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蘇偉濤:暗夜里航行的科研“舵手”
作者: 編輯: 來源:學校新聞部1 時間:2018-10-22 點擊量:429

  當收到Nature Communications將錄用自己的研究論文《羧基化氧化石墨烯形貌、化學和電學性質的納米尺度原位成像研究》這一消息時,我校材料與環境工程學院蘇偉濤教授長長地舒了一口氣?!斑@篇論文可以算是自己十年科研工作的一個關鍵性反饋,就好比一個舵手,在漆黑的海面上長時間孤獨航行,突然之間看到了遠方燈塔的亮光,這種找到方向、擁抱篤定和安全的感覺真是太及時了?!?br/>

蘇偉濤.jpg

  《羧基化氧化石墨烯形貌、化學和電學性質的納米尺度原位成像研究》成果首開先河:通過使用針尖增強拉曼技術,在國際上首次實現了氧化石墨烯表面官能團的最高分辨率成像,并首次運用原位高分辨近場光學和掃描開爾文電勢聯合成像技術,實現了在納米尺度內將氧化石墨烯電學性質變化和化學信息的直接關聯。

  成果意義重大,不言而喻。


“暗夜里航行”,成果終在Nature Communications上發表

   用“在暗夜里航行”來形容蘇偉濤的研究過程,再貼切不過。

   在操作針尖增強拉曼設備的過程中,拉曼信號非常弱,因此實驗室必須保持全黑的環境,就連查看數據時電腦顯示屏發出的光都會干擾到拉曼信號。蘇偉濤想了個辦法,直接在電腦外面套上黑罩子,人鉆到罩子里查看數據。一場實驗下來,往往已是深夜?!耙惶炖锬芸吹教柕臅r候也就是從起床到進實驗室之前的這段時間了?!彼麑Υ肆曇詾槌?,記者卻從他的身上看到了科研工作者的堅毅和質樸。

  研究成果順利發表,但過程卻并非一帆風順。從2016年年中寫下初稿開始,到2018年7月文章正式發表,近兩年的時間里,蘇偉濤整整改了25稿?!氨M管實驗結果就擺在那兒,確定無疑,但寫成文字時就會出現一些問題,比如說用英文寫作,對數據的表述可能會造成不同的理解和看法,甚至是歧義。再比如推導結論的過程中,因為論證關系不是很密切,需要再做實驗進行數據補充,一個問題剛解決,有可能立即就冒出來新問題。發表論文過程有些曲折,但要扎扎實實做好各項工作,容不得馬虎,這點對于科研工作人員來說是必備素質?!?他眼神堅定。

  投稿后,蘇偉濤收到Nature Communications審稿人的反饋建議:研究內容創新性很強,論文行云流水,但有個硬傷——實驗數據重復性欠缺,這就像希臘神話“阿喀琉斯之踵”里,阿喀琉斯的腳后跟是他全身最致命的地方。為此,蘇偉濤團隊又專門補做了三次實驗,以驗證實驗結果的可重復性,最終論文得以順利發表。

  當問及埋頭科研的動力時,蘇偉濤沉思片刻,這般說到:“在科研道路上,只要認準了一個方向,過程再曲折也沒關系,因為知道前方肯定有結果,自己要做的就是堅持不懈?!边@個看似“標準答案”式的回復,在他身上卻是最好的印證。其中的心路歷程百轉千回,而蘇偉濤一堅持就是11年。


科研無捷徑,能做的就是咬牙堅持下去

  2007年,從上海技術物理研究所博士畢業的蘇偉濤來到杭電,講授大學物理。2010年,材料與環境工程學院成立,蘇偉濤調入,當年就申請到首批“浙江省首屆高校優秀中青年骨干教師出國研修”項目,成為英國國家物理實驗室的訪問學者。

  機會難得,蘇偉濤自是珍惜。在英國期間,他只去過牛津大學、劍橋大學“朝圣打卡”,其他時間全都“泡”在實驗室里?!懊刻於伎梢允褂美O備,很珍惜,如果把時間花在其它方面,那太浪費了?!?nbsp;

  蘇偉濤的研究內容是通過針尖增強拉曼技術分辨石墨烯等新型材料,因為涉及材料、光學、儀器等多個領域,他只能靠自己慢慢摸索,有些時候卡在某個問題上就是繞不過去,“很難受,也很無助,但能請教的人真不多,最后還得自己跨過去?!?/p>

  每天早出晚歸,全身心投入到研究當中,可初期的結果卻差強人意?!懊看螌嶒?,都緊張地盯著屏幕,觀察不到增強效果時的確很沮喪,但沒辦法,只能再次調試設備重新開始?!?/p>

  調試設備,并不像說得那般輕巧。在針尖增強拉曼系統研究初期,設備需要自己動手組裝和調整,就連實驗所需的探針,也都需要自己動手一根一根在鍍膜機上做出來。

  在實驗中,影響實驗結果的因素多如牛毛,失敗總是不期而遇。蘇偉濤很是焦慮,尤其是訪問時間過去大半時更是徹夜難眠?!八恢?,只能在諸多影響因素中苦苦尋找原因,在失敗中總結經驗教訓,沒其它辦法或捷徑,能做的就是咬牙堅持下去。每次實驗失敗之后,都深呼吸平復心情,暗暗打氣重新再來?!?/p>

  

300多次嘗試才換來第一個研究成果

  功夫不負有心人,在離開英國的前一個月,一次實驗中顯示屏上的拉曼信號快速地跳動起來,這就意味著針尖出現了顯著的增強效果,經過圖譜解析后發現對石墨烯的高空間分辨成像是前所未有的清晰?!爱敃r真的很興奮,盯著屏幕上的圖像,眼眶都不禁濕潤了,近一年來的堅持終于有了結果?!彪S即進行的重復性實驗也獲得了類似的漂亮結果。實驗結束,蘇偉濤把實驗結果遞交給自己在英國國家物理實驗室的導師,那臺耗費大家無數心血的設備上第一次做出高空間分辨成像,導師也無比激動,當天下班后在酒吧為這次實驗的成功進行慶祝。

  蘇偉濤回過頭細細算了下,自己近一年的時間內進行了300多次實驗,相應的,探針也自制了300多根,廢舊的探針盒都堆成了小山?!斑@是我的第一個研究成果,真的是來之不易?!?/p>

  最后,該研究成果發表在Journal of Vacuum Science& Technology上,一個影響力因子只有1.5的SCI期刊上?!罢f到底,還是自己不夠自信,總覺得是自己在該領域的第一篇論文,不敢往影響力高的期刊上投稿?!碧K偉濤如是分析自己當時的心境。

  到現在,距這篇論文發表已過去了五年,論文中用底部照射模式獲得的針尖增強拉曼空間分辨率卻仍然無人超越,該論文也獲得了相當不錯的引用?!叭f事開頭難,幸虧我沒有退卻,爬過了開頭的這道坎,才有后面的收獲?!碧K偉濤笑著說到。


圍著1.8平方米的桌子做實驗,日行2萬余步

  從2014年到2016年期間,蘇偉濤又兩次接到英國國家物理實驗室的邀請,全額資助他前去研修。他還是一如既往地一頭鉆進實驗室里做研究。在這漆黑的實驗室里,圍繞著一張1.8平方米的光學平臺做實驗、調試設備,微信運動上顯示每天走的步數居然高達2萬多?!澳嵌螘r間幾乎天天如此,做起實驗也不覺得累,自己也沒料到會走了那么多步,很不可思議?!碧K偉濤搖搖頭,感嘆道。這段時間,蘇偉濤不輟耕耘,在針尖增強拉曼技術領域的研究成果迎來高產,接連在國際期刊上發表論文10余篇。

  科研成果一篇接著一篇,蘇偉濤并沒有太多的喜悅,而是時時感到巨大的壓力。自我要求極高的他直言“沒有像樣的成果”“沒達到自己想要的高度”。整整五年的時間里,蘇偉濤失眠癥非常嚴重?!熬褪撬恢X,也嘗試過用安眠藥,后來四倍的劑量都沒有效果。我很清楚,只有做出讓自己滿意的成果,失眠癥才會不治而愈?!?nbsp;

  回國后,蘇偉濤又瞄準當時熱門的二維材料,另起爐灶搭建二維材料生長設備,從淘寶上采購了上百個零件,又是自己動手一個一個拼接零件,組裝了三套化學氣相沉積設備,指導研究生做實驗,研究低維材料的生長。初期測試設備匱乏,他就聯系上海、溫州、蘇州的高校和科研院所,帶著學生親自跑過去做實驗測數據。

  “很忙,也不想閑下來,有目標、動力足,所以忙得很幸福?!碧K偉濤說到。每天早上八點半不到,他就已經在實驗室里忙活著,一直到下午五點,一周至少六天都是這樣的生活狀態?!耙驗橐o導孩子功課,所以晚上要早點回去。確實因為工作,犧牲了很多陪伴家人的時間。家里人偶爾也會抱怨,盡管無法理解科研生活,但都打心底里支持,所以很感謝她們?!碧K偉濤一旁解釋到。

  從Journal of Vacuum Science& Technology到Nature Communications,從影響力因子1.5到影響力因子12.5,蘇偉濤用了8年時間?!霸诳蒲械牡缆飞?,其實真沒有所謂的‘一鳴驚人’,每一個成果背后都有長期的求索和積累?!碧K偉濤說。

  成果在Nature Communications上發表后,蘇偉濤笑言“終于能踏踏實實睡好覺了”。采訪中,他向記者表露了心跡:“我想看看在有生之年,自己的科研能達到怎樣一個高度,所以我會踏踏實實往前走,心中有夢想,路途自有好風光?!碧K偉濤笑得憨厚而純粹。(楊偉婷)

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