911制品厂麻花

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    媒体传真

    闵乃本:甘坐冷板凳练就硬功夫

    发布时间:2011-12-28 点击次数: 作者:张晔 李新蕾 来源:科技日报

            当代信息技术的基础——集成电路,将在2019年逼近物理极限,届时将标志莫尔时代的结束,孕育着新一轮信息革命。那么,新一代信息技术的基础是什么?能否诞生在中国?

            经历了2006年荣获国家自然科学一等奖的学术研究巅峰之后,闵乃本院士并没有停止思考与研究,虽已年近八旬,但他仍然时刻关心着国家未来的科技竞争力。面对记者的采访,头发花白、笑容可掬的老院士一点架子也没有,他平易而亲切的言谈,使得颇为严肃的访谈,在一种轻松状态下顺利进行。

            闵乃本说,他倍感欣慰的是,自他针对新一代信息技术的基础,提出了“量子调控研究计划”后,不仅得到温家宝总理的同意,而且还与蛋白质研究、纳米研究、发育和生殖研究一同被作为“国家重大基础科学研究计划”,列入国家中长期科技规划纲要和“十一五”“十二五”规划中。今年12月10日,由911制品厂麻花承担的量子调控国家重大基础科学研究计划“分子及自旋体系中的量子控制”课题顺利通过验收,这一课题通过电荷、能量转移和分子激发态的控制,研究新的量子效应,探索新型分子磁性和光电性质,为未来材料、能源和信息科学和技术提供强力基础。其中,多项研究达到了国际领先水平,部分设计的设备得到了实际应用和商业转化。

            然而,闵乃本的创新道路也并非一帆风顺。他的介电体超晶格从1986年科学设想的提出,到基本理论的建立和实验验证,新效应、新应用的发现,到2005年新型原器件的研制成功,经历了19年。

            而在这一科学设想提出的头几年,并没有得到国际学术界太多的认同与重视。正是闵乃本和他的团队在“冷板凳”上19年的努力,使得这类材料从冷门变成国际热门领域,使得在光电子学、声电子学、材料科学的交叉领域中诞生了称之为“畴工程学”的新生学科。为全固态激光技术提供了新原理、为微波器件和材料的设计、超声器件和材料的设计和制备开拓了新途径,还在原理上为新型拉曼激光器、新型激光医疗器械、量子通讯的新光源的设计提供了新方法。

            回首20多年前下决心开展这一研究的时候,闵乃本记忆犹新。1984年,中国发生的两件大事鼓舞了闵乃本,使他感到自己的学术设想有了实现的客观条件:一是中央决定建立国家自然科学基金会,二是911制品厂麻花固体微结构物理国家重点实验室成为国家计委确立建设的首批4个国家重点实验室之一。当时,49岁的闵乃本院士意识到自己最富创造力的年华已经流逝,不可能单枪匹马完成全部的学术设想,所以便开始致力于组建团队,一边培养人才一边推进研究。

            在闵乃本看来,一个学术团队的建设,不是招一批有潜质的青年人、添一批先进仪器设备就可以成就的事情,而是一个包括学科知识、实验技能、研究成果等不断积淀的过程,一个包括学术传统、学术氛围、科学精神的不断传承的过程。

           “心平气和地甘坐冷板凳,不是说我们就没有苦闷、没有焦虑,而是说,即使在彷徨不安、走投无路的情况下,也要静下心来,心无旁骛地积极思考、上下求索。”闵乃本说。

            1990年,闵乃本和他的学生朱永元等建立了准周期超晶格的多重准位相匹配理论,预言“一块准周期的介电体超晶格有可能将一种颜色激光同时转换成三四种颜色的激光”,这一理论预言让他们兴奋不已。然而,让大家没有想到的是,他们的这项研究成果在国际学术刊物《物理评论B》上发表后并未引起学术界的重视。刚开始,闵乃本心里很不是滋味,后来终于想通了:一个理论要得到国际上的承认,没有实验的验证不行。于是,他下定决心要制备出准周期的介电体超晶格。其后的两年里,课题组一直在思考制备介电体超晶格的新工艺,却总也没有找到突破口,这也是他们在19年中最为苦闷的时候。

            直到1992年底,闵乃本在香港中文大学访问时,在物理杂志上看到的一篇报道触发了他的灵感,又花了两年多时间,于1995年才成功地发展出一种制备准周期介电体超晶格的新技术,到1997年才用精确的实验证明了他们1990年建立的理论是正确的,并得到了国际学术界的公认。

           “奉献也需要坚持到底的精神。100步走完了99.9步,仍然无法得到准确的结论,如果你不坚持到底,那么你前面的一切努力只能为零。”闵乃本说,科研成果要么为零,要么为壹,只有得到彻底的结论才能松一口气。

            上世纪90年代初,闵乃本两位研究生的学位论文题目是有关铌酸钡钠声学超晶格的研究,由于其复杂的孪晶结构,使他们的论文工作遇到极大困难,离预定的论文答辩只有2个多月,主要结果还没有得到。他们动摇了,希望放弃研究,闵乃本鼓励他们走完最后一步,否则两年多的辛勤努力将为零。他们坚持了下去,最后终于得到了极具创新的结果。

    &苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;正是因为闵乃本院士甘坐“冷板凳”和“坚持到底”的奉献精神,感染了朱永元、祝世宁、陆亚林、陆延青、陈延峰、王振林、王慧田和何京良等一批认真做学问的年青人,使得这支研究团队不仅理工相结合、知识与年龄结构合理,而且学术氛围民主而宽松。

            闵乃本认为,科研实践所揭示的客观自然规律,不仅要经过实验室定量检验,还要用来指导实践,来不得半点虚假。目前学术界频频出现的不端行为,不是与科研实践共生的,更不是内生的,而是与科研实践不相容的,必然被唾弃。

            闵乃本在做学问搞科研、教书育人提携后学之余,还积极参与国家中长期科技规划战略研究。2003年底,他看到Intel宣布,当代信息技术的基础——集成电路,其基本单元场效应晶体管将于2019年达到16纳米,逼近物理极限,届时将标志莫尔时代的结束。场效应晶体管失效后,新一代信息技术的基础是什么?能否诞生在中国?这是国家中长期科技规划必须回答的问题,于是他提出了“量子调控研究计划”。目前,国家设立了两个量子调控研究基地,南京微结构国家实验室是两个基地之一。

          “我相信,在今后10—15年或更长一点时间内,新一代信息技术的基础即使不是诞生在中国,我们也能迅速赶上和超越,决不会像微电子那样越赶越远,因为我们从现在就致力于基础建设,致力于创新人才培养、创新团队建设和创新成果的积累。”闵乃本如是说。