上扮演重要角色。聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室成果被重點(diǎn)推選在2010年上海世博會(huì)澳大利亞-中國(guó)科技周上展示(列為中澳科技合作30年30個(gè)最為成功故事之一)。 同時(shí)被編入澳大利亞政府2011年出版的《Australia-China: Beyond Tomorrow - Research and Innovation》。時(shí)任澳大利亞總理Julia Gillard及科技部部長(zhǎng)萬(wàn)鋼等政府領(lǐng)導(dǎo)人先后為合作成果做了題詞。
為了實(shí)現(xiàn)其獨(dú)特的納米原創(chuàng)研究,朱賢方教授根據(jù)其研究需求,堅(jiān)持自行設(shè)計(jì)、自主研發(fā)關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)新設(shè)備新儀器供實(shí)驗(yàn)和學(xué)生使用。只有自己獨(dú)特原創(chuàng)的新設(shè)備儀器才能夠做出別人不能做的實(shí)驗(yàn),才能實(shí)現(xiàn)其原創(chuàng)研究。此舉不僅擁有了自己知識(shí)產(chǎn)權(quán)、打破了關(guān)鍵技術(shù)和實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器的國(guó)際壟斷和封鎖,而且避免了采購(gòu)?fù)|(zhì)化進(jìn)口實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器及其高額外匯費(fèi)用等不利因素。
利用這些新設(shè)備成功制備出一系列新納米結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了低維納米結(jié)構(gòu)可控有序生長(zhǎng)和有機(jī)無(wú)機(jī)納米級(jí)復(fù)合及其功能化。同時(shí)較全面系統(tǒng)深入研究了納米管、納米線等一系列新型納米結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和納米加工,進(jìn)一步證實(shí)了他早期提出的“納尺寸”效應(yīng)和“納時(shí)間”效應(yīng)同樣普遍存在于各種新的納米結(jié)構(gòu),能較全面解釋納米不穩(wěn)定性現(xiàn)象,包括Nature、Phys Rev Lett、Science、Chem Rev等文獻(xiàn)報(bào)道的現(xiàn)有理論所不能解釋的納米不穩(wěn)定性現(xiàn)象。 與現(xiàn)有文獻(xiàn)傳統(tǒng)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(wěn)定性物理本質(zhì)問題,并被多次應(yīng)用成為同行實(shí)驗(yàn)和理論模擬的關(guān)鍵思路和模型源頭。與此同時(shí),研究還預(yù)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(shù)和工藝條件。
他出色的納米研究成果已得到國(guó)際國(guó)內(nèi)同行的高度評(píng)價(jià)及廣泛認(rèn)同和重視。如被選作為科學(xué)新聞發(fā)布在美國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)(AAAS)主辦的全球最大EurekAlert!科學(xué)新聞中心、研究成果2018年被Nanoscale雜志封面報(bào)道和評(píng)價(jià)等。迄今為止,朱賢方教授共發(fā)表100余篇論文(90%以上為通訊、第一或獨(dú)立作者),獲國(guó)際國(guó)家發(fā)明專利10余項(xiàng), 制定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)1個(gè)。研究得到美國(guó)、澳洲、新加坡及中國(guó)國(guó)家級(jí)基金600多萬(wàn)美元的資助,并獲澳大利亞OPRS Scholarship (第1名), 日本 STA Fellowship等獎(jiǎng)勵(lì)。80余次被國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議及美國(guó)、澳大利亞、中國(guó)著名大學(xué)及國(guó)家實(shí)驗(yàn)室邀請(qǐng)作學(xué)術(shù)報(bào)告(其中國(guó)際會(huì)議Invited, Keynote or Plenary Speech 50余次,45分鐘大會(huì)特邀報(bào)告5次),40余次出任國(guó)際國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)會(huì)議主席、分會(huì)主席和委員, 近30次被邀撰寫材料領(lǐng)域重要期刊綜述文章、專著及章節(jié)。其中,朱賢方教授受國(guó)際著名Pan Stanford Publishing出版社邀請(qǐng)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(guó)科學(xué)院固體物理所開始納米研究,親歷了納米研究三個(gè)發(fā)展階段,以此積累了近40年的科研和人才培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)。
作為科學(xué)家,朱賢方對(duì)待科研工作態(tài)度嚴(yán)肅認(rèn)真,一絲不茍,容不得任何瑕疵。作為老師,他卻極具慈愛和責(zé)任,將自身所學(xué)傾囊相授,為他的學(xué)生提供無(wú)私的幫助。
在廈門大學(xué)執(zhí)教期間,朱賢方充分發(fā)揮自己雙語(yǔ)和國(guó)外經(jīng)歷優(yōu)勢(shì), 每年為廈門大學(xué)開設(shè)并承擔(dān)了四門研究生雙語(yǔ)課程和一門本科生雙語(yǔ)課程。
在具體教學(xué)過程中,朱賢方注重教學(xué)生分析、比較、綜合和概括等思維方法,讓學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行學(xué)習(xí),大膽提出問題,推崇創(chuàng)新意識(shí),開發(fā)創(chuàng)新課題,他提倡培養(yǎng)學(xué)生要啟迪學(xué)生的興趣并授以他們獲取知識(shí)的方法,而不是填鴨式地知識(shí)的灌輸,以提高學(xué)習(xí)和創(chuàng)新效率及解決實(shí)際問題的能力,推動(dòng)學(xué)科發(fā)展和人才培養(yǎng)。
他的講課形式得到學(xué)生們的喜愛。不僅平易近人,還善于用易懂的生活現(xiàn)象來比喻講解深?yuàn)W的物理原理,語(yǔ)言生動(dòng)、風(fēng)趣、幽默,不僅僅采用中英文相結(jié)合方式講解,并且還穿插形式靈活多變的學(xué)生自己的講座,提問和討論。他非常重視科研對(duì)教學(xué)的促進(jìn)與融合,通過教學(xué)研究與自己最新科研成果轉(zhuǎn)換,開發(fā),凝練了內(nèi)容新穎,方法靈活開放式創(chuàng)新性本科和研究生實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課程教學(xué)方式。
朱賢方常說的一句話就是,做學(xué)術(shù)研究絕對(duì)不能造假,不是在追求名利,探索和發(fā)掘應(yīng)的是科研工作者追求的科學(xué)本身的真理。他經(jīng)常告誡學(xué)生,搞科研工作要耐得住寂寞、經(jīng)得起失敗,不能急于求成,要經(jīng)過反復(fù)實(shí)踐,不能流于形勢(shì),一定要認(rèn)清和堅(jiān)持自己的研究基礎(chǔ)和觀點(diǎn),并經(jīng)過長(zhǎng)期積累沉淀,致力于現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。
在美國(guó)、澳洲和中國(guó),他已先后指導(dǎo)和培養(yǎng)博士后近10名、博士生近20名、碩士生40余名、本科生畢業(yè)論文50余名。當(dāng)真的桃李滿天下。
朱賢方以他特有的方式體現(xiàn)著對(duì)學(xué)生的關(guān)愛,贏得了學(xué)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(xué)技術(shù)研究前沿,精勤不倦,為納米事業(yè)和培育人才做出了突出的貢獻(xiàn)。
無(wú)索功名 砥礪奮進(jìn)
為了集中精力、不過多為外界所分心或打擾、并營(yíng)造簡(jiǎn)單的人際關(guān)系和純粹的科研氛圍,他自己最排斥“研究跟著申請(qǐng)項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)和各種人才頭銜走”,他選擇沉浸在自己的科學(xué)世界中。朱賢方表示:科研工作者只有學(xué)會(huì)放下所謂的榮耀、放下金錢,才能以探求未知?jiǎng)?chuàng)新為己任、為興趣動(dòng)力,去追求科學(xué)真理的本身。
科研成績(jī)并不能依靠帽子頭銜或發(fā)表在刊物上的論文數(shù)、論文期刊級(jí)別、被引用的次數(shù)來證明,而應(yīng)以能否提供新發(fā)現(xiàn)、新理論或新技術(shù)為衡量標(biāo)準(zhǔn);帽子頭銜或?qū)W術(shù)論文的最終目的不是為了追求表面上“引用次數(shù)”或“影響因子”,而是為了“實(shí)際應(yīng)用”,從而為促進(jìn)人類文明進(jìn)步發(fā)展做出真正貢獻(xiàn)。不能流于形勢(shì),不能別人搞什么就跟風(fēng)而動(dòng),一定要堅(jiān)持自己的研究基礎(chǔ)和觀點(diǎn),并經(jīng)過長(zhǎng)期的積累沉淀, 致力于現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。
朱賢方的納米研究成果得到了國(guó)際、國(guó)內(nèi)同行的廣泛認(rèn)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(guó)的納米技術(shù)走在世界前端不懈努力。初心易得,始終難守。
另外,他以學(xué)術(shù)帶頭人身份申請(qǐng)和組建了廈門大學(xué)凝聚態(tài)物理國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科、物理系工程碩士、福建省材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、材料科學(xué)與工程系一級(jí)博士和碩士授權(quán)點(diǎn)、生物材料系博士和碩士授權(quán)點(diǎn)及電子工程系一級(jí)博士和碩士授權(quán)點(diǎn)、智能型生物醫(yī)用材料團(tuán)隊(duì)及光電子與信息技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。
彈指揮手間,朱賢方已歸國(guó)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(fā)攻關(guān)和培養(yǎng)人才上,不計(jì)個(gè)人功利、榮譽(yù)得失。用與眾不同的創(chuàng)新觀念、情懷和風(fēng)格及獨(dú)創(chuàng)成果占領(lǐng)科研高地。
人物簡(jiǎn)介:朱賢方,材料科學(xué)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(xué)院學(xué)士和碩士學(xué)位,2000年獲澳大利亞國(guó)立大學(xué)哲學(xué)博士學(xué)位,2000年1月至2001年12月在美國(guó)伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校美國(guó)能源部材料研究實(shí)驗(yàn)室從事博士后科研。1985年至1995年先后任中國(guó)科學(xué)院固體物理所實(shí)習(xí)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(guó)從事納米科學(xué)技術(shù)研究。2002年1月任美國(guó)佐治亞大學(xué)助理教授。2003年12月任廈門大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師。2004年2月起任中國(guó)-澳大利亞功能納米材料聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室主任及澳大利亞昆士蘭大學(xué)兼職教授。 曾任國(guó)家自然科學(xué)基金委重大研究計(jì)劃特邀海外咨詢?cè)u(píng)估專家等職。2005年獲國(guó)家杰出青年基金(外籍)候選人資格。 目前兼任美國(guó)AMAC Inter Inc 首席科學(xué)家、多個(gè)國(guó)際和國(guó)內(nèi)核心專業(yè)期刊主編、副主編和編委、幾十個(gè)期刊(如Appl Phys Lett、 J Phys Chem、 Phys Rev Lett等)審稿專家、科學(xué)探索獎(jiǎng)提名和評(píng)審專家、國(guó)家重大人才工程(長(zhǎng)江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃、千人計(jì)劃及萬(wàn)人計(jì)劃)特邀評(píng)審專家、國(guó)家科技獎(jiǎng)勵(lì)(自然科學(xué)獎(jiǎng))評(píng)審專家委員會(huì)委員、中國(guó)微納米技術(shù)學(xué)會(huì)專家委員會(huì)委員、廈門大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程中心納米研究學(xué)科帶頭人、科技部國(guó)際科技創(chuàng)新合作項(xiàng)目及國(guó)際合作重點(diǎn)項(xiàng)目評(píng)審專家、中科院《中國(guó)未來20年技術(shù)預(yù)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。
