專訪中國科學(xué)院院士葉志鎮(zhèn)：天生我“材”必有用

　　如何扭轉(zhuǎn)形勢？就任實(shí)驗(yàn)室主任后，葉志鎮(zhèn)憑借自己是歸國人才等優(yōu)勢，一口氣申請了五六個(gè)項(xiàng)目和基金，帶領(lǐng)實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)開始做硅單晶薄膜等創(chuàng)新研究。后來，他和團(tuán)隊(duì)爭取到了浙江大學(xué)第一個(gè)國家自然基金重大項(xiàng)目，并陸續(xù)承擔(dān)了多個(gè)“973”“863”項(xiàng)目。

　　2022年，實(shí)驗(yàn)室重組后，更名為硅及先進(jìn)半導(dǎo)體材料全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。在推動實(shí)驗(yàn)室建設(shè)發(fā)展的過程中，葉志鎮(zhèn)還研究實(shí)現(xiàn)了氧化鋅在下一代節(jié)能廉價(jià)白光照明中的基本應(yīng)用，因意義重大，獲得2007年國家自然科學(xué)獎二等獎。面對掌聲和贊譽(yù)，他說：“我運(yùn)氣好，趕上國家在快速發(fā)展，我們的科研也跟著國家發(fā)展的步伐在前進(jìn)。”

　　在葉志鎮(zhèn)的科研生涯中，氧化鋅是個(gè)繞不開的詞。它是半導(dǎo)體的關(guān)鍵材料，也是5G發(fā)展的重要材料。它可以用來制備多樣的傳感探測器件，也可制備透明導(dǎo)電薄膜——不論是手機(jī)觸摸屏還是太陽能電池，都需要這種薄膜。

　　1985年，葉志鎮(zhèn)還在浙大讀博，就開始對氧化鋅產(chǎn)生興趣。他發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時(shí)半導(dǎo)體照明燈的發(fā)光材料（一種名叫氮化鎵的化合物）的核心技術(shù)，基本都掌握在西方發(fā)達(dá)國家手中。而且，這種發(fā)光材料成本比較高，使得半導(dǎo)體照明燈只能在城市景觀等市政工程中應(yīng)用，普通百姓根本消費(fèi)不起。

　　他希望能找到一種更便宜的材料，在半導(dǎo)體照明燈的生產(chǎn)中替代氮化鎵。“氧化鋅不僅和氮化鎵有著極為相似的特性，還儲能更豐富、價(jià)格更便宜，而且對環(huán)境也更友好，不易造成污染。”唯一的問題是，全世界的科學(xué)家還不知道如何讓氧化鋅實(shí)現(xiàn)發(fā)光應(yīng)用。經(jīng)過多年研究，葉志鎮(zhèn)和團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性地提出了“二元共摻”的原理和方法，第一次讓氧化鋅在室溫下實(shí)現(xiàn)電致發(fā)光，突破了這個(gè)重大基礎(chǔ)科學(xué)難關(guān)。關(guān)于過程中遇到了多少困難，葉志鎮(zhèn)不愿多談。在他看來，科研本身就充滿挑戰(zhàn)，所有做出創(chuàng)新型成果的科研工作者，都是頂著困難上的。

　　但我們還是能從多年前的報(bào)道中找到一些蛛絲馬跡。比如，那些年里，葉志鎮(zhèn)沒有度過一個(gè)完整的周末，幾乎每天晚上都工作到11點(diǎn)左右。比如忙于科研，他顧不上家庭，有一回看到妻子開著車回家，問這車子是誰的，后來才記起妻子買這輛車已經(jīng)快一個(gè)月了。再比如，一名博士生做了300多次實(shí)驗(yàn)仍未得到理想數(shù)據(jù)，忍不住向葉志鎮(zhèn)抱怨，葉志鎮(zhèn)安慰他：“我做了幾千次的實(shí)驗(yàn)，80%的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)跟我們所希望的數(shù)據(jù)并不符合。但你看，至少20%的數(shù)據(jù)跟我們所希望的接近。我們應(yīng)當(dāng)為此感到高興。很多人可能用一輩子做實(shí)驗(yàn)，卻并不一定有收獲。”

　　葉志鎮(zhèn)是個(gè)樂觀主義者。在他辦公室里，書桌正對面的墻上掛著一幅書法作品，上面寫著八個(gè)大字：“鍥而不舍，金石可鏤。”正是靠永不言棄的努力，他取得了許多成果，授權(quán)中國發(fā)明專利111項(xiàng)、國際發(fā)明專利1項(xiàng)。

　　盡管如此，他并沒有參評院士的想法，但院士沈家驄一直鼓勵他試一試。“沈家驄擔(dān)任浙大材料與化工學(xué)院院長期間，我擔(dān)任副院長。他跟我說，年輕人也可以爭取當(dāng)院士，雖然不容易，但可以試試。我那時(shí)覺得自己水平還不夠，就問我們浙大當(dāng)時(shí)的黨委書記張浚生的意見，他也讓我試試。后來我把材料寄給路甬祥老校長看，路校長也鼓勵我試一試。”2019年11月，葉志鎮(zhèn)當(dāng)選中國科學(xué)院院士。

　　葉志鎮(zhèn)認(rèn)為，搞科研，不能只想著實(shí)驗(yàn)室里出成果就可以了，一定要特色明顯、優(yōu)勢突出、意義重大。“除了科學(xué)意義還有產(chǎn)業(yè)意義。也就是說，這些‘寶藏’科研成果能否得到應(yīng)用，能否讓人們的生活越變越好，這很重要。”

　　2021年3月，他開始擔(dān)任浙江大學(xué)溫州研究院院長。兩年多時(shí)間里，他推動研究院孵化了6家新材料科技企業(yè)，其中有聚焦新型光電材料的，有瞄準(zhǔn)環(huán)境友好材料的，也有著眼儲能大市場的。

　　“發(fā)展大規(guī)模的長時(shí)儲能對中國很重要。是否能將太陽能轉(zhuǎn)化的電能低成本且安全地存儲起來，不僅關(guān)乎產(chǎn)業(yè)發(fā)展，更關(guān)乎國家能源安全。”今年11月9日，在由中國科協(xié)主辦，《環(huán)球人物》雜志社、溫州市科協(xié)、浙江安防職業(yè)技術(shù)學(xué)院等共同參與組織的“對話科學(xué)家”活動中，葉志鎮(zhèn)如此說道。

　　最近，他們團(tuán)隊(duì)的另一項(xiàng)重要成果是發(fā)明全固態(tài)鈣鈦礦發(fā)光量子點(diǎn)制備新技術(shù)。“今年諾貝爾化學(xué)獎頒給了研究量子點(diǎn)的科學(xué)家，可見該領(lǐng)域研究的重要性。我們做的是全固態(tài)鈣鈦礦發(fā)光量子點(diǎn)，成本比較低，而且擁有全部知識技術(shù)產(chǎn)權(quán)，對中國未來萬億新型發(fā)光微顯示產(chǎn)業(yè)的自主科技創(chuàng)新至關(guān)重要。”談到此處，葉志鎮(zhèn)興奮起來。

葉志鎮(zhèn)在浙江大學(xué)溫州研究院指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)成員的實(shí)驗(yàn)工作。

　　作為新一代超高清顯示技術(shù)的顛覆性材料，鈣鈦礦發(fā)光量子點(diǎn)可以讓屏幕色彩更加鮮艷、逼真、清晰。它可以應(yīng)用到人們生活中見到的各種顯示屏上，比如手機(jī)、電視、車載顯示、可穿戴設(shè)備顯示，等等。在葉志鎮(zhèn)看來，等它大量投入應(yīng)用，意義是不得了的。“但現(xiàn)在還不是大講特講的時(shí)候。等哪天大家一提起溫州，就自然而然地想到我們的高新技術(shù)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展，那時(shí)我再多講講背后的故事。”

　　如今，他覺得最自豪的還是培養(yǎng)了一批人才——70多個(gè)博士，150多個(gè)碩士。“200多人對中國來講或許微不足道，但對半導(dǎo)體領(lǐng)域來說，是不是還可以？”

　　作為浙大材料科學(xué)與工程學(xué)院的“名導(dǎo)”，葉志鎮(zhèn)很受學(xué)生喜愛。他重視對學(xué)生的教學(xué)，不論其他工作有多忙也堅(jiān)持上課，課程量一度是整個(gè)浙大材料系老師平均值的3倍。他也重視為學(xué)生組織課題，讓學(xué)生沒有后顧之憂地做研究。許多人進(jìn)入他的辦公室，第一眼就會注意到里面擺滿了各個(gè)時(shí)期學(xué)生們的畢業(yè)論文。2014年，他被評為全國優(yōu)秀教師，這讓他感到十分光榮。

　　聽說網(wǎng)絡(luò)上有人戲稱“生化環(huán)材（生物工程、化學(xué)工程、環(huán)境科學(xué)與工程、材料科學(xué)與工程）為四大天坑專業(yè)”，葉志鎮(zhèn)表示這個(gè)觀點(diǎn)“完全錯(cuò)誤”。

　　“材料專業(yè)進(jìn)可攻、退可守。搞研究的話，你可以做科學(xué)家；做產(chǎn)業(yè)的話，做到上市的公司非常多。別的行業(yè)要把公司搞到百億都很難，材料這行一不小心就出個(gè)千億企業(yè)。當(dāng)然，我們也得承認(rèn)，材料專業(yè)必須得讀到研究生，本科出去就業(yè)可能沒那么好。”

　　葉志鎮(zhèn)認(rèn)為，研究材料的人需要堅(jiān)信一點(diǎn)：天生我“材”必有用。“先進(jìn)制造終端的競爭就是材料的競爭。新材料產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，也是高技術(shù)競爭的關(guān)鍵領(lǐng)域。如果說服務(wù)與數(shù)字經(jīng)濟(jì)事關(guān)國富，那么材料與先進(jìn)制造就事關(guān)國強(qiáng)。我們這一代會慢慢退出舞臺，接下來得靠你們年輕人了。”