■人物    

      杨国伟 中山大学材料科学与工程学院教授。从事纳米材料物理研究，在功能纳米材料制备及应用的基础研究方面取得了一系列原创性成果，在国际纳米材料科学领域产生了重要影响，为中国纳米材料研究在国际上占有一席之地做出了重要贡献。获国家自然科学奖二等奖，广东省科学技术奖一等奖多项；是国家杰出青年科学基金获得者，（973）国家重大科学研究计划项目首席科学家，以及国务院颁发的政府特殊津贴获得者；获广东省劳动模范称号；入选国家“新世纪百千万人才工程国家级人选”和广东省首批“南粤百杰培养工程”，2017年获得第十四届广东省丁颖科技奖。

      杨国伟经常引述孙中山的话“世界潮流，浩浩荡荡”，强调研究要把握学科的发展主流方向，否则必然落伍。“做学问必须顺应国际发展潮流，这是不以人的意志为转变的。客观地说，在材料物理领域，我们的科研水平和美欧有差距，不在国际前沿怎么实现原创？你可以不跟潮流，但不跟的结果可能就是永远落后，这就像井底之蛙一样，不能知道外面的天空有多大。”

寻找兴趣 紧跟“潮流”

      打开杨国伟的履历表，会让人感觉眼花缭乱：1986年毕业于郑州大学物理系后，曾经在工厂里工作，几年后到合肥工业大学应用物理系攻读研究生，1992年毕业后在一家军工科研单位工作，随后又到清华大学材料科学与工程系攻读材料物理与化学专业博士学位，2000到2002年又在美国伊利诺伊大学香槟分校物理系和美国能源部弗雷德里克·赛兹材料研究实验室做博士后研究。

毕业、工作、读研、工作、考博、出国、回国，但自2002年被聘为中山大学光电材料与技术国家重点实验室教授，杨国伟再也没挪过窝。面对“为何频换学习工作单位”的疑问，他的答案很直接：“寻找学术研究的真正兴趣和方向。”

      “在年轻的时候，我花了很长时间寻找自己的真正兴趣。”杨国伟说，“不停地尝试不同的职业、不同的单位，是为了看看什么地方更适合自己，以选择最感兴趣的学术研究。只要是有心人，不同阶段的学习和积累都会有益，都会对以后的发展有很大帮助。”他说，“科学研究能给我带来很多乐趣，所以我经常沉浸在自己的课题里，就算周末也不例外，有很多的科研灵感都是在休息时间产生的。”

      材料物理和纳米技术成为杨国伟在科研领域的最终选择，这与物理学近几十年来的发展潮流密切相关。杨国伟说，在量子力学和相对论出现之后，力学、光学、电学等传统物理学领域的基础理论似乎很难有所创新。上世纪70年代开始，应用物理学兴起，其中材料科学成为热门领域，“把物理学知识应用到新材料研发上，成为国际物理学界很重要的一个发展方向，比如近几年很火的3D打印，就是计算机科学和材料研发结合在一起的成果。”

探索纳米材料的奥妙

      一纳米仅相当于头发丝的六万分之一粗细，“纳米材料”正是杨国伟团队的科研主攻领域。

      杨国伟表示，目前市场上许多所谓的纳米产品都在盗用纳米材料的概念，虽然纳米材料研究已经超过30年，但时至今日，纳米材料也没有真正大规模进入到民众的生活中，不少广告商吹嘘的“纳米材料”严格意义上只是“超微颗粒”。

      杨国伟解释说，并不是说某个产品材料尺度达到纳米那么小的级别就是纳米产品，因为纳米产品的关键评价标准除了大小尺度，还有性能。“如果只是尺寸达到了纳米级别，性能有所改善而并未发生本质改变，那只能称为超微颗粒。”

      杨国伟说，在医院进行核磁共振之前，患者需要注射一种俗称“造影剂”的特殊液体，与磁场扫描发生感应，以便医生在电脑前分析病患影像。现在通用的造影剂材料尺度比较大，而且功能比较单一，注射一次之后只能看到核磁共振的照片，但如果使用纳米材料制作造影剂，功能则更加多样，除了有磁性还能“发光”，更加便利医生识别肿瘤细胞和良性细胞，可以用不同手段来研究肿瘤。

      目前，这样的纳米造影剂已经进入了实验状态—在杨国伟团队和中山大学附属医院肿瘤中心合作攻关下，这种具备双重功能的造影剂已经开始用于核磁共振的生物学研究，实验效果远远超过传统的造影剂。“此外，传统的造影剂有毒性，会对患者身体产生不良影响，而我们研究的造影剂做了生物学测试，不仅在磁性和发光效能上好于目前的造影剂，而且没有毒性。”

      杨国伟说：“我们去医院验血，至少一个小时之后才能取结果，为什么时间那么长？是因为抽的血要分成好多份，去不同的仪器上检测。但是纳米材料做的这种芯片，一块芯片自带太阳能电池和多种检测功能，放一滴血上去没一会就把十几项血液功能检测出来了，美国科学家已经在实验室完成了这种芯片的原理设计。”

       “纳米材料不光会占据未来诊断治疗领域的重要位置，如果这个学科在应用研究方面继续发展几十年，人们生活中就会出现越来越多的纳米材料制造的器件和物品。”对于纳米材料的未来，杨国伟持一种谨慎而乐观的态度。

在宽松自由的“土壤”中厚积薄发

      中山大学原校长黄达人在多次讲话中提到：营造宽松自由的氛围，让中大教师在这里自如地工作和生活。杨国伟对此感触很深，从来到中大至今，他始终感受到这种宽松自由的氛围，让他不禁感叹：中大老师能够自如地在这里做学术。2002年，杨国伟入选中山大学“百人计划”，带着他的一支高水平创新研究团队来到中大继续开展研究工作。杨国伟所在的材料物理与化学学科是中山大学重中之重的发展学科，中大倾力打造三个国家级创新研究平台，首要打造的是在光电材料与技术国家重点实验室基础上建设的国家级的 “光电及功能复合材料研究平台”，杨国伟既是前者国家重点实验室的固定研究员，又被聘为后者研究平台一级项目“光电纳米材料与结构及相关器件技术”的首席科学家。

      杨国伟在纳米技术研究中心里，施行的是“无为而治”，实际上，他也在营造一种宽松自由的学术氛围，他希望做研究的人都能保持一颗平和的心，成功无法计划出来，追求的是“水到渠成，不须预虑”。 杨国伟做的是材料物理的基础研究和应用研究，这个领域在国际上的竞争非常激烈，但杨国伟表示“科学创新是很重要，但在我看来，创新不是急出来的，也急不来，创新要靠积累和机遇”。怀着这样平和坦然心态的杨国伟，杨国伟在纳米材料与纳米结构和低维材料物理与器件两个领域四个方面的研究工作中，均取得了重要创新成果。其中，在“液体中的激光熔蚀及在纳米材料制备中的应用”方面，杨国伟发展两种创新技术和方法：PLILR和PLDIL。PLILR是一种新颖的常温常压下合成亚稳相纳成品和纳米结构的方法。PLDIL是液体环境中的脉冲激光沉积技术，它的创新点在于：由于液体的束缚作用，PLDIL在沉积纳米图案时具有高度的选择性和准直性即可以在纳米尺度上准确地衬底所选择的区域组装所需要的纳米图案。

      杨国伟称，PLIIR的发现就是“很巧的一个机遇”。以往用脉冲激光制备纳米材料一般有两种模式，一是在空气中让脉冲激光直接作用于材料，二是在真空状态下把脉冲激光打到特定的靶上打出新材料。当时他的研究组一开始也沿用了这两种流行了十几年的方法，但还是做不好。杨国伟觉察到是制备环境的问题，“这两种方法都是在气体环境中进行的，那能不能尝试一下在液体环境中进行呢”，于是，杨国伟首次将脉冲激光熔蚀拓展到液体环境中，发展了一系列制备新型纳米材料与纳米结构的新方法，这种方法打破了以往旧方法的限制，能够制备很多新材料。

顺应学科发展组建新学院

      在2015年，中山大学发文，撤销物理科学与工程学院，成立物理学院、材料科学与工程学院，杨国伟任材料科学与工程学院院长，杨国伟表示：院系进行调整不是一时冲动，材料科学与工程学院的组建是努力了十年的结果，是经过很长时间的酝酿和探索才慎重做出决定的，是瓜熟蒂落的一件事情。

      二三十年前，随着纳米材料等新兴学科成为世界科学前沿的热点，材料学开始得到了重视、发展和壮大。受限于物理学框架中的材料科学，从学科发展的角度来看，已经无法满足学科健全发展和学生培养的需求。所以早在2005年，中山大学理工学院就开始向学校提报建议成立光学工程系、微电子系和材料系，时任中山大学校长黄达人非常重视，但考虑到学科发展的急迫性，当时先成立了光学工程系和微电子系。

      但材料系的组建事宜并没有停止，2013年，经过长时间的调研讨论，学校发文表示成立材料科学与工程学院（筹），开始筹备建院。经过两年的考察讨论和周密的思考，2015年中山大学已经具备了成立材料学院的条件，现任中山大学校长罗俊调研以后觉得是时候成立材料学院，所以决定发文成立材料科学与工程学院。

      杨国伟表示，目前，世界科学很多前沿热点都是材料科学的研究范畴，如果中大的材料科学得不到及时的推动和发展，可能会错失更多的机遇。学科发展到这个时候，中山大学应该重新布局和规划，让物理学和化学回归到学科本源，重点发展物理学和化学一级学科；让材料科学分离出来，专门从事材料科学的研究和教学。

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杨国伟心目中的中山大学

      欧洲有很多几百年历史的大学，虽然综合学术水平排名不是特别高，但有自己的特色，教授和学生在校园里工作学习的氛围非常好。而且这些学校一定有一些学科建设水平在全世界或者欧洲都是排名第一的。这些学校都已经有非常完善机制与自身良性的发展规律，这就是我心目中的大学。往往在这些大学里面，不时的会有教授获得诺贝尔奖。

      我很感动黄达人老校长说过的一段话，大致意思是中大要给天才留空间，只要你是天才，能飞多高我们就给多大的空间；要给中才立规矩。如果我们中山大学能发展到有多个世界一流甚至是第一的学科，中大的教授能在学校非常自由地做自己想做的研究，学生在接受很好的教育的同时又能充分享受快乐的大学生活，这就是我一直很向往的大学。

文/综合  图/资料图片