【诺贝尔奖2010】从搞笑诺贝尔奖到诺贝尔奖
作者: 南方周末记者 黄永明
◆透视2010诺贝尔物理学奖
石墨烯，这是一种科学家曾经认为不会存在的二维物体，它不但是人们获得过的最薄的物质，也是最坚固的物质。人们预计，石墨烯将来有可能应用在各种新鲜的电子设备上。
安德烈·盖姆（左）和康斯坦丁·诺沃肖洛夫 （CFP/图）
七年前的一天，英国曼彻斯特大学教授安德烈·盖姆（Andre Geim）交给他新招的中国博士生一块石墨，让他打磨出小薄片来，交代他说越薄越好。同时交给这名博士生使用的还有一部精密的打磨仪器。
三个星期过去了，博士生拿着打磨出来的石墨薄片来见盖姆。盖姆用显微镜观察了一下，这个薄片大约有10微米，也就意味着大约有1000层碳原子。盖姆问博士生：“你还能弄得更薄一点吗？”博士生回答说：“那样的话，我就需要一块新的石墨。”盖姆提供给他的这种石墨叫做“高定向热解石墨”，大约300美元一块。听他这么一说，盖姆的话就不那么中听了，他对博士生说，你不需要为了一个薄片而把整块石墨都用光啊。博士生则回敬道：“你这么聪明，那你自己干啊！”
博士生的话说到这个份上，盖姆作为导师别无选择，只有亲自上阵。他在一个星期的时间里，成功地把石墨薄片做到了只有10层厚。后来，他与合作者康斯坦丁·诺沃肖洛夫（Konstantin Novoselov）更是最终得到了单层的石墨，也就是石墨烯。这为两位赢来了今年的诺贝尔物理奖。
透明胶带立奇功
盖姆没有在博士生面前丢脸，并不是因为他使用了什么更为先进的仪器。恰恰相反，他用的是最便宜的工具——透明胶带。
盖姆的做法是，用透明胶带粘在石墨的顶层再撕下来，这样就会有碎片脱落，粘在胶带上。当然这时碎片仍然是相对很厚的。盖姆对折胶带，再粘一次，这样就能得到更薄一些的碎片。然后重复这个过程10到20次，就用这种方式得到了10层厚的石墨薄片。
盖姆1958年出生于黑海东岸的索契，父母都是工程师。1982年从莫斯科物理与应用科学大学取得硕士学位，五年后从邻近莫斯科的固体物理研究所获得博士学位。此后他在微电子研究所工作了两年，于1990年代初离开俄罗斯。
他离开的时间正是俄罗斯科技人才大量流失的时期。根据一项统计，1991年底俄罗斯的科技人员有350万人，到了1994年，就只剩下大约150万人了。这些人才流失的主要原因除了国际上的科研环境颇具吸引力之外，也包括了国内科研人员基本生活无法得到保障、科研经费紧缩导致的失落感强烈。
但也许正是这样的环境促使盖姆形成了特别的研究风格。他善于最大程度地利用手边的器材和知识，做出好的科学。获得诺贝尔奖之后，诺贝尔基金会的人跟他通电话，他说，他的实验“向人们展示了，你事实上不需要在哈佛或是剑桥，不需要在集纳了最聪明的人和最先进的设备的地方。你在设备上处于二三流的大学里……也能做出令人惊讶的东西”。“我希望，这作为一个案例能给年轻一代带来更多的激发，启示他们，不在最好的地方和最好的时间也照样能做出东西。”盖姆接着说。
盖姆用透明胶带剥离石墨薄片的做法被学术界命名为“透明胶带技术”，他曾经反对使用这样一个听上去不够“高科技”的名称。他有一次开玩笑说，按照这种思路，你可以把碳纳米管称为“野外烧烤技术”，因为碳纳米管可以从野外烧烤的炭灰里面得到。
尽管盖姆对“透明胶带技术”这个称谓颇有微词，但也正是这种技术首先帮助他获得了科学界曾经认为不可能得到的材料。
玩出石墨烯
“当大自然要选择一种元素作为生命的基础时，它选择了碳。如果一定要我猜一猜为什么的话，我会说原因在于碳拥有超乎寻常的多变性。”盖姆的合作者诺沃肖洛夫在一篇介绍性文章的开篇这样写道。
在他看来，钻石是无趣的，因为钻石是绝缘体。而同样由碳原子构成的石墨却是绝佳的导电体，要有趣得多。
诺沃肖洛夫1974年出生于俄罗斯Nizhny Tagil，受到时在荷兰内梅亨大学的盖姆的邀请来到同一所大学攻读博士学位，后又与盖姆一同来到英国曼彻斯特大学继续他们的研究。获得诺贝尔奖时他年仅36岁。“他是我三五个最乐意共度研究时光的同事之一。”从盖姆的言辞间不难看出他对诺沃肖洛夫的欣赏。当盖姆从荷兰到英国之后，他就开始为诺沃肖洛夫寻找博士后职位，尽管那个时候诺沃肖洛夫尚未取得博士学位。“对于包括康斯坦丁在内的几个少数我敬重的人来说，我不太区分你是博士生还是正教授。只要你工作努力、高效，所有人都是同事。”盖姆告诉诺贝尔基金会的访问者。
盖姆的一天就是“工作、工作和工作”，而当诺贝尔基金会的人给诺沃肖洛夫打电话的时候，他的第一反应是请对方等一分钟，他先去把正在进行的实验停掉。
他们并不觉得枯燥，反而非常享受这样的工作。“我们只是试图对所有事情保持好奇，最重要的是玩得开心。”诺沃肖洛夫对电话的那一头说。他所说的“玩”当然指的是实验。盖姆有一个惯例，就是每周五的晚上会让大家做一些“疯狂”的实验，这些实验完全来自他们的奇思妙想，利用的也是随手可得的材料。
比如说，盖姆成功地将一只青蛙在磁场里悬浮了起来。他把这个实验写成论文发表在一份物理学期刊上，然后就因此在2000年获得了“搞笑诺贝尔奖”。他还曾让蜘蛛侠的照片登上严肃的学术期刊：他研究了壁虎掌纹的微结构，据此做出了类似的粘性胶条。他把胶条粘在一个蜘蛛侠玩偶的手掌上并将玩偶粘挂在玻璃板上，拍下照片插放在他为此研究撰写的论文中，然后发表在《自然·材料科学》上。
2004年，盖姆和诺沃肖洛夫新玩出的花样——石墨烯——发表在《科学》杂志上。这是一种科学家曾经认为不会存在的二维物体，它不但是人们获得过的最薄的物质，也是最坚固的物质。它几乎完全透明，导热性好。人们预计石墨烯将来有可能应用在各种新鲜的电子设备上。
仅仅六年，他们因为石墨烯所做的“开创性实验”就获得了诺贝尔奖。此次获奖也使盖姆成为历史上第一位同时获得过“搞笑诺贝尔奖”和诺贝尔奖的个人。
从盖姆这些年的研究轨迹中可以看出，他经常转换研究领域。这一点按照他自己的话来说，如果年复一年都在研究同一个问题的话，就会感到厌倦，所以大约每过五年就会做一下转变。不过从2003年到今天，对于石墨烯的研究已经超过了五年，他却仍然没有“转行”的计划。这一领域对他来说仍然新鲜，每年都会产生新的“亚领域”，而且尽管领域内的竞争已经非常激烈，但他仍然处于领先位置。
获奖之后，俄罗斯的一家基金会力邀盖姆和诺沃肖洛夫回国，建设“俄罗斯的前沿创新中心”。盖姆的回答是：“我没有俄罗斯护照，我是荷兰公民。他们是在发神经吗？”盖姆说，俄罗斯的科学水平与国际水平相差50年，目前基础设施匮乏，而这不是五年十年能够改变的。
“他们是认为只要给一袋子金子，就能请到任何人吗？”盖姆对俄罗斯媒体说，“引进知名人士是愚蠢的做法，一个国家需要培养他们自己的。”
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