80后教授、博士生导师张晗。(张晗 供图)
张晗带领的“二维材料先进光电器件研发团队”入选深圳孔雀团队名单。(夏凡 摄)
人民网深圳11月30日电(吕绍刚 实习生 夏凡)穿上里外两层防尘服,用帽子包裹住头发,全身上下只能露出双手和一张脸……在深圳大学的光电实验室里,年轻的80后教授、博士生导师张晗,正带领他的学生,一次又一次实验、记录、再实验。
刚刚30岁出头的张晗,年纪不大,却已在石墨烯领域潜心研究8年时间。日前,深圳市科技创新委员对外公布了2015年深圳引进的18个孔雀团队名单。张晗带领的“二维材料先进光电器件研发团队”,由于其“深圳首个石墨烯团队”的身份,引起广泛关注。
做交叉学科的探路者
早在2005年,还在武汉大学攻读材料物理学本科的张晗,就对光纳米管产生了浓厚的兴趣。而随着新材料石墨烯的迅速崛起,更坚定了他对新材料深入研究的决心。
石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体,2004年才被首次证实可以单独存在。“它是目前发现的最薄、最坚硬、导电导热性能最强的一种新型纳米材料,被称为‘黑金’、‘新材料之王’,有望成为下一个万亿级产业。”张晗说。
2007年,在新加坡南洋理工大学进行激光学方向博士研究时,张晗萌生了将新材料与光电工程相结合的想法。“两个看似不相关的学科融合在一起,一定会产生前所未有的科学创新。”
凭着一股好奇心和探索精神,张晗在这条交叉学科的路上,一走就是八年。八年来,他在光电子期刊上共发表论文100多篇,其中封面论文超过10篇。论文总被引用超过5000次,ESI高引用论文超过20篇。一篇论文入选中国百篇最具影响力论文。
2012年,张晗学成归国,打算与早年在读书和科研合作时结识的喻学锋、王怀雨、栾峰三人发展自己的事业。在深圳区位优势的吸引下,最终,他们相继来到深圳,组成了自己的研究团队。“相比其他大城市,深圳的创业创新环境更适合年轻人。它可以提供更大的空间供年轻人施展。”张晗说。
张晗介绍,尽管他们的团队非常年轻,平均年龄还不到35岁,但四位核心成员都是有着丰富科研经验的高层次海归人才,拥有专利总量达数十项。此外,他们还在研究方向上各有侧重、形成互补。这也为团队顺利开展“二维材料先进光电器件研究”奠定了良好的基础。
做顶天立地的领跑者
2014年,一种类石墨烯的新型二维材料“黑磷”被发现,由于它拥有可控调节的能隙,可将电子信号转成光信号,具备一些石墨烯所不具备的特性,故被视为一种新的超级材料。
在国际研究刚刚起步阶段,张晗就带领团队率先成功建立了针对“黑磷”的液相制备新方法,揭示了黑磷独特的层数依赖拉曼特性和光学非线性,还利用黑磷成功实现了对光纤激光器的锁模。
张晗团队在“薄层黑磷的大批量制备”上所取得的突破,一经公开就引起国内外材料学领域广泛关注。黑磷被发现不过短短一年多时间,该团队俨然已经成为这一领域研究的领头人。“我们的目标不是要做一个紧跟国外脚步的‘追随者’,而是要走在学界的前沿,成为‘开拓者’和‘引领者’。”张晗说。
“科学研究不能只‘顶天’,还必须得‘立地’。”尽管成果斐然,但张晗并不满足。在他看来,理论研究只是第一步,不管多么先进,多么超前,只有转化为生产力,才有它的价值。“而只有在深圳,才能实现我们研究成果的最大价值。”
据了解,二维材料光电器件安装在互联网交换机中,可以提升互联网传输速度、容量。应用在投影仪、显示屏,甚至相机上,能够提高成像速度和质量。目前,传统光电器件的核心专利,都把持在国外企业的手中。
“如果能提前布局前沿光电器件,我们有相当大的可能性打破国外技术垄断、抢占国际技术制高点。”张晗表示,深圳的光电器件产业优势巨大,拥有中兴、华为等众多龙头企业,不但提供唾手可得的材料,更蕴含着巨大的市场潜力,让成果转化水到渠成。“这都让我们的研究始终能‘接地气’。”
做不染纤尘的科研者
“孔雀计划”团队申请过程中,曾有评委建议张晗的团队“加快市场转换突破”。而张晗在答辩中,则用了“年轻活力,脚踏实地”八个字作为回应。他表示,团队希望踏踏实实地做好基础研究,目前还是先关注“难啃的骨头”,即基础性的学术研究。
“深圳有马化腾、任正非等数不清的成功企业家,但世界级的科学家数量却远远不及。”张晗认为,与企业家专注于眼前的经济效益不同,科学家需要在幕后承担更多的使命。而高等院校数量、水平发展的滞后恰恰是深圳的一大短板。
“只有夯实了科研的土壤,产业才能蓬勃生长、枝繁叶茂。”目前,张晗作为深圳大学教授、博士生导师,指导40位博士、博士后的研究,还兼顾硕士班课程。他表示,希望自己的这份坚守,能够带动更多人才留在高校,让深圳科研水平更进一步。“如果我离开去成立企业,其他学者、教授看到了也许会跟着效仿,那样高校就损失了科研人才。”
“当然,做学术研究不能只闷头待在实验室,需要很好地把握其中的度。”尽管坚持做研究,但对于产业化,张晗心中也有着自己的想法。他认为,可以通过与企业合作项目、共同研发等方式来完成。“企业在生产过程中遇到的困难,可以借由高水准的科研工作来攻克。这样产研结合的模式,使科研更接地气,让产业更迅速优化升级、更新换代。”(完)
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