人物访谈:南京大学电子科学与工程学院王欣然教授

wangxinran王欣然,南京大学电子科学与工程学院教授,博士生导师。2004年本科毕业于南京大学物理系,2010年获得斯坦福大学物理学博士学位。2010-2011年先后在美国斯坦福大学和伊利诺伊大学香槟分校做博士后研究员。2011年入选首批“青年千人计划”,2013年获得国家杰出青年基金,2014年入选长江学者特聘教授。在Science,Nature,Nature子刊等顶级学术期刊发表10余篇学术论文,总引用次数超过12000次。目前担任Scientific Reports、半导体学报等期刊编委,2014年担任江苏省第五届青年科学家年会执委会主席。近年来获得的奖项包括:2008年获得国家优秀自费留学生奖学金,2010年获得美国材料学会“优秀博士生银奖”, 2014年获得“江苏青年五四奖章”以及“中国侨界贡献奖(创新人才)”。

1. 请您简单介绍一下您的科研工作?

我们组的科研工作目前主要围绕二维层状材料的合成、信息器件以及功能集成等几方面。过去半个多世纪以来,以硅基集成电路为基础的信息技术得到了飞速的发展,晶体管尺寸正在接近物理极限,“后摩尔时代”即将到来。二维材料具有极限沟道厚度、高迁移率、能带可调控等特点,是最有希望在微电子和光电子领域引发革命的材料之一。我们尤其关注二维无机和有机半导体材料,希望能构筑具有颠覆性的电子、光电、量子集成器件,并最终实现应用。

2. 您认为科研人员最重要的品质是什么?

我认为是发现问题的能力。科研的过程从本质上说是一个发现问题、大胆假设、小心求证的过程。一个优秀的研究人员需要具备敏锐的嗅觉,能够发现本领域的重大科学问题,并找到适合自己解决的问题。发现了问题,并找到一个好的切入点,科研就成功一半了。反之,如果不以问题为导向,无的放矢,往往会达到事倍功半的效果。“以问题为导向,做原创科研”(摘自南京大学校长陈骏院士的讲话)是科研人员应该努力实现的目标。

3. 在科研经历中是否有些趣事可以分享?

科研的过程往往是很辛苦的,有时甚至是枯燥的,需要有种苦中作乐的精神。无论实验结果如何,都能乐在其中。记得我在读博士的时候,有一段时间用到低温设备,需要每天晚上给设备加液氮和液氦,经常做完实验发现已经后半夜了。有几次我们(还有两位带我做实验的师兄)实在太累了,干脆拿出几瓶啤酒放在液氮里,一分钟之内就得到了完美的ice-cold beer! 一瓶啤酒下肚,顿时把疲劳都抛到脑后了。每个人在科研过程中都会遇到很多挫折,对科学的执着和兴趣,以及这种苦中作乐的精神,也许是最好的解药。

4. 您对有志从事科学研究的学生有什么建议?

我对有志从事科研的学生有以下几点建议:1.受到系统的科研训练,除了技术方面的训练,还包括查找阅读文献、论文写作、科学报告等,这些能力将决定你在独立科研后能走多远。2.接触不同的研究方向。现阶段,传统学科的交叉和融合是科学发展的新增长点。以我的博士后导师John Rogers教授为例,他发展的柔性电子器件涉及到材料、化学、电子工程、力学、医学等多个领域,这样的例子并不少见。3.享受探索未知的过程,而不仅仅看重结果。我的个人经历告诉我,往往在逆境中得到的锻炼,才是一生受用的。

5. 您对您的研究领域有何展望?

自从2004年石墨烯的发现到现在,科学家对二维材料的研究已经有十余年了,然而该领域的发展却始终没有变缓,新材料的涌现给这个领域不断注入新的活力。目前已知的二维原子晶体超过了500种,包括非常热门的MoS2,黑磷等。我们最近发展的二维分子晶体又一次大大增加了二维材料的研究范围。在未来几年内,新材料、新结构的研究仍然是本领域的重要发展方向。更长远来讲,二维材料必须要产生一些颠覆性的器件,真正应用在未来信息技术中。我个人比较看好的一个方向是柔性电子学。二维材料的柔韧性比传统体材料要好得多(就好比一页纸要比一本书更容易弯折),因此非常适合做成柔性电子器件,应用在健康监测、传感等领域,这也是目前我们研究组重点发展的方向之一。

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