沉心20年揭開(kāi) “硬度的面紗”">
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田永君——
沉心20年揭開(kāi) “硬度的面紗”





  有兩件事,田永君的妻子特別不理解他。
  其一是,20年來(lái)只干一項(xiàng)工作竟不覺(jué)得煩悶。從“是否存在比天然金剛石更硬的材料”,到“到底能制造出多硬的納米金剛石基的人工材料”,他像剝洋蔥一樣“一層一層地揭開(kāi)硬度的面紗”。在他眼里,這個(gè)漫長(zhǎng)而又耗費(fèi)耐心的過(guò)程好比星球探秘,“每前進(jìn)一步,都能打開(kāi)一扇通往新世界的大門(mén)?!?br>  其二是,對(duì)通宵打牌的無(wú)限熱情。他喜歡打撲克牌,但不是和什么人都打。牌友跟他一樣也多是“杰青”,哪怕遠(yuǎn)隔千里,只要一聲招呼,便直奔而去。據(jù)他描述,這樣的牌局常有 4 到 6 人,與錢(qián)無(wú)關(guān)只拼技術(shù),有時(shí)可以不眠不休“連續(xù)作戰(zhàn)”。他笑言:“科學(xué)家也需要 ‘放飛自我’?!?br>  國(guó)家杰出青年基金獲得者、教育部長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授、國(guó)家自然基金委創(chuàng)新研究群體學(xué)術(shù)帶頭人、德國(guó)洪堡學(xué)者……而今,燕山大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師田永君的頭銜又多了一項(xiàng)“2016年度河北省科學(xué)技術(shù)突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)得主”,“我很幸運(yùn),喜歡的和從事的,剛好是同一件事。”
“沉下心才能有發(fā)現(xiàn)”
54歲的田永君就像個(gè)矛盾綜合體。他尊稱學(xué)界的前輩為“先生們”,每每提及,總會(huì)挺直腰身、一臉崇拜。談到妻子必是“我夫人如何如何”,言辭敬重。他用老年款手機(jī),只有收發(fā)信息和接打電話的功能。偶爾也看電視,但只愛(ài)戰(zhàn)爭(zhēng)劇。盡管學(xué)術(shù)成就斐然,但他不喜歡任何“露臉”的機(jī)會(huì)。他最近一次接受采訪是在11年前,即是獻(xiàn)給了本報(bào)。
  他總說(shuō)生活和工作要分開(kāi),家中甚至不通網(wǎng)線,更沒(méi)有WiFi,“這樣處理電子郵件就必須去辦公室了。”但他的大腦卻做不到如此涇渭分明,“科研之于我,正如手機(jī)之于你,飯后睡前、坐車(chē)排隊(duì),處處都是可以抓緊思考的時(shí)間?!?br>  田永君并不是“古板學(xué)究”,他會(huì)說(shuō)“年輕人的話”,也愛(ài)把生活里的幽默講成段子。
  記者問(wèn):“當(dāng)初為何投身學(xué)術(shù)?”他答:“被父親逼的,本來(lái)我有機(jī)會(huì)從政的?!?br>高考填志愿,田永君的父親千挑萬(wàn)選,給他報(bào)了金屬材料熱處理專業(yè),“雖然不知道是干什么的,但聽(tīng)上去應(yīng)該好就業(yè)?!?br>  事實(shí)的確如此。他讀的是哈爾濱科技大學(xué),既是黨員,成績(jī)又拔尖,畢業(yè)后極有希望去企業(yè)??僧厴I(yè)分配時(shí),父親卻改了主意:“思來(lái)想去,還是書(shū)齋里安靜,你就繼續(xù)讀書(shū)吧?!?br>  父命不敢違,已經(jīng)準(zhǔn)備好去社會(huì)上打拼的田永君只能突擊考研。1987年從東北重型機(jī)械學(xué)院(現(xiàn)燕山大學(xué))材料學(xué)碩士畢業(yè)后,即留校任教。1994年,他又進(jìn)入中科院物理所攻讀博士學(xué)位,后獲德國(guó)洪堡獎(jiǎng)學(xué)金,漂洋過(guò)海孜孜求學(xué),“一步步被逼上了科研的‘不歸路’?!?br>  但他還是回來(lái)了。1998年,田永君回到燕山大學(xué),隨后開(kāi)始籌備亞穩(wěn)材料制備技術(shù)與科學(xué)省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,2006年實(shí)驗(yàn)室正式晉升為國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。期間,他成為我省首位“長(zhǎng)江學(xué)者”。
  “我有個(gè)特點(diǎn),不管干什么,只要選擇了就能一門(mén)心思鉆進(jìn)去。就像當(dāng)初報(bào)專業(yè),雖然之前都沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò),但學(xué)就要學(xué)好。凡事都有它有趣的一面,但你必須沉下心才能有發(fā)現(xiàn)?!碧镉谰f(shuō)。
  他至今難忘大學(xué)生活的恣意灑脫。他把自己歸為比賽型選手,想當(dāng)年,長(zhǎng)跑、籃球等競(jìng)技類項(xiàng)目樣樣在行,尤其喜歡挑戰(zhàn)高手。“現(xiàn)在年紀(jì)大了,大球不打了,就找體育學(xué)院的足球老師比羽毛球。”他狡黠一笑。
  他的照片極少。前不久評(píng)獎(jiǎng)時(shí)需要幾張生活照,他在家中翻箱倒柜只找到兩張1寸證件照,只得無(wú)奈寄出。即便是跟家人一起出游,他也很少出鏡,“大概是因?yàn)槲议L(zhǎng)得丑吧。”
  他說(shuō)唯一的遺憾是沒(méi)有當(dāng)過(guò)兵,“我父親就是軍人出身,印象中他年輕時(shí)的腰板就沒(méi)打過(guò)彎。我特別喜歡軍人那股 ‘硬漢’ 的勁兒,這點(diǎn)倒跟知識(shí)分子的氣節(jié)有點(diǎn)相通?!?br>“我不愿做追隨者”
怎樣尋找更硬的新材料?過(guò)去,科學(xué)家們使用的方法常被稱為“炒菜法”,即只有做出來(lái)后,才能品評(píng)它們?cè)凇吧?、香、味”上的差異,需要耗費(fèi)大量的人、財(cái)、物等資源。
  早在1934年,英國(guó)學(xué)者就曾在一本專著中無(wú)奈地寫(xiě)道:“硬度就像大海的暴風(fēng)一樣,容易理解,但不容易度量?!敝钡?998年,美國(guó)物理學(xué)家仍在慨嘆:“硬度不僅僅是難以度量的,而且是難以定義的?!?br>  田永君偏偏要挑戰(zhàn)不可能?!耙慈スタ斯J(rèn)難題,要么把不可能變?yōu)榭赡?,這兩條路最難走,風(fēng)景卻也最誘人。除此之外,即便在他人開(kāi)拓的方向上更努力地奔跑,最多也不過(guò)是追隨者中的前幾名。我不愿做追隨者?!?br>  1999年,田永君和他的研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)始探索在硼、碳、氮三元材料體系中尋找合成新型超硬材料的可能性。剛一開(kāi)始,他們便面臨那個(gè)困擾學(xué)界的世紀(jì)難題:如何在原子層面上對(duì)新型超硬材料進(jìn)行設(shè)計(jì)。
  大膽假設(shè)、小心求證。2003年,美國(guó)物理學(xué)會(huì)主辦的國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊 《物理評(píng)論快報(bào)》 上,刊發(fā)了來(lái)自燕山大學(xué)亞穩(wěn)材料制備技術(shù)與科學(xué)省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的文章《共價(jià)晶體的硬度》,一石激起千層浪:“不必事先合成,我就知道誰(shuí)比誰(shuí)硬?!?br>  在田永君看來(lái),成功的原因無(wú)外乎興趣、堅(jiān)持、運(yùn)氣和天分,“有時(shí)候,那么一點(diǎn)點(diǎn)靈感的確能讓研究事半功倍?!膘`感是拿時(shí)間換來(lái)的。除了大年三十,他幾乎每天都去實(shí)驗(yàn)室報(bào)到,有時(shí)要盯實(shí)驗(yàn),有時(shí)只是轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)。前不久因高燒在家休息,他吃完藥躺在床上高興極了,“就像把一臺(tái)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的超負(fù)荷電腦強(qiáng)制關(guān)機(jī),整個(gè)人都放松了。”
  巧解難題,田永君只用了一組公式?!澳憧炊嗥婷?,百思不得其解的問(wèn)題,竟然用幾個(gè)字母就說(shuō)清了。用簡(jiǎn)單揭示復(fù)雜,這便是科學(xué)的美?!?br>  最近幾年,他和研究團(tuán)隊(duì)又依據(jù)公式相繼合成出超細(xì)納米孿晶結(jié)構(gòu)的立方氮化硼和金剛石塊材,兩種材料的硬度、韌性和熱穩(wěn)定性三大性能指標(biāo)同時(shí)得到提高,其中納米孿晶結(jié)構(gòu)金剛石的硬度2倍于天然金剛石,“用其制造的刀具,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了淬硬鋼的鏡面加工?!?br>  如今,田永君三言兩語(yǔ)就介紹完的研究成果,當(dāng)初卻也讓他撓頭抓瞎:“我們合成了比天然金剛石更硬的新材料,可誰(shuí)能把它切割成使用所需的形狀和大小呢?”他心下茫然,而此時(shí)同行們甚至還不相信已有這樣的研究飛躍,“只能發(fā)動(dòng)各種資源找、試,最終才鎖定了飛秒激光?!?br>  他還記得出成果那天,團(tuán)隊(duì)成員們雖然激動(dòng)卻很克制,“研究又不是到此止步,喝一頓小酒也就把這事兒翻篇了?!?br>“不能讓人家白交學(xué)費(fèi)”
除了“科學(xué)家”,田永君對(duì)他的另一個(gè)身份——“授業(yè)者”,也不容半點(diǎn)馬虎。這點(diǎn)從他研究團(tuán)隊(duì)的師生比上可見(jiàn)一斑:7名教師一年只招6名博士生,是高校中少見(jiàn)的倒梯形結(jié)構(gòu)。
  “學(xué)校分配給我們 ‘杰青’ 和 ‘長(zhǎng)江’ 的名額,是每人每年可招2至3名博士生,但招生不是湊數(shù),要看他適不適合科研、適不適合這一領(lǐng)域,寧缺毋濫。”他的觀點(diǎn)很樸素,一個(gè)家庭要耗費(fèi)很多心血才能下決心讓孩子讀博士,“我們不能讓人家白交學(xué)費(fèi)?!?br>  他提倡一種更自由的“精英式”教育。6名學(xué)生每人都配有一名理論指導(dǎo)老師和一名實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師,從學(xué)術(shù)和實(shí)踐兩個(gè)方向?qū)ζ溥M(jìn)行指導(dǎo)。所謂的“我的導(dǎo)師”只是各種必填表格中的一個(gè)名字,實(shí)際上,他們可以推開(kāi)課題組里任何一位老師的辦公室大門(mén),將自己的科研困惑和盤(pán)托出、尋求幫助。
  “時(shí)間長(zhǎng)了,老師們常常搞不清楚到底誰(shuí)是誰(shuí)的學(xué)生,這樣也好,沒(méi)了門(mén)戶隔閡,不管是誰(shuí)推門(mén)進(jìn)來(lái)都有教無(wú)類?!碧镉谰f(shuō)。
  但“散養(yǎng)”并不意味著可以更輕松。田永君有位博士生圍繞某化學(xué)元素研究多年,初有新發(fā)現(xiàn)時(shí)便心切地想要發(fā)文章,被他潑了一瓢冷水:“結(jié)論確實(shí)嗎?能重復(fù)嗎?你有幾成把握?”在他看來(lái),對(duì)于新發(fā)現(xiàn)至少要先保證自己“做一個(gè)、成一個(gè)”,再把新現(xiàn)象背后的物理起因搞清楚。最終,這篇論文被他們足足磨了8年。
  “嚴(yán)”的效果很明顯。在“全國(guó)優(yōu)秀博士學(xué)位論文評(píng)選”中,田永君參與指導(dǎo)的博士論文就有2篇入選。而今,他的很多學(xué)生都在世界一流學(xué)府繼續(xù)深造,“學(xué)生成材,我心甚慰?!?