陸麗程
孫俊16歲進(jìn)入東南大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院就讀,現(xiàn)為MEMS(即微電子機(jī)械系統(tǒng))教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室納皮米中心的博士研究生。他是聞名全校的科研先鋒,以第一作者身份在材料界公認(rèn)的頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然材料(Nature Materials)》(IF=36.4)上發(fā)表封面文章,這是國(guó)內(nèi)論文第二次登上該期刊封面。他的研究成果對(duì)下一代納米加工工藝有著重要的意義,可廣泛應(yīng)用在生物醫(yī)學(xué)、電子器件、計(jì)算機(jī)、軍事等領(lǐng)域。孫俊連續(xù)兩年獲得美國(guó)Gatan公司博士生獎(jiǎng)學(xué)金,2015年獲得江蘇好青年之“最善創(chuàng)新好青年”稱號(hào),并獲首批國(guó)家留學(xué)基金委針對(duì)突出潛質(zhì)學(xué)生學(xué)者的“未來(lái)科學(xué)家”項(xiàng)目資助。
2012年,在孫立濤教授的指導(dǎo)下,孫俊與中科院微電子所合作,成功獲得了導(dǎo)電細(xì)絲生長(zhǎng)和破滅的動(dòng)態(tài)過(guò)程。該研究被認(rèn)為是“本領(lǐng)域的重要發(fā)現(xiàn)”,被《先進(jìn)材料(Advanced Materials)》選為封面文章予以發(fā)表。由于實(shí)驗(yàn)觀測(cè)結(jié)果與經(jīng)典理論預(yù)測(cè)的導(dǎo)電細(xì)絲生長(zhǎng)過(guò)程完全相反,來(lái)自德國(guó)的經(jīng)典理論創(chuàng)立者當(dāng)即撰文質(zhì)疑。孫俊等人經(jīng)過(guò)一年的周密準(zhǔn)備和后續(xù)實(shí)驗(yàn),用實(shí)驗(yàn)成果回復(fù)了德國(guó)專家的質(zhì)疑,不僅讓“學(xué)術(shù)大牛”承認(rèn)了他們的成果,而且獲得了學(xué)界的廣泛關(guān)注和認(rèn)可。2013年,美國(guó)惠普公司實(shí)驗(yàn)室研究人員在頂級(jí)期刊《自然納米技術(shù)(Nature Nanotechnolgy)》的綜述中多次提及該工作。目前,該理論模型已經(jīng)得到了學(xué)術(shù)界的公認(rèn),論文被引次數(shù)達(dá)148次。這次與德國(guó)大牛的過(guò)招,被孫俊列為“大學(xué)期間值得一曬的壯舉”中。
一天夜里,孫俊在一次實(shí)驗(yàn)中,不小心從電極上蹭下一塊極小的高質(zhì)量銀顆粒?!霸囍苯訑D壓它,看看是什么情況?”在導(dǎo)師的建議下,孫俊小心翼翼對(duì)其進(jìn)行了擠壓和拉伸,但當(dāng)撤去外力時(shí),它又恢復(fù)了原狀。這樣的結(jié)果令孫俊大感意外,隨著研究的展開(kāi),他成了這次意外收獲的有心人。
孫俊和團(tuán)隊(duì)成員在兩年里進(jìn)行了上百次的實(shí)驗(yàn),并邀請(qǐng)麻省理工學(xué)院合作人員進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬后,他們發(fā)現(xiàn),室溫下10納米以下納米晶體銀顆粒在擠壓、拉伸等外力作用下,會(huì)如同揉面團(tuán)般柔軟,甚至如液態(tài)般任意變形。更為奇特的是,外力撤除后,納米顆??梢韵窨苹秒娪爸械囊簯B(tài)金屬人那樣,自動(dòng)恢復(fù)其原形。這一發(fā)現(xiàn)暗示隨著金屬顆粒尺寸減小,經(jīng)典的Hall-Petch規(guī)律中“越小越強(qiáng)”不再適用,會(huì)逐漸過(guò)渡到“越小越弱”。
2014年,孫俊作為第一作者,向國(guó)際著名期刊《自然材料(Nature Materials)》(IF=36.4)投出了《關(guān)于小于10納米的固態(tài)銀顆粒的液態(tài)贗彈性行為》的文章,通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和縝密的理論分析,他們直面審稿人接連提出的21個(gè)高難度問(wèn)題,論文最終獲得了高度評(píng)價(jià),并被選為當(dāng)年11月的封面文章,引起了廣泛的國(guó)內(nèi)外關(guān)注。MIT News、Yahoo、IBT、PhyOrg等國(guó)外主流網(wǎng)站以“Iron hands in velvet gloves”(一雙帶天鵝絨手套的鐵手)、“Unexpected finds”(意想不到的發(fā)現(xiàn))為標(biāo)題進(jìn)行了詳細(xì)報(bào)道?!度嗣袢?qǐng)?bào)》、《科技日?qǐng)?bào)》等媒體對(duì)此也做了大篇幅的專題報(bào)道。《自然材料(Nature Materials)》評(píng)價(jià)文章社會(huì)影響力統(tǒng)計(jì)軟件Articles Metrics顯示,該文章在同時(shí)段文章中名列第三。
“要把科研當(dāng)成一件很有趣的事?!睂?dǎo)師孫立濤教授的這句話一直是孫俊的座右銘。對(duì)孫俊而言,科研不只是面對(duì)卷帙浩繁的文獻(xiàn)挑燈夜讀,也不只是對(duì)海量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的條分縷析,更是有趣優(yōu)美的體驗(yàn)。孫俊相信科學(xué)與藝術(shù)是相通的。有一次他發(fā)現(xiàn),電化學(xué)制備的一根鎢納米探針在提出液面時(shí),針尖由于表面張力發(fā)生了周期性彎曲,他立刻抓拍下來(lái)。這張名為“鎢的詩(shī)意螺旋”的照片獲得了2015年度中國(guó)電鏡年會(huì)顯微攝影大賽優(yōu)秀獎(jiǎng)。
孫俊說(shuō):“國(guó)家之間的競(jìng)爭(zhēng)是科技的競(jìng)爭(zhēng),歸根結(jié)底是科技人才的競(jìng)爭(zhēng)。我愿不斷錘煉自己,為國(guó)家科技強(qiáng)盛盡綿薄之力?!?016年,他將在“未來(lái)科學(xué)家”項(xiàng)目資助下前往法國(guó)斯特拉斯堡大學(xué)進(jìn)行博士后研究,學(xué)成后回國(guó)繼續(xù)他的科研報(bào)國(guó)志向。
孫俊業(yè)余愛(ài)好不少,喜歡玩一些小模型,愛(ài)看小眾電影,對(duì)歷史、軍事、音樂(lè)、美食都感興趣。說(shuō)著說(shuō)著,他又說(shuō)回了科研:“其實(shí),孫老師給的課題,我很感興趣。這個(gè)領(lǐng)域有五光十色的新奇現(xiàn)象和豐富的物理內(nèi)涵,閱讀國(guó)際同行的最新報(bào)道,和同學(xué)討論,或者做實(shí)驗(yàn),帶來(lái)的愉悅其實(shí)并不亞于看電影和旅游,而且更持久。此外,還有一種不可替代的滿足感。所以說(shuō)是在學(xué)術(shù),其實(shí)也是在玩?!?/p>
問(wèn):你在大學(xué)最大的收獲是什么?
答:11年大學(xué)生活,有很多老師、同學(xué)對(duì)我影響深遠(yuǎn)。最深的當(dāng)屬導(dǎo)師孫立濤教授,在方方面面教育影響了我。孫老師自從2008年回國(guó)后,一直以身作則,經(jīng)常加班工作到凌晨子夜,令我們不敢懈怠。以我們2015年發(fā)表在Nature Materials的文章為例,其中有一次實(shí)驗(yàn),孫老師帶領(lǐng)著我親自上機(jī),一直做到夜里3點(diǎn)半。孫老師在每周的組會(huì)上,教育我們看淡科研得失,注意科研選題方向的立意高遠(yuǎn),廣泛涉獵各個(gè)學(xué)科的知識(shí),主動(dòng)和國(guó)際一流同行交流切磋,這些卓越的科研品質(zhì)令人耳目一新,浸潤(rùn)到我們納皮米中心每個(gè)學(xué)生的科研過(guò)程中。還有,孫老師庖丁解牛的分析方法,高屋建瓴抓住問(wèn)題本質(zhì)的能力,在科學(xué)共同體中卓越的社交能力,都是我學(xué)習(xí)的楷模。
問(wèn):在大學(xué)哪個(gè)階段,你對(duì)自己的規(guī)劃有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)?
答: 本科的時(shí)候并不清楚自己將來(lái)要做什么。但是在大三的專業(yè)學(xué)習(xí)過(guò)程中,我覺(jué)得自己還是喜歡器件材料等底層方面的東西,這可能和我中學(xué)時(shí)候喜歡物理有關(guān)系。我一直覺(jué)得,只有對(duì)一件事情有興趣,才能把它做好。所以,在讀碩士期間,就有意識(shí)地往這方面靠攏,選擇了我們學(xué)院的微電子機(jī)械實(shí)驗(yàn)室,據(jù)說(shuō)這個(gè)有很多未知的問(wèn)題尚待解決。后來(lái)認(rèn)識(shí)了導(dǎo)師孫立濤老師,領(lǐng)略到了科研的魅力和美,并逐漸接觸了一些業(yè)內(nèi)的大牛,開(kāi)始給自己規(guī)劃,轉(zhuǎn)博士,希望自己能做一名原位透射電子顯微學(xué)方面的行家。這個(gè)時(shí)候,職業(yè)規(guī)劃逐漸清晰起來(lái)。
問(wèn):在中國(guó)大學(xué)生年度人物評(píng)選中,你不僅在學(xué)校是佼佼者,還從全國(guó)優(yōu)秀大學(xué)生中脫穎而出,你認(rèn)為自己是如何勝出的?
答: 2014年11月的那篇Nature Materials封面文章。這篇文章是中國(guó)科研單位為第一單位的第二篇封面文章。第一篇系2003年2月復(fù)旦大學(xué)趙東元院士課題組文章?!禢ature Materials》2014年影響因子36.4,在材料學(xué)領(lǐng)域期刊中高于任何其它期刊。
這是一個(gè)十分有趣的工作。我們發(fā)現(xiàn)室溫下,10nm以下納米晶體銀顆粒在擠壓、拉伸等外力作用下,會(huì)如同揉面團(tuán)般柔軟,甚至如液態(tài)般任意變形;更為奇特的是,外力撤除后,納米顆粒自動(dòng)恢復(fù)其原形。這種奇特的變形,已經(jīng)不能用經(jīng)典的位錯(cuò)滑移和孿晶變形來(lái)解釋,我們翻遍了“材料力學(xué)”的書(shū),也找不到合理的解釋。于是,我們打算把“材料力學(xué)”書(shū)丟在一邊,一切從最基本的物理學(xué)概念出發(fā),從表面原子擴(kuò)散,surface diffusion出發(fā),解釋了這個(gè)奇特的現(xiàn)象。這一發(fā)現(xiàn)暗示隨著金屬顆粒尺寸減小,經(jīng)典的Hall-Petch規(guī)律中“越小越強(qiáng)”不再適用,會(huì)逐漸過(guò)渡到“越小越弱”。
由于我們的顆??梢宰晕倚迯?fù),所以有些媒體在做科普?qǐng)?bào)道時(shí),用了電影“終結(jié)者3”中的液態(tài)金屬人這個(gè)標(biāo)題,當(dāng)然這是一種形象的說(shuō)法。我們的工作,既有豐富的科學(xué)內(nèi)涵,又很有趣,所以引起了很多媒體的關(guān)注。
問(wèn):進(jìn)入大學(xué)后,你是否有過(guò)做最艱難選擇的時(shí)候?請(qǐng)簡(jiǎn)單敘述下當(dāng)時(shí)面臨的選擇,以及自己做出決定的理由。
答:因?yàn)槲覀儗I(yè)是很熱門(mén)的,像我這樣從熱門(mén)工科轉(zhuǎn)向基礎(chǔ)科學(xué)的是屬于小眾。讀研究生時(shí),我的很多同學(xué)的職業(yè)規(guī)劃都是去華為中興,去德州儀器,做程序員或電路工程師。這樣的工作在市場(chǎng)上會(huì)有一份豐厚的薪水。我選擇了科研,就選擇了和他們不一樣的道路,放棄了高薪。但我總在想,人一輩子,做自己喜歡做的事情,才是最重要的。只有喜歡,才能把它做好。
問(wèn):你在大學(xué)時(shí)期有后悔或者遺憾的事情嗎?
答:可能是研究生期間沒(méi)有選擇國(guó)家留學(xué)基金委(CSC)出國(guó)聯(lián)培一段時(shí)間吧。當(dāng)時(shí)覺(jué)得現(xiàn)在國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)備條件已經(jīng)很好了,國(guó)內(nèi)國(guó)外的實(shí)驗(yàn)條件都差不多了,只要能做好工作,在哪里都一樣?,F(xiàn)在,很多師弟師妹們聯(lián)培回來(lái),感覺(jué)他們的交流學(xué)習(xí)收獲還是挺大的。能夠當(dāng)面和第一流的科研人員交流,看看他們是怎么選題,怎么分析問(wèn)題,是很好的。所以,打算畢業(yè)后,出去做個(gè)博后。
問(wèn):壓力大的時(shí)候會(huì)做什么?
答:似乎博士生都會(huì)遇到壓力大的時(shí)候,這種感覺(jué),《平凡之路》的幾句歌詞描述很貼切:“我曾經(jīng)毀了我的一切,只想永遠(yuǎn)地離開(kāi);我曾經(jīng)墮入無(wú)邊黑暗,想掙扎無(wú)法自拔。我曾經(jīng)擁有著一切,轉(zhuǎn)眼都飄散如煙;我曾經(jīng)失落失望失掉所有方向,直到看見(jiàn)平凡才是唯一的答案?!睂?dǎo)師孫立濤教授和我們說(shuō)過(guò),瓶頸期應(yīng)該放一放,不要死扛,可以看看其他方向,甚至玩一玩,換換腦筋后,再回頭看,想問(wèn)題的角度會(huì)不一樣,可能又有新的Idea出現(xiàn)。我覺(jué)得這是很好的解壓方法。