東南大學沈陽教授

『壹』 孫立濤的人物生平

生於上世紀70年代，孫立濤身上滿是執著與熱情。在青春飛揚的年代，他正是憑著這股勁頭，為自己的青春書寫了濃墨重彩的一筆。
1995年秋，孫立濤考取沈陽工業大學熱加工工藝及設備專業。大學四年，他的優異表現，當年的同學和老師仍然歷歷在目，提起他都會豎起大拇指；1999年，他以專業排名第一的成績被保送為母校材料加工工程專業的研究生，由他參加設計與實驗研究的「軸承保持架」榮獲國際壓鑄會議評比銅獎，並榮獲中國大學生跨世紀發展基金—建昊獎學金；2002年，他考取中國科學院上海應用物理研究所博士研究生，開始了在納米材料與粒子輻照加工方向的深入探索。期間，他利用粒子束技術成功實現了碳納米管向納米金剛石的轉變，並在世界上首次制備出金剛石單晶納米線，主要研究結銀燃漏果以第一作者發表於Advanced Materials、Applied Physics Letters等著名學術刊物。同時，他還榮獲中科院院長獎學金及上海分院論文評比一等獎等多項榮譽。
除了在學習上表現優異，孫立濤還是學校里的「大紅人」。從本科生到研究生，他都是學生會主席，在學校的各項活動中發揮著積極的作用，各種獎項被他拿了個遍。更值得一提的是，他還是學校的運動健將，足球、排球、籃球、競走，沒有一個不是他的強項，他甚至還得過學院書畫類比賽的一等獎，包括遼寧人民廣播電台在內的多家媒體都對他的事跡進行過報道……
2005年3月，孫立濤遠赴德國，到了Institute of Physical Chemistry, University of Mainz。在做Research Fellow期間，他在納米擠壓機設計及原位納米加工與操縱方向繼續奮斗，日以繼夜地付出著。當然，功夫不負有心人，他作為第一作者完成的「碳納米管用作高壓納米擠壓機」的研究成果在Science雜志上發表，相關一系列納米材料的彈、塑性變形等研究以第一作者發表於Physical Review Letters、Applied Physics Letters等著名雜志，他在學術界已然初露鋒芒。去年3月，學成歸來的孫立濤成為東南大學特聘教授，博士生導師，開始了全新的奮進歷程，並一步一步留下了堅實的腳印。
問起成長的秘密，孫立濤憨厚地微笑，告訴我們：「其實，學習和其他的活動是相互促進的。我只有一個信念，就是要做的更好一點。」
奮進的身影
歌裡面唱的好：「沒有人能夠隨隨便便成功。」正是有了堅持不懈的毅力和艱苦奮斗的熱情，孫立濤才在科研領域做出了令人矚目的成績。回顧他的科研之路，我們發現：他的每一次艱辛付出都能催生一次學科的進步，或大，或小。對於一位只有剛剛30歲出頭的學者，我想，這是極為難得的。
打開孫立濤科研成果概述的資料，你會看到：
他與諾貝爾化學獎得主Harold W. Kroto教授合作研究的碳納米管形核與生長全過程的在線觀察發表於國際權威雜志Nature Nanotechnology。這一研究首次從實驗上以原子解析度的水平直接在線展示了碳納米管的詳細形核與生長過程，使得碳納米管發現以來一直處於爭論中的碳納米管形核機制問題得到了解決。在2007年國際碳納米管會議的大會總結報告上，來自麻省理工的納米科學研究領域著名專家Dresselhaus教授稱該項研究為「碳納米管研究領域的一個重要里程碑」。他作為第一作者完成的重要研究成果「碳納米管用作納米擠壓機」在世界頂級科學刊物「Science」雜志上發表。這一研究報道了碳納米管的又一新的優異性能：即碳納米管可向包裹於其中的任何硬質材料施加高達40Gpa的壓力，這使得碳納米管成為製造鋒爛未來納米尺度高壓容器及納米擠壓機等的最理想材料，為碳納米管在未來的潛在應用開辟了又一嶄新領域，尤其對納米加工領域的未來發展有著極大的推動作用。
他創建了GPa高壓及溫度可控條件下研究納米材料彈、塑性變形的唯一新方法。通過直觀觀察加壓前後晶格間距的不同，在世界上首次清晰展示了單晶納米金屬顆粒的彈性形變。其段胡主要研究成果發表於應用物理方面的國際權威雜志Applied Physics Letters 89, 263104 (2006) (第一作者)。他還通過進一步研究，成功實現了金單晶納米顆粒的塑性變形全過程的觀察，為研究納米尺度下金屬顆粒的變形機制與原理提供了新途徑。該結果發表於國際著名雜志Physical Review Letters 101，156101 (2008)，並於當月被 Nature雜志重點評論與介紹。
他首次提出並通過實驗證明了碳洋蔥可以被用作未來納米化學領域的化學反應容器。該想法的提出將使今後在原子尺度上直接觀察化學反應整個過程的詳細變化成為可能，從而大大節省嘗試不同條件下化學反應實驗的時間，尤其對於那些從事化學合成方面研究的科學家來說，不光節省了時間和精力，更成百上千倍的降低了在實驗原材料和能源上的消耗。同時，對於具有龐大研發機構的大型化工企業，也將大大降低生產成本，促進化工領域的進一步發展。此項研究成果報道於Applied Physics Letters 88, 193121(2006) (第一作者)。
他利用粒子束技術成功實現了碳納米管向納米金剛石的相變，使金剛石的有效成核密度超過1011/cm2（在此之前世界上金剛石成核密度最高為1010/cm2），對制備高質量的金剛石薄膜及電子場發射等領域具有潛在的應用價值。此結果發表於Applied Physics Letters 1984, 2901(2004)(第一作者)，同時被收錄於「Virtual Journal of Nanoscale Science & Technology」。且該項研究引起了國際科學界的重視，曾被列為2005年9月召開的粒子束材料表面改性國際會議的重要議題之一。
他首次在世界范圍內成功合成了具有重要研究意義的單晶金剛石納米線（直徑4-8nm，長度達200nm），為一維納米材料研究領域添加了極其重要的一員。該金剛石納米線的成功制備將對未來實現納米操縱與加工、電子器件設計與組裝、平面場發射等研究領域具有極大的應用參考價值。主要結果發表於材料學權威雜志Advanced Materials 16, 1849 (2004)(第一作者)。
他發明了實現石墨烯（單層石墨片）摻雜的新方法，首次觀察到了單個金屬原子在石墨烯面內運動與遷徙的過程。該方法的建立使得進一步深入研究石墨烯的各種性質及新的特性成為可能，為石墨烯在摻雜方面的實驗研究拉開了序幕。同時，對石墨烯這種未來最具潛力的納米半導體材料最終走向應用及實現產業化將具有不可磨滅的貢獻。該結果發表於Small 4，587-591(2008)
……
掩卷思量，我們彷彿看到了這樣一幅畫面：在一條通往遠方的崎嶇山路上，一個年輕的背影漸行漸遠，身後，是兩行深陷的足跡。
開放的眼光
近年來，國內納米科學的發展非常迅速，每年發表的相關論文的數量都在成倍地增長。納米科學已經成為比較熱門的科研領域之一。
「我的感受是，這幾年，國內納米界的研究已經出現了新的變化。在我出國之前，人們的主要精力集中在納米材料的制備上。而現在，我們會很明顯地感覺到人們的視野已經從納米材料的制備，擴展到納米材料的性能表徵與器件應用等方面。思路的擴展，充分說明了我國納米學科的發展。」面對納米科學的發展，孫立濤這樣告訴我們。但是，他還是客觀的，緊接著說：「但是，我們也應該看到，雖然相關的論文數量上提高了，但在質量上與國際先進的科研團體還存在一定的差距，比如影響因子和引用率。隨著國家對科技的更多重視和科學界的共同努力，我們的未來一定會更加光明。」
為了搞科研，為了連續觀察實驗結果，孫立濤不知多少次連續工作十幾個小時，二十幾個小時。有一次，實驗的關鍵設備—電鏡在實驗過程中壞掉了，而且是半夜，他找不到工作人員來修理，就一個人查找說明書，直到將近天明才把機器修好。「每個成果的背後，我都會付出很多努力。每一百次試驗，如果有一次取得了令人滿意的成果我就知足了。我要做的，就是堅持。只要付出了，就會有所得。我能做的，就是做好能做的一切努力。當然，結果可能會得不到，這很正常。如果努力了，也得到了想要的結果，那就是上天的饋贈。其實，很多時候，你會發現，有些經驗和技巧是在親自操作的過程中才能體會到的。」孫立濤是這么說的，也是這么做的，他的淡然態度令人動容。
「科學是沒有成功與失敗的，有些研究或實驗沒有達到預想的結果，但對科學的發展同樣是有價值的，它的提示和借鑒意義不容忽視。」或許，這才是支撐孫立濤面對成功與失敗的最大法寶。
從物理意義上講，納米的世界是小的，孫立濤的納米實驗室也是「小」的。但是，了解了他的故事之後，我們才驀然發現，「小世界」，原來也有大精彩！