【成电讲坛】诺奖得主安德烈·海姆谈学术研究中好奇心的重要性

文:学生记者团 李书洋 李国一 新闻中心 卿晗 图:逆光摄影 张欣雨 / 来源:新闻中心 学生记者团 / 2019-10-29 / 点击量:879

  “要保持什么都想试试的好奇心。”10月24日,“石墨烯之父”、2010年诺贝尔物理学奖得主、英国曼彻斯特大学教授安德烈·海姆做客“成电讲坛”,在清水河校区为同学们带来题为“从石墨烯的研究里谈学术研究中的好奇心的重要性”的讲座。安德烈·海姆教授分享了石墨烯的发现历程和应用前景,并强调好奇心在学术研究中的重要性。

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  首先,安德烈·海姆教授列举了自己结合日常的生活做的实验,比如那个著名的“飞翔青蛙”实验。

  当屏幕上出现了一只“飞翔青蛙”时,台下同学们顿时忍俊不禁。大家都知道,正是这只青蛙帮助安德烈·海姆教授获得了2000年的“搞笑诺贝尔奖”。安德烈教授说,做这个实验源自一次奇思妙想,当时,他正在荷兰拉德堡德大学工作,这所大学最主要的实验优势是“强大的电磁铁”。但安德烈教授所进行的实验仅需要非常微弱的磁场,用不上这些电磁铁。“这让我这个在强磁场研究室的研究员感到愧疚,我感到我有责任找到一些可以利用到这些强大电磁铁的研究课题来。”安德烈教授说。

  于是,安德烈教授开始思考这个问题。有一天,他无意中了解到“一个所谓的‘磁化水’的现象”——据说,把一块永久磁铁放在热水龙头上可以防止水垢形成,或把一块磁铁放在水龙头上,水壶里将不会形成一层厚厚的沉积。这引起了他的好奇心,他想:如果“磁化水”现象真的存在,那么20特斯拉的强磁场应该产生比0.1特斯拉的普通永久磁铁明显得多的效应!

  在这种想法的推动下,安德烈教授尝试着将一点水倒进那台正在产生巨大磁场的仪器里。接着,奇迹发生了,水并没有从强磁铁中流出来,而是滞留在磁铁的中心,形成一颗水球。这个神奇的现象激发了安德烈教授更大的好奇心。接下来几个月,他又尝试往仪器里放入各种物品。“我们尝试着往里面放了草莓,西红柿之类的东西。”安德烈教授诙谐地说。最后,安德烈教授放进了那只著名的青蛙,这只可爱的小青蛙最终在这次实验里“学”会了“飞行”。

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  “飞行青蛙”实验被编进了教科书,影响了一代又一代的孩子。曾有一位九岁的孩子给安德烈教授写信,那个孩子因看了教授“飞行青蛙”实验而对科学产生浓厚的兴趣,于是写信向安德烈教授咨询实验的详细情况。“读了这封信后我感到非常欣慰。”安德烈教授说,“好奇心在科学研究中起着极其重要的作用,而科学研究又能激发人的好奇心,他很高兴自己的实验能够成功的激发那个孩子对世界的好奇以及对科学的兴趣。”

  随后,安德烈教授谈起了他最引以为傲的研究成果——石墨烯。当时,安德烈教授正着手研究石墨薄膜可能会有的性质,这需要非常薄的石墨薄片。他把一块石墨交给他的学生姜达,让姜达把这块石墨磨得“尽可能的薄”。

  几个月后,姜达交给他一片仅有10微米厚的石墨片,但遗憾的是,这仍然达不到实验要求。正在这时,安德烈教授发现他们之前用来清理石墨表面用的胶带上有很多细碎的石墨薄片,有些石墨薄片薄到近乎透明的程度。这给了安德烈教授很大启发,他几乎是从垃圾桶里翻出了那些被丢弃的胶带,拿着新胶带粘了又粘。经过长期的努力,安德烈教授终于成功从一堆“垃圾”上分离出了石墨烯。

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  这些成果的取得,源于生活中一些不起眼的小事物,甚至是“垃圾”,而正是这些“垃圾”,让安德烈教授最终挖到了属于他的“宝藏”,用普通的胶条“撕出”石墨烯。“别人的垃圾,我的金子”,背后驱使着安德烈教授的,正是那颗“什么都想试试的好奇心”。

  安德烈教授将科学研究比作“纳米级别的乐高”,有着巨大的空间等待人类去探索。讲座的最后一张幻灯片展示了一个用铅笔写下的单词“graphene”(石墨烯)。“几百年来,人们都在使用铅笔,然而这几百年来我们却对石墨烯一无所知。”这或许正是安德烈教授想告诉我们的:科学研究不会有尽头,需要我们时刻保持对身边的事物的好奇心,一步步进入更深的领域。

  本次讲座由大学生文化素质教育中心主办,格拉斯哥学院承办,重庆春芳集团协办。


编辑:卿晗  / 审核:卿晗  / 发布者:陈伟