记物电学院凝聚态物理科研团队
“科学研究不能设退路,认准的事情就要一直做下去。”这句话常挂在祖小涛教授的嘴边。
认准了,就要干到底,这是一种执著坚毅的精神。一个人有了这种精神,往往可以干出一番事业。对于一个科研团队来说,道理亦是如此。
四年来,我校凝聚态物理科研团队坚守基础研究阵地,怀着坚韧不屈的科研精神,辛勤耕耘,取得了丰硕的科研成果,在《物理评论》(PRB),《应用物理快报》(APL)等国际权威物理杂志上发表论文100多篇,被SCI收录或引证100多次。团队力量也由最初的“三驾马车”发展到如今30余人的规模,团队的工作获得了国际国内同行的认同和肯定。
轻装上阵“三驾马车”闯天下
2002年底,刚从美国密歇根大学回来不久的祖小涛加盟电子科技大学,带着在密西根大学所做的关于固体辐照损伤的研究成果,和两个硕士生王治国和向霞一起,在我校开始了凝聚态物理方面的基础研究。“当时的情况真的是一穷二白,团队就是我们三个人。”祖小涛回忆说,“学院一开始只提供了一间50平方米的房间作为实验室,提供了30万元科研启动资金,这就是我们团队所有的家当。”
当时,学校凝聚态物理研究的基础非常薄弱,实验研究所需的实验设备也严重缺乏,面对这样的情况,祖小涛并没有被困难吓倒,带着两个弟子一头扎进了实验室。只要解放思想,用心去做,就一定会有收获——这是他们经常互相鼓励的口号。让祖小涛教授满意的是,两位学生都非常优秀,他们已发表SCI收录论文50多篇,有近20篇高水平论文,成功申请了国家自然科学基金,获得了国际同行的高度评价。
基础和学科背景薄弱、条件差,反而让他们没有包袱,放大了胆子。没有实验条件,就要创造条件,“团结一切可以团结的力量”,“背水一战,闯出一条路来。”如何闯?“基础研究要出成果,学科要在学校立足,就必须创新,出高水平文章。”对于这一点,祖小涛思路清晰。团队在利用有限的实验条件的同时,积极开展国际合作,借助外部实验条件,执著于每一项实验的分析、每一个数据的准确、每一个细节的专注。就这样,凝聚态物理这个年轻的团队由小到大,不断壮大。
敢为人先,为凝聚态物理团队的发展赢得了空间,也争取了时间。很快,他们付出的努力就得到了回报。2004年1月,向霞关于离子注入制备纳米材料及其物性研究的论文发表于《应用物理快报(APL)》上。这是自1995年以来,我校发表的又一篇高级别的论文。这次突破,极大地鼓舞了团队的士气,凝聚态物理学科也逐渐在学校产生了影响。
沐浴学校科研发展的春风,凝聚态物理风光无限。2004年,学校决定加强优秀博士论文建设,重点支持一批博士生出成果。在读博士生王治国和向霞向在美国做访问学者的祖小涛征求论文发表目标的意见,祖小涛坚持给王治国和向霞分别定下了博士期间发表25篇和15篇SCI论文的目标。当时,学校的SCI论文发表情况还不乐观,而在团队实验条件和基础如此之差的情况下,要完成这样的目标无疑是天方夜谭,其难度可想而知。
“当时近乎笑话,很多人都觉得我是疯子。”但是,祖小涛不这么认为,他说,“一件事想都不敢想,怎么可能去做,又何谈成功?”其实,祖小涛教授想的是,“有了高标准,才会激发斗志,竭尽全力,才会使我们的聪明才智发挥到极致。”
在这样的高要求下,王治国和向霞都超额完成了“任务”。团队的SCI论文发表数量也在成倍地增加,去年达到了50篇,近3年的文章他引数达到100余次。光学材料的强激光辐照课题获得了863计划项目支助,团队还不断获得自然科学基金、博士后基金等项目,获发明专利2项,团队逐渐走上快速的发展道路。近年来,团队有几十篇影响因子在2.0以上的文章发表,去年祖小涛团队和美国西北太平洋实验室的高飞研究员合作,研究成果发表于《应用物理快报》,该文章在国际上获得了极高的评价,《应用物理快报》的评论员称其“文章研究的结果对聚变类材料的应用和发展具有很重要的意义”。同时,团队关于金属植入纳米结构和GaN纳米结构的力学和热学性能的系列研究引起了国际同行的关注,已经被美国和欧洲的出版社邀请撰写相关篇章,该书将于明年初出版。他们并没有停止追求,而是不断地思考“如何保持文章的优势,出更多的高质量文章?”
借助外力国际合作结硕果
没有实验设备,怎么开展科研?这是困扰许多科技工作者的难题。凝聚态物理团队结合自身实际,走上了国际合作,借助外力的发展道路,取得了令人瞩目的成绩。
“我们现在大多数的实验都是利用别人的设备来做的”,祖小涛坦诚地说。向霞发表在APL和NANOTECHNOLOGY上的研究成果正是利用国外先进设备,进行国际合作的结晶。2002年,向霞在做实验的时候,把镍离子注入蓝宝石中,发现蓝宝石的内部结构发生了变化,但是由于条件的限制,无法对变化做出具体解释,而只能运用传统的解释,在低水平杂志上发表了一篇相关文章。2003年,把样品送到密西根大学,用高分辨率电子显微分析,发现形成了镍纳米结构,再来重新解释宏观结果。“花钱的工作都是在密西根大学做的,不仅节约了科研经费,而且取得了国内很难达到的效果。”
“加强国际合作交流,借助外力实现科研目的是非常重要的途径。一方面,由于物理理论研究日新月异,要求国际化的视野;另一方面由于我们的基础条件很差,实验设备完全不能满足实验研究的需要。”2001年,祖小涛教授获得了在美国密西根大学核工系做访问学者的机会,与王鲁闽教授的愉快合作,不仅为祖小涛确定了科研方向,而且为以后的凝聚态物理团队借用国际平台,进行国际合作埋下了伏笔。2003年底,在美国参加学术会议的祖小涛巧遇美国西北太平洋研究室高飞研究员,双方很快建立了合作关系,利用该实验室的设备,双方进行了一系列关于核聚变的辐照损伤研究,获得了国际同行肯定的成果。该团队还与剑桥大学机械系、南洋理工大学等建立了固定的合作关系,和这些机构一起进行智能材料应用、纳米材料粉体的制备及表面改性、光学材料的强激光辐照损伤的研究。
国际合作为团队成员走出去创造了条件,搭建了桥梁。王治国、肖海燕、向霞等年轻骨干力量先后到美国密西根大学和美国太平洋西北国家实验室交流学习。从美国做访问学者回来不久的肖海燕副教授,对美国之行记忆深刻,“通过交流,让我们了解到别人在做什么,拓展了眼界;学习到了人家认真的科研态度、思维方式;同时,利用了先进的科研条件。”目前,团队与这些组织机构的合作都非常愉快,“国际合作其实是一个互利互惠的行为,在建立合作的过程中,一定要体现自己的研究水平,并且照顾合作方面的合作意愿,实现双方利益的最大化,合作方能长久。”谈到国际合作心得,祖小涛如是说。
凝聚队伍潜心突破创佳绩
学术带头人是优秀团队发展的关键。“在研究条件很差的情况下,我们团队之所以能够不断发展壮大,取得一些成绩,关键得益于学校的人才队伍引进政策,得益于不断加盟的11位博士的聪明才智和发愤图强。”祖小涛教授感慨地说。比如,2004年开始,硕士生、博士生增加,而实验条件很有限,有些学生面临无事可做的局面。他们果断地引进了做量子力学计算的肖海燕博士,并迅速和美国太平洋西北国家实验室的高飞研究员合作,开始进行理论凝聚态物理的研究。目前,团队几乎一半的成员在从事这方面的工作且硕果累累。四年来,在团队科研成果不断的同时,队伍也在不断壮大,团队在快速发展中逐渐形成了一支职称、知识、年龄及学缘结构合理的学术梯队。团队不断延揽人才,开阔了学术视野,拓展了学科领域,激发了前沿思维。对此,人事处师资办葛鹏主任印象深刻,她说“祖小涛教授对人才引进、补充团队血液的思路非常明确”。从2004年开始,陆续从美国知名大学、中国科学院、兰州大学等学校引进了9名博士,团队的科研经费也不断增长,条件也得到进一步的改善,投资近100万元的离子注入机、真空电弧炉,投资30多万元的计算机集群即将投入使用。
有了优秀的研究者,如何将一群优秀的研究者凝聚起来,形成合力?这是一个优秀的团队带头人必须要解决的问题。态度决定一切,有什么样的科研精神和科研态度,决定了团队能不能发展,发展到何种程度。在付浩副教授的眼中,“祖老师常说搞科研就一定要持之以恒,不要设退路,必须把自己的工作做好,对我们也是这样要求的”。祖小涛说:“遇到困难是积极解决问题,还是消极犹豫地解决问题,事情的结局完全不一样。一定要往好的方面走,用智慧使事情往好的方面转化、发展。”这精神将团队的每个成员紧紧拧在一起,不断推进科研进步。回顾这几年来的几次重大抉择,祖小涛都在关键时刻,做出正确的选择。对此王治国深有感触,他说:“面对选择,要有智慧,要有所为,更要有所不为。而祖老师正是这样的人,他总是在正确的时间做正确的选择,把握着团队发展的方向。”
祖小涛对年轻教师的成长倾注了大量的心血,他积极为青年教师争取科研经费、出国交流机会等。在付浩的记忆中,有一件事非常深刻,“我刚进电子科技大学,开展研究缺乏基本的条件。祖小涛教授积极争取多方支持,用其他科研经费购买了电弧炉,使我2006年申请到了国家博士后基金一等资助”。同时,“祖老师还非常善于规划管理,因材施教,对每个人的规划都不一样。积极争取各方面的条件,为团队年轻人建立了较好的工作平台。”肖海燕说。
耐守寂寞是做基础研究的必需的基本素质,必须独坐冷板凳,不为世俗诱惑所动,“沉”到书斋里潜心治学。每天早上7点,王治国副教授准时走进科技实验楼2楼的实验室,开始一天的研究工作。他最近正在做一项关于2~4纳米大小的碳化硅纳米材料热学、光学、力学及电学性能的计算机模拟研究,这项工作已经做了三个多月了,每一个数据点都需64cpu高性能计算机花10~50天日夜不停地运行才能获得。在研究过程中王治国不断地调整温度、材料尺寸及生长方向等因素,来测试材料的各种性能,这项工作还需要40天的时间才能完成需要的测试,然后是整理、分析数据,最后总结规律,形成论文……这种甘于寂寞,喜欢宁静已经成为了该团队共同的精神品质。
良好的学术氛围是一个优秀团队必不可少的基本条件。经过几年的发展,团队已经成为一个紧密的整体。对团队的资源共享精神,王治国副教授非常自豪,“我们团队有良好的进行科学研究的氛围,包括几乎所有的硕士生、博士生,一旦进入课题阶段,都你追我赶,互相之间形成良性竞争,不甘落后。而且团队成员之间所有的研究方法、手段和成果都是共享的,非常坦诚和互助。团队融汇了多学科人才,同事之间交流和探讨问题,也是团队发展的重要因素。”
经过四年的发展,祖小涛带领的凝聚态物理团队,科研成果不断涌现,科研力量不断增强。但是,埋藏在祖小涛教授及其团队成员心底的那份科研执著没有变,那就是“做真正意义上的、有价值的和有影响的研究工作。争取在Science、Nature上发表科研成果,为学校争光。”对此,他们满怀信心,“或许这才是我们对学校真正的贡献,也是我们学校基础研究的真正崛起和突破”。
(米华全)