——習(xí)近平總書(shū)記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國(guó)科學(xué)院辦院方針
語(yǔ)音播報(bào)
研發(fā)團(tuán)隊(duì)在工作中。
在深圳新引進(jìn)的18個(gè)孔雀團(tuán)隊(duì)中,不少80、90后年輕科研人員嶄露頭角,身為二維材料先進(jìn)光電器件研發(fā)團(tuán)隊(duì)帶頭人,1984年出生的張晗就是其中一員。目前,該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在石墨烯以及二硫化鉬、黑磷等新型類石墨烯等二維材料研發(fā)領(lǐng)域取得國(guó)際領(lǐng)先成果,特別是攻克了“黑磷材料大批量制備”這一科研難題,引起業(yè)界關(guān)注。
協(xié)同創(chuàng)新鑄超級(jí)材料夢(mèng)想
“這是一個(gè)協(xié)同創(chuàng)新的年代,團(tuán)隊(duì)合作優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),有助于集中針對(duì)國(guó)際前瞻性課題展開(kāi)研發(fā),并有望盡快取得進(jìn)展?!睆堦先缡钦f(shuō)。2012年后,早年的校友關(guān)系、科研合作以及深圳的區(qū)位優(yōu)勢(shì),吸引著4位核心成員相繼扎根深圳,經(jīng)過(guò)為期一年半的醞釀,再次聚首的他們完成團(tuán)隊(duì)組建。
“二維材料先進(jìn)光電器件研發(fā)團(tuán)隊(duì)”由深圳大學(xué)和中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院的兩支科研團(tuán)隊(duì)組成,4名核心成員均為有著豐富科研經(jīng)驗(yàn)的高層次海歸人才。團(tuán)隊(duì)現(xiàn)擁有8間世界一流水準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)室、40余名專業(yè)科研人員,其中不乏優(yōu)秀的博士和博士后,平均年齡不到35歲。
據(jù)了解,團(tuán)隊(duì)的四名核心成員擁有專利總量達(dá)數(shù)十項(xiàng)。張晗,是國(guó)家優(yōu)青基金和中組部青千計(jì)劃獲得者、深大特聘教授、博士生導(dǎo)師,主要從事光纖激光器、非線性光學(xué)、石墨烯等二維材料的光電子特性研究;喻學(xué)鋒教授身為中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院研究員、博士生導(dǎo)師,是全國(guó)材料新技術(shù)發(fā)展研究會(huì)常務(wù)理事,致力于光學(xué)功能材料研發(fā);王懷雨博士致力于材料表面功能構(gòu)建的研究工作;欒峰博士在光通信測(cè)量以及應(yīng)用領(lǐng)域頗有建樹(shù)。
孜孜以求探未知二維世界
喻學(xué)鋒教授介紹,石墨烯是從石墨材料中剝離出來(lái)、由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體,2004年才被首次證實(shí)可以單獨(dú)存在。它是目前發(fā)現(xiàn)的最薄、最堅(jiān)硬、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強(qiáng)的一種新型納米材料,可用于制造超微型晶體管,生產(chǎn)未來(lái)的超級(jí)計(jì)算機(jī),還適合作為透明電子產(chǎn)品的原料,如透明的觸摸顯示屏、發(fā)光板和太陽(yáng)能電池板等,科學(xué)家甚至預(yù)言“石墨烯將徹底改變21世紀(jì)”。而張晗教授在石墨烯領(lǐng)域的研究已達(dá)8年之久,著作等身。
團(tuán)隊(duì)組建后,在以石墨烯為代表的二維先進(jìn)材料可控制備及光學(xué)性質(zhì)、光器件及非線性光學(xué)應(yīng)用研究和先進(jìn)二維材料可控修飾和表面改性方面均有深入研究。此外,他們還將目光瞄準(zhǔn)深圳光電產(chǎn)業(yè),聚焦二維材料與光電領(lǐng)域高端器件研發(fā)。在組建后不到1年時(shí)間里,團(tuán)隊(duì)成員聯(lián)名發(fā)表的專業(yè)論文已超過(guò)10篇,其中還有兩篇刊發(fā)為《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》、《先進(jìn)功能材料》等國(guó)際頂級(jí)專業(yè)學(xué)術(shù)期刊的封面論文。
研究成果促企業(yè)打破壁壘
張晗認(rèn)為,夯實(shí)基礎(chǔ)研究有利于掌握原創(chuàng)性的核心科技,只有避免急功近利、主動(dòng)出擊,才能把握住難得的時(shí)代機(jī)遇。
他表示,“科研課題應(yīng)具有頂天、立地兩大屬性。首先,具有國(guó)際前瞻性,石墨烯等新型二維材料的研究剛起步10年,這類前沿光電器件尚未形成專利技術(shù)或商業(yè)市場(chǎng)性壁壘,在5年時(shí)間內(nèi),我們有相當(dāng)大的可能性打破國(guó)外技術(shù)壟斷、幫助企業(yè)繞開(kāi)對(duì)國(guó)外專利材料的依賴、搶占國(guó)際技術(shù)制高點(diǎn),幫助深圳實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化升級(jí)。其次,深圳不僅有華為、中興,還有柔宇、光啟,城市上下游產(chǎn)業(yè)鏈齊備,預(yù)期未來(lái)超材料、薄膜材料有可能成為帶動(dòng)城市發(fā)展的下一個(gè)新經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)?!?/p>
機(jī)遇總是留給有準(zhǔn)備的人。2014年,一種類石墨烯的新型二維材料“黑磷”被發(fā)現(xiàn),由于它擁有可控調(diào)節(jié)的能隙,可將電子信號(hào)轉(zhuǎn)成光信號(hào),具備一些石墨烯所不具備的特性,故被視為一種新的超級(jí)材料。在國(guó)際研究剛剛起步階段,張晗和喻學(xué)鋒就帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)率先成功建立了針對(duì)“黑磷”的液相制備新方法,揭示了黑磷獨(dú)特的層數(shù)依賴?yán)匦院凸鈱W(xué)非線性,還利用黑磷成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)光纖激光器的鎖模。該團(tuán)隊(duì)在“薄層黑磷的大批量制備”上所取得的突破,一經(jīng)公開(kāi)就引起了澳大利亞、新加坡以及歐洲材料學(xué)專家的廣泛關(guān)注。該團(tuán)隊(duì)儼然已經(jīng)成為黑磷這一新型二維材料光學(xué)領(lǐng)域研究的領(lǐng)頭人。
夯實(shí)基礎(chǔ)拓產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間
王懷雨博士表示,成功入選“孔雀團(tuán)隊(duì)”項(xiàng)目、獲得1500萬(wàn)的政府資助,讓團(tuán)隊(duì)可以進(jìn)一步集中力量攻克不同二維材料的“異質(zhì)結(jié)”,完成新材料制備以及光電器件的應(yīng)用研發(fā)。
“該領(lǐng)域研究無(wú)經(jīng)驗(yàn)可循,研究舉步維艱,但我們始終不會(huì)放棄?!睆堦辖淌诒硎?,未來(lái),通過(guò)降低二維材料的大規(guī)模制備成本,提高其商品化的市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值;通過(guò)與企業(yè)分工合作,實(shí)現(xiàn)研發(fā)成果的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化……將給國(guó)內(nèi)相關(guān)行業(yè)帶來(lái)極大的提升空間。
張晗還有一個(gè)身份——市政協(xié)委員,他呼吁深圳“關(guān)注前沿科學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究”的提案,正在實(shí)踐中得到回應(yīng)。他表示,深圳的包容性和“馬上就辦、辦就辦好”的執(zhí)政力度,國(guó)內(nèi)鮮有,十分讓人欽服。張晗還主張,對(duì)基礎(chǔ)領(lǐng)域的科研項(xiàng)目而言,創(chuàng)新更要講究科學(xué)性、系統(tǒng)性,不能做無(wú)根之木、無(wú)本之源,需要有自下而上完整的創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)鏈作為支撐,既要符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì),又要在深圳有扎實(shí)的市場(chǎng)基礎(chǔ)。未來(lái),二維材料先進(jìn)光電器件的研發(fā)成果,有望讓底層材料突破技術(shù)壁壘,對(duì)國(guó)家光電領(lǐng)域的發(fā)展將產(chǎn)生極大促進(jìn)。
(原載于《深圳特區(qū)報(bào)》 2015-11-25 A03版)
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