刘忠范：勾划中国纳米科技三步曲

　　■ 人物档案

　　刘忠范 中科院院士。1962年生，吉林九台人。1983年毕业于长春工业大学化学工程系，1984年至1993年留学日本并获东京大学博士学位，分子科学研究所博士后。现任北京大学长江特聘教授(博导)、纳米科学与技术研究中心主任、物理化学研究所所长。主要从事纳米化学与纳米器件研究。

　　物质在纳米世界里的神奇变化使科学家们产生了很大兴趣，他们设法把纳米材料用到飞机上，用以吸收雷达波，于是，隐形飞机问世了；将镍或铜锌化合物加工成纳米颗粒，可以代替昂贵的铂或钯做催化剂；在高分子塑料中加入纳米材料制成的刀具，比钻石刀具还硬；将电脑芯片和光盘加工成纳米级，其运算速度和记录密度高出几个数量级；用纳米技术造出的计算机芯片可以植入到大脑；将来也可能用纳米技术制成从地球通往月球的天梯……

　　纳米科技带给人们无限遐想。中科院院士、著名纳米科技专家刘忠范，正是中国纳米科学与技术研究的领军人物。他为中国纳米科技的发展勾勒出三部曲：科学、技术和工程。“要向两头进军，一头是解决纳米中的大科学问题、真正的原创性科学问题；另一头是纳米技术的产业化问题，解决关键的技术和工程问题。纳米技术的真正魅力在于它所蕴藏的巨大生产力”。

　　“听说你们搞出一种纳米，贵不贵？好不好吃？”

　　1983年，刘忠范大学本科毕业后便赴日留学。他先后在日本横滨国立大学、东京大学取得了硕士和博士学位，并在东京大学和分子科学研究所做博士后。

　　攻读博士期间，刘忠范师从国际著名光电化学家藤岛昭先生做研究，他很为老师的工作精神所感动，年过半百仍扑在事业上。藤岛昭家离学校有近两个小时的车程，但他早上8点半必到办公室，晚上10点才离开。这几年藤岛昭都是诺贝尔奖的热门人选。

　　自幼养成的勤奋习惯和藤岛昭先生的表率，使刘忠范在日学习期间取得很大成功，获得了日本政府奖学金并在《Nature》杂志上发表了学术论文。与中国不同的社会环境，也让埋头读书不问世事的刘忠范更加开朗起来。这时，北京大学化学系的教授蔡生民找到了他，不止一次地邀请刘忠范回国，并且用真诚的话语打动了他。

　　刘忠范确实有机会长期留在国外，然而，他选择了祖国。科学的确没有国界，但科学家一定要有祖国。他属于这个地方，这里有他的梦想、他的青春、他的师友，他的父老乡亲……

　　他选择了北大。当时也没有考虑过其他高校，或许北大的悠久历史吸引了他，或许北大的自由氛围吸引了他，总之，十几年后回忆起来，刘忠范仍觉得，“北大是最适合我的”。

　　在研究领域，刘忠范选择了纳米。

　　人们接受纳米有一个过程。1997年9月27日，北京大学成立了纳米科技中心，这是中国高校的第一个跨院系、跨学科从事纳米交叉学科研究的综合性研究中心。刘忠范接到很多电话，有人问：“听说你们搞出一种纳米，贵不贵？好不好吃？”刘忠范只好幽默地回答他，“纳米太小了，既不好吃，恐怕也吃不饱。”

　　近年来，纳米技术掀起了阵阵热潮，也渐渐出现在人们生活中。纳米技术将为目前许多技术难题提供新的解决方案和思路，也会进一步提高人们的生活水平并有可能在很大程度上改变人们的生活方式。1986年诺贝尔物理奖得主罗雷尔说，曾重视微米科技的国家，今天都已成为发达国家，而纳米科技则为人们提供了新的发展机遇，今天重视纳米科技的国家必将在未来的高科技竞争中独领风骚。

　　32岁成科技部最年轻首席科学家

　　1994年，刘忠范申请了科技部攀登计划项目，经费500万元——在上世纪90年代初期，这是一个非常庞大的数字——刘忠范成为这个项目的首席科学家，也是当时科技部最年轻的首席科学家。他从此开始了纳米攀登之旅。

　　“当时，我们是做纳米级的信息存储技术，相当于超级光盘。这个项目共有三个承担单位，还包括当时的北大电子学系——现在的信息科学技术学院的吴全德院士、薛增泉教授以及吉林大学化学系的李铁津教授。吴先生尽管年事已高，但对‘纳米’非常敏感。吴老先生和薛教授都是做信息技术的，尤其有感于我国微电子技术发展的曲折和落后现状，而纳米技术应该是一个难得的机会。因此，我们之间产生了强烈共鸣，觉得应该酝酿一个计划，大张旗鼓地在纳米领域开拓。这就是北京大学纳米科技中心成立的初衷”。

　　1993年，刘忠范回国后，他亲手建立起光电智能材料研究室。当时高校还多以“课题组”形式组织科研，“研究室”这个名字新鲜而洋气。起初的确什么都没有，完全从零开始做。有几间空房子，每一个插头在什么地方放着，都要刘忠范自己设计以后再找人安装，桌椅板凳都是他自己一件件买来的。

　　1993年，刘忠范花50多万元人民币买了一台用于看原子和分子的STM仪器（扫描隧道显微镜），这差不多是国内最早进口的洋玩意。需要为仪器配置防震台，但是因为资金紧张，刘忠范只能带着学生到学校附近的工地上找沙子和锯末代替。沙子和锯末弄回来以后，还要晒干才能用。他们是7月份开始做这个事情的，正好赶上雨季，一下雨还得抢收这些晒着的宝贝。至今刘忠范回忆当年的艰辛仍然记忆犹新。

　　搞前沿研究需要先进设备，为了购买这些设备，他省吃俭用，甚至到了抠门的程度。他还学会了砍价，变成了砍价高手。他冒着风险举债，最多时超过80万元。要知道，在十几年前，这是一笔巨额债务。

　　创业是艰辛的。当年的刘忠范人称“拼命三郎”，每天最早进楼的是他，最晚一个走出实验室的还是他。由于总是工作到深夜，楼门早已关闭，因此他经常翻越化学楼的铁门，“因此练就了一副好身手”，他自嘲道。他的口号是“一天26小时工作制”，在他的感染下，他的学生、他的同事也都变成了大大小小的拼命三郎。

　　科研工作很辛苦，但也充满了快乐。在刘忠范眼里，研究的一大乐趣就是和学生一道创造故事。学生一个错误的实验设计带来了热化学烧孔存储技术；一位女同学的顽固不化和他的坚持加包容收获了石墨烯的偏析生长方法，进而开启了石墨烯生长过程工程学研究之门。回忆起这些往事，刘忠范的脸上洋溢着成就感。

　　“要向两头进军”

　　十几年来，中国纳米科技发展得飞快。从发表论文数量上看，已经与美国并驾齐驱，论文的档次也越来越高，尽管原创性和影响力尚有待提高。刘忠范为中国纳米的发展简单勾勒了三部曲：科学、技术和工程。“要向两头进军，一头是解决纳米中的大科学问题、真正的原创性科学问题；另一头是纳米技术的产业化问题，解决关键的技术和工程问题。我们还有许多努力和挥洒的空间，从科学到技术、到产业是一条崎岖的攀登之旅，纳米技术的真正魅力在于它所蕴藏的巨大生产力”。

　　谈起与自己一同成长的北大纳米科技中心，刘忠范说，北大的纳米研究，总体上还处于纳米科学的层面，经过十几年的努力，已经取得了长足进步，在国内外拥有了一定的学术影响和地位，化学学院、信息学院和物理学院的纳米团队功不可没。当然，我们还缺少重大突破，需要从高原到高峰的飞跃。

　　刘忠范特别推崇团队精神和团队文化建设，这或许与他多年留学日本的经历有关。说起他的研究团队，他充满了激情和自豪。他总是强调，他所取得的些许成绩，都是团队成员共同拼搏、共同奋斗的结果。他的研究团队，从最初的几个人、十几个人，发展到今天的几十个人，不断地壮大着，也形成了独具一格的团队文化。这种团队文化中，既有对科学的热爱和执著，也有快乐的业余生活。新年联欢晚会上学生们自编自导的精彩节目从另一方面展示了他团队的创造力。每周一次的羽毛球俱乐部活动，还有一年一度的五一春游、研究室周年庆典、以及教师还乡团活动，使他的团队充满朝气和凝聚力。正是这样的团队文化，带来了一个又一个的学术研究成果，也使北大成为国际知名的低维碳材料研究基地。他的信条是：人才决定潜力，机制决定效率，文化决定高度。

　　刘忠范最自豪的不是他发表的300多篇学术论文，而是培养了一批热爱科学、热爱纳米的弟子。他的弟子绝大多数都在国内外知名学术机构从事科研工作，其中有21位晋升为教授，而副教授和助理教授则更多。在人才培养方面，他总是不遗余力，倾注了大量心血。他更希望将来有一天他被称为教育家，而不仅仅是一名科学家。

　　“责任是通向伟大的代价”，这是丘吉尔的一句名言。刘忠范深深地感受到越来越多的社会责任。儿时刻骨铭心的贫穷经历使他对农村教育和失学儿童问题极为敏感，并力所能及地为此做些事情。由于他的多方奔走、努力和奉献，他曾经就读的村小学有了漂亮的新校舍、崭新的桌椅和计算机房，以及宽敞明亮的图书室。他收到学生家长寄来的感谢信，信中讲述他们的孩子第一次看到和使用电脑时的激动心情，这让他感动得落泪。他设立的奖学金拯救了不少濒临失学的儿童。

　　人生是永不停息的马拉松，前人在指引着我们，后人在追赶着我们，我们始终处在激烈的竞争中。要超越一个又一个极限，达到一个又一个目标，就要永不懈怠地艰苦奋斗。只有这样，才能最终到达科学研究的巅峰。

　　这正是刘忠范勇于攀登科学高峰的真实写照。