游雨蒙:将“分子铁电”带上科研“新大陆”
新华日报
原标题:游雨蒙:将“分子铁电”带上科研“新大陆”
当下所谓的热门专业,在之前的很长一段时间,可能是无人问津的冷学问,也可能是一批科研人坐着冷板凳“熬”出来的。
日前,东南大学吴健雄学院执行院长、青年长江学者游雨蒙接受采访时向记者分享自己“冷热交织”的科研经历——求学阶段,他选择了当时的热门领域新型二维材料,在外人不看好时,他潜心实验,刷了2000多个试剂瓶;在如今,二维材料已是材料研究中的“香饽饽”,他又选择投入另一个材料研究中较为冷僻的方向:分子铁电材料,在他看来,“方向或有冷热之分,但对科研人来说,做研究没有冷热之别,找到兴趣,找到热爱,就拿出100%的精力全心投入。”
压电效应是指材料在受到挤压或拉伸时表面产生电荷的现象,具有压电效应的材料被广泛应用于生产生活的各个领域,甚至手机的“摇一摇”功能也离不开压电材料的帮助。游雨蒙的研究方向就是在分子铁电材料的体系内,通过设计分子、可控地合成一种具有较大压电性能的分子压电材料,它柔韧性更强、质量更轻薄,可以借助很小的压力,释放更多的电荷,小到可穿戴设备、柔性B超,大到危化管道检修、航空航天等,都是它的应用方向。2017年、2018年,游雨蒙的相关研究成果连续两年发表在《科学》杂志上。“分子材料在压电性上的研究突破,就好像一条总鳍鱼上岸,它把压电材料从无机材料的‘海洋’带到了分子材料的新‘大陆’,带来了更多的挑战和机遇。”游雨蒙谈道,对于大众来说新材料似乎是个热概念,但细分到具体的研究方向,科研人面对的可能就是一片“无人区”,要想在全球竞争中抢占风口,我们必须要做“0~1”的原创性研究。
没有一蹴而就的成功,也没有“生来热门”的科研。早在2014年,游雨蒙从国外念完博士后,怀揣一腔热血,一心报效祖国,却没有迎来想象中的“青云直上”,几乎有3年的时间,他都是与实验室“绑”在一起的。“也许在不断地实验、反复地推演验证中,研究会有突破,但也可能会失败,这不是风险,是科学研究本身的过程。”游雨蒙回忆投身“分子铁电”实验的那段时光,没有节假日,没有社交和娱乐,每天都在读文献、做实验及无穷无尽地质疑、讨论中度过,但却格外地充实、快乐,“化学实验的本质就是‘试’,不试永远不会成功,清洗的每一个瓶子,都可能是迈向科研突破的一个台阶。”
除了稳扎稳打的实验态度,交叉学科经历,也成为游雨蒙突破“创新阈值”的法宝。“分子铁电材料的研究其实融合了化学、物理等多学科理念。”游雨蒙介绍,研究首先是以化学手段对材料进行设计、合成;然后再利用物理学手段对样品进行分析表征;还要利用材料学手段对其进行性能优化;最后要利用借助电子学等方式制作原型器件……整项研究具有很高的学科融合性。“在日常的研究中,我更加倾向于用物理的思维去理解化学问题,用化学的理念从分子层面设计材料的物理性质……”在游雨蒙看来,随着科学发展,许多关键问题都需要利用跨学科的知识来解决,而科研人的复合型思维也往往决定了创新突破的“临门一脚”,跨学科必将成为科研发展的主流。
以科研反哺教学,把科研优势转化为教学优势,作为吴健雄学院执行院长,游雨蒙正在实践中平衡好教学、科研和育人。“如果有学生想不明白,要做基础研究还是应用科研,是从事电子、信息还是投身于计算机、人工智能,我们会为他找到学术大牛以及企业工程师来面对面地交流,让学生在深度思考后,给自己的未来划定方向。”游雨蒙认为,高校教授的作用应在于引导和提供资源、帮助,要把思考力、判断力还给学生,只有对自己定位清晰,敢于自主选择的学生,才有可能突破思维缰绳,做出真正的创新研究。 本报记者 王梦然