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<随心_句子c><随心_句子c><随心_句子c><随心_句子c><随心_句子c>在(zai)原(yuan)子(zi)世(shi)界(jie)“組(zu)裝(zhuang)”新(xin)材(cai)料(liao)（科(ke)技(ji)自(zi)立(li)自強(qiang)·青(qing)年(nian)科學(xue)家(jia)）

圖(tu)為(wei)付(fu)磊(lei)（前(qian)）在實(shi)驗(yan)室(shi)工(gong)作(zuo)。

人(ren)民(min)視(shi)覺(jiao)

核(he)心(xin)閱(yue)讀(du)

在武(wu)漢(han)大(da)学化(hua)学與(yu)分(fen)子科学学院(yuan)教(jiao)授(shou)付磊看(kan)來(lai)，科研(yan)最(zui)大的(de)魅(mei)力(li)就(jiu)是(shi)能(neng)將(jiang)不(bu)可(ke)能變(bian)为可能。他(ta)帶(dai)領(ling)團(tuan)隊(dui)基(ji)於(yu)液(ye)態(tai)金(jin)屬(shu)體(ti)系(xi)，实現(xian)了(le)溫(wen)和(he)條(tiao)件(jian)下(xia)多(duo)種(zhong)高(gao)熵(shang)合(he)金体系的原子制(zhi)造(zao)，在電(dian)子信(xin)息(xi)、能源(yuan)存(cun)儲(chu)等(deng)材料领域(yu)取(qu)得(de)新突(tu)破(po)。

兼(jian)具(ju)液态的可变形(xing)性(xing)和金属的良(liang)導(dao)熱(re)、导电性——聽(ting)起(qi)来科幻(huan)感(gan)十(shi)足(zu)的液态金属，如(ru)今(jin)在科研中(zhong)有(you)了更(geng)廣(guang)闊(kuo)的應(ying)用(yong)。

6月(yue)14日(ri)，《自然(ran)》雜(za)誌(zhi)在線(xian)發(fa)表(biao)武汉大学化学与分子科学学院教授付磊關(guan)于液态金属的最新成(cheng)果(guo)。該(gai)研究(jiu)基于液态金属体系，实现了温和条件下多种高熵合金体系的原子制造。

另(ling)辟(pi)蹊(qi)徑(jing)，建(jian)立液态金属生(sheng)長(chang)体系

什(shen)麽(me)是液态金属？

“液态金属沒(mei)有固(gu)定(ding)的晶(jing)格(ge)結(jie)構(gou)，原子团簇(cu)間(jian)不斷(duan)发生著(zhe)重(zhong)组，就像(xiang)我(wo)們(men)日常(chang)看到(dao)的湖(hu)水(shui)壹(yi)樣(yang)，每(mei)一滴(di)水在湖面(mian)上(shang)的位(wei)置(zhi)都(dou)是動(dong)态、不可區(qu)分的。”付磊介(jie)紹(shao)。正(zheng)是由(you)于這(zhe)些(xie)特(te)性，液态金属在材料原子制造领域展(zhan)现出(chu)巨(ju)大的应用潛(qian)能。

傳(chuan)統(tong)使(shi)用的固态金属催(cui)化劑(ji)表面存在多种缺(que)陷(xian)，會(hui)导致(zhi)二(er)維(wei)原子晶体的不均(jun)勻(yun)成核及(ji)生长。降(jiang)低(di)催化剂表面的缺陷，是科学家努(nu)力的方(fang)向(xiang)。付磊另辟蹊径：“兵(bing)無(wu)常勢(shi)，水无常形，不如選(xuan)用一個(ge)‘滿(man)是缺陷的表面’——液态金属表面，来实现二维原子晶体的均匀生长。”

利(li)用液态金属表面層(ceng)離(li)、可变形性、可流(liu)动性和体相(xiang)多空(kong)位的特點(dian)，付磊团队实现了原子級(ji)精(jing)準(zhun)制造和组装二维原子晶体。

成就的背(bei)後(hou)是20多年来的堅(jian)持(chi)。

2001年，付磊從(cong)武汉大学畢(bi)業(ye)，到中國(guo)科学院化学研究所(suo)攻(gong)读博(bo)士(shi)学位，開(kai)展碳(tan)納(na)米(mi)管(guan)精准合成的相关研究。2008年完(wan)成博士后研究，付磊加(jia)入(ru)北(bei)京(jing)大学着力实现二维原子晶体的精准合成，其(qi)间他发展了偏(pian)析(xi)生长方法(fa)，实现了晶圓(yuan)级二维原子晶体的制備(bei)，提(ti)出二元(yuan)合金策(ce)略(lve)，首(shou)次(ci)实现了嚴(yan)格單(dan)层二维原子晶体的生长。

2012年，付磊回(hui)到母(mu)校(xiao)，入職(zhi)武汉大学化学与分子科学学院，創(chuang)建了原子制造实验室，组建团队致力于原子晶体的精准合成。此(ci)后，他将液态金属反(fan)应体系实现二维原子晶体的原子制造定为科研目(mu)標(biao)。

在付磊看来，探(tan)索(suo)未(wei)知(zhi)的樂(le)趣(qu)与将未知变成现实的成就感，是科研的巨大动力。在他眼(yan)中，各(ge)个化学元素(su)都有“獨(du)特的性格”。如何(he)聚(ju)焦(jiao)各元素的差(cha)異(yi)性、精准组装成特定的功(gong)能结构，创制出具有新效(xiao)应的新材料，是最讓(rang)他着迷(mi)的事(shi)情(qing)。

直(zhi)面挑(tiao)戰(zhan)，将不可能变为可能

經(jing)過(guo)不断探索，付磊团队取得新突破：基于液态金属体系，实现了温和条件下多种高熵合金体系的原子制造。他们的发现，極(ji)大拓(tuo)展了高熵合金的组分选擇(ze)空间，有望(wang)促(cu)進(jin)其在更多关鍵(jian)领域的应用。

高熵合金是一种由5种及以(yi)上主(zhu)元金属组成的新型(xing)合金，在极端(duan)条件下结构力学、能源轉(zhuan)換(huan)与存储、醫(yi)療(liao)器(qi)械(xie)等领域具有重要(yao)的应用前景(jing)。但(dan)要让这么多种金属原子按(an)照(zhao)設(she)計(ji)均匀混(hun)溶(rong)，需(xu)要克(ke)服(fu)元素之(zhi)间性質(zhi)差异大、不相容(rong)等難(nan)題(ti)。

“就像四(si)五(wu)个人，他们性格不同(tong)、喜(xi)好(hao)不一，要把(ba)他们变成一个高度(du)融(rong)合、不离不散(san)的共(gong)同体並(bing)不容易(yi)。”付磊描(miao)述(shu)，“目前科学家们想(xiang)要实现各种金属的强行(xing)融合，得依(yi)賴(lai)苛(ke)刻(ke)的高温反应条件来克服原子间不混溶性，并通(tong)过淬(cui)火(huo)等方式(shi)保(bao)持高熵态。”

在温和条件下实现高熵合金的多组元原子均匀混溶是可規(gui)模(mo)化、可定制化精准制造的前提，这个目标极具挑战性，而(er)付磊团队最終(zhong)做(zuo)到了。付磊說(shuo)：“科研最大的魅力就是能将不可能变为可能。”

不拘(ju)一格，鼓(gu)勵(li)学生大膽(dan)探索

多年来，付磊獲(huo)得过国家傑(jie)出青年科学基金資(zi)助(zhu)、湖北省(sheng)自然科学獎(jiang)一等奖、中国化学会青年化学奖、“湖北省青年五四奖章(zhang)”等榮(rong)譽(yu)。付磊说：“中国有句(ju)古(gu)話(hua)——‘致广大而盡(jin)精微(wei)’，我常常對(dui)学生们说，我们做科研也(ye)要在尽精微中致广大，这个‘广大’就是服務(wu)国家、服务社(she)会。”

談(tan)及教学，付磊坚持既(ji)要培(pei)養(yang)学生的个性，鼓励学生不拘一格地(di)创造，又(you)要培养学生对科研一絲(si)不茍(gou)的严謹(jin)态度和敏(min)感度。

付磊喜歡(huan)与学生探討(tao)課(ke)题。他常鼓励学生要基于興(xing)趣去(qu)探索，“就像是在泳(yong)池(chi)裏(li)隨(sui)着靈(ling)感，自由遊(you)动，找(zhao)到適(shi)合自己(ji)的科研方式。我会尽責(ze)地當(dang)一个合适的‘水位计’，适時(shi)提醒(xing)水深(shen)水淺(qian)，幫(bang)学生把握(wo)好方向。”

对于学生提出的不同意(yi)見(jian)，付磊總(zong)是饒(rao)有兴趣地与他们讨論(lun)各种思(si)路(lu)的走(zou)向，用科研積(ji)澱(dian)帮学生们梳(shu)理(li)想法。在他那(na)间小(xiao)小的辦(ban)公(gong)室里，曾(zeng)无數(shu)次传出学生们爭(zheng)辯(bian)课题的聲(sheng)音(yin)。“大家相互(hu)交(jiao)流、思想碰(peng)撞(zhuang)，共同推(tui)进课题交叉(cha)融合。”博士研究生汪(wang)璐(lu)陽(yang)说。

“科研的道(dao)路布(bu)满荊(jing)棘(ji)，日常的研究工作经常与失(shi)敗(bai)相伴(ban)。”付磊坦(tan)言(yan)，科研课题陷入僵(jiang)局(ju)，甚(shen)至(zhi)瀕(bin)臨(lin)放(fang)棄(qi)都是常有的事情，这个时候(hou)，他会和学生溝(gou)通，有时是新思路，有时是对课题的重新思考(kao)，有时是一些温暖(nuan)的鼓励，让学生依然保持坚持和專(zhuan)註(zhu)，保有对科研的热情与信心。

“剛(gang)到实验室的那段(duan)时间，我经歷(li)了很(hen)多次挫(cuo)折(zhe)，甚至一度想换课题方向。但付老(lao)師(shi)一直告(gao)訴(su)我，做科研不要总想着‘趕(gan)时髦(mao)’，要能沈(chen)下心来認(ren)真(zhen)思考。”博士研究生梁(liang)晶晶说。幾(ji)名(ming)博士研究生一直記(ji)得付老师鼓励他们的话：失败和等待(dai)都是一种蟄(zhe)伏(fu)，为的是厚(hou)积薄(bo)发的时刻。

“我们要对知識(shi)有尊(zun)重，对学術(shu)有敬(jing)仰(yang)，对创新有追(zhui)求(qiu)，对使命(ming)有擔(dan)当，这是科研人的责任(ren)感和使命感。”付磊说，希(xi)望和更多青年研究者(zhe)在未知的道路上并肩(jian)前行。（本(ben)報(bao)记者 李(li) 霞(xia)）

《 人民日报 》（ 2023年07月06日 第(di) 12 版(ban)）

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