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【成電講壇】諾獎得主安德烈·海姆談學術研究中好奇心的重要性

文:學生記者團 李書洋 李國一 新聞中心 卿晗 圖:逆光攝影 張欣雨 / 來源:新聞中心 學生記者團 / 2019-10-29 / 點擊量:813

  “要保持什么都想試試的好奇心。”10月24日,“石墨烯之父”、2010年諾貝爾物理學獎得主、英國曼徹斯特大學教授安德烈·海姆做客“成電講壇”,在清水河校區為同學們帶來題為“從石墨烯的研究里談學術研究中的好奇心的重要性”的講座。安德烈·海姆教授分享了石墨烯的發現歷程和應用前景,并強調好奇心在學術研究中的重要性。

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  首先,安德烈·海姆教授列舉了自己結合日常的生活做的實驗,比如那個著名的“飛翔青蛙”實驗。

  當屏幕上出現了一只“飛翔青蛙”時,臺下同學們頓時忍俊不禁。大家都知道,正是這只青蛙幫助安德烈·海姆教授獲得了2000年的“搞笑諾貝爾獎”。安德烈教授說,做這個實驗源自一次奇思妙想,當時,他正在荷蘭拉德堡德大學工作,這所大學最主要的實驗優勢是“強大的電磁鐵”。但安德烈教授所進行的實驗僅需要非常微弱的磁場,用不上這些電磁鐵。“這讓我這個在強磁場研究室的研究員感到愧疚,我感到我有責任找到一些可以利用到這些強大電磁鐵的研究課題來。”安德烈教授說。

  于是,安德烈教授開始思考這個問題。有一天,他無意中了解到“一個所謂的‘磁化水’的現象”——據說,把一塊永久磁鐵放在熱水龍頭上可以防止水垢形成,或把一塊磁鐵放在水龍頭上,水壺里將不會形成一層厚厚的沉積。這引起了他的好奇心,他想:如果“磁化水”現象真的存在,那么20特斯拉的強磁場應該產生比0.1特斯拉的普通永久磁鐵明顯得多的效應!

  在這種想法的推動下,安德烈教授嘗試著將一點水倒進那臺正在產生巨大磁場的儀器里。接著,奇跡發生了,水并沒有從強磁鐵中流出來,而是滯留在磁鐵的中心,形成一顆水球。這個神奇的現象激發了安德烈教授更大的好奇心。接下來幾個月,他又嘗試往儀器里放入各種物品。“我們嘗試著往里面放了草莓,西紅柿之類的東西。”安德烈教授詼諧地說。最后,安德烈教授放進了那只著名的青蛙,這只可愛的小青蛙最終在這次實驗里“學”會了“飛行”。

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  “飛行青蛙”實驗被編進了教科書,影響了一代又一代的孩子。曾有一位九歲的孩子給安德烈教授寫信,那個孩子因看了教授“飛行青蛙”實驗而對科學產生濃厚的興趣,于是寫信向安德烈教授咨詢實驗的詳細情況。“讀了這封信后我感到非常欣慰。”安德烈教授說,“好奇心在科學研究中起著極其重要的作用,而科學研究又能激發人的好奇心,他很高興自己的實驗能夠成功的激發那個孩子對世界的好奇以及對科學的興趣。”

  隨后,安德烈教授談起了他最引以為傲的研究成果——石墨烯。當時,安德烈教授正著手研究石墨薄膜可能會有的性質,這需要非常薄的石墨薄片。他把一塊石墨交給他的學生姜達,讓姜達把這塊石墨磨得“盡可能的薄”。

  幾個月后,姜達交給他一片僅有10微米厚的石墨片,但遺憾的是,這仍然達不到實驗要求。正在這時,安德烈教授發現他們之前用來清理石墨表面用的膠帶上有很多細碎的石墨薄片,有些石墨薄片薄到近乎透明的程度。這給了安德烈教授很大啟發,他幾乎是從垃圾桶里翻出了那些被丟棄的膠帶,拿著新膠帶粘了又粘。經過長期的努力,安德烈教授終于成功從一堆“垃圾”上分離出了石墨烯。

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  這些成果的取得,源于生活中一些不起眼的小事物,甚至是“垃圾”,而正是這些“垃圾”,讓安德烈教授最終挖到了屬于他的“寶藏”,用普通的膠條“撕出”石墨烯。“別人的垃圾,我的金子”,背后驅使著安德烈教授的,正是那顆“什么都想試試的好奇心”。

  安德烈教授將科學研究比作“納米級別的樂高”,有著巨大的空間等待人類去探索。講座的最后一張幻燈片展示了一個用鉛筆寫下的單詞“graphene”(石墨烯)。“幾百年來,人們都在使用鉛筆,然而這幾百年來我們卻對石墨烯一無所知。”這或許正是安德烈教授想告訴我們的:科學研究不會有盡頭,需要我們時刻保持對身邊的事物的好奇心,一步步進入更深的領域。

  本次講座由大學生文化素質教育中心主辦,格拉斯哥學院承辦,重慶春芳集團協辦。


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編輯:卿晗  / 審核:卿晗  / 發布者:陳偉