天生我“材”必有用

作為一位中國科學(xué)院院士，葉志鎮(zhèn)實在低調(diào)，接受媒體采訪的次數(shù)屈指可數(shù)。他的普通話說得不太好，帶著濃濃的浙南鄉(xiāng)音，一再囑咐《環(huán)球人物》記者：“你們的稿子千萬不要寫得太張揚?！?/p>

他說，這個時代努力的人很多，優(yōu)秀的人也很多，自己不過是其中普普通通的一個。但在外人看來，他人生的每個關(guān)鍵節(jié)點都不普通——1977年考入浙江大學(xué)，1990年到美國學(xué)習(xí)半導(dǎo)體薄膜技術(shù)，2007年獲得國家自然科學(xué)獎二等獎，2019年當(dāng)選中國科學(xué)院院士。

他的人生被這4個節(jié)點劃分為5段，現(xiàn)在進(jìn)入關(guān)鍵的“第五階段”?！拔覀円褜嶒炇依锏某晒帷鰜恚瑸閲业漠a(chǎn)業(yè)進(jìn)步真正作點貢獻(xiàn)，還沒到自我稱贊的時候嘛！”他謙虛地說。

一定要走到外面去

1955年，葉志鎮(zhèn)出生在浙江溫州蒼南縣的一個小山村里。直到小學(xué)畢業(yè)前夕，他因為生病第一次走進(jìn)溫州市區(qū)，才知道外面的世界比想象中更大、更精彩。那一刻，他有了一個夢想：一定要考大學(xué)，走到外面去！

“當(dāng)時，我家里經(jīng)濟(jì)條件很困難，但父母始終支持我讀書。實在湊不齊學(xué)費、書本費的時候，中學(xué)里的老師也會借錢給我，讓我先完成學(xué)業(yè)?！鼻髮W(xué)機會來之不易，葉志鎮(zhèn)倍加珍惜，整日除了上課，就是泡在書堆里。

他看《十萬個為什么》，也看《魯迅全集》《王陽明》，還看《共產(chǎn)黨宣言》《毛澤東選集》。圖書館里的書看遍了，他便去借老師的書看。直到現(xiàn)在，他依然保持著閱讀的習(xí)慣，尤其愛看名人傳記?！熬永锓蛉耸窃趺磧纱潍@得諾貝爾獎的？撒切爾夫人讀化學(xué)出身，是怎么做到英國首相的？人物傳記記錄的不僅僅是人物故事，還有那個時代的歷史?！?/p>

事實證明，堅持讀書是對的。1977年，葉志鎮(zhèn)作為恢復(fù)高考后的第一批考生，考上了浙江大學(xué)電機系。拿到錄取通知書那天，他興奮得整晚沒睡著。度過4年本科生涯后，他又在浙大光儀系讀了6年，取得碩士、博士學(xué)位，成為中國光學(xué)儀器學(xué)科培養(yǎng)的第一位博士。

有人感嘆葉志鎮(zhèn)才思敏捷。一個例證是，他讀本科時，系里舉辦演講比賽，班里派他“出戰(zhàn)”，他連發(fā)言稿都沒準(zhǔn)備，兩手空空上了臺，卻講得有條不紊、情理俱實，贏得一片掌聲。但葉志鎮(zhèn)很實在，笑著對《環(huán)球人物》記者解釋：“其實那不是因為我有多聰明，而是因為我以前在公社當(dāng)過幾年中學(xué)老師，有講課的工作經(jīng)驗，所以上去‘秀’了一下。”

博士畢業(yè)后，葉志鎮(zhèn)留在浙大工作，走上材料系的三尺講臺。1990年，他前往美國麻省理工學(xué)院留學(xué)?！澳菚r，美國的半導(dǎo)體技術(shù)非常先進(jìn)，中國與之差距較大。我去學(xué)習(xí)半導(dǎo)體薄膜技術(shù)，希望將其帶回中國?！?/p>

他在千分之一毫米見方的薄膜上，使用高分辨透射電鏡技術(shù)，把要觀察的物體放大幾百萬倍，能看到一顆顆像黃豆一樣大的原子有規(guī)則地排列，也可以看到一些原子不安分地亂成一團(tuán)。這一成果，達(dá)到了當(dāng)時該領(lǐng)域的世界最高水平。

后來，葉志鎮(zhèn)不僅把技術(shù)帶回了中國，還主持編著了《半導(dǎo)體薄膜技術(shù)與物理》（第二版）。2021年，教育部公布我國教材領(lǐng)域最高獎——全國教材建設(shè)獎的首屆評選結(jié)果，他編著的這本書被授予“全國優(yōu)秀教材二等獎”。

實驗室里的“金牛”

不過，葉志鎮(zhèn)回國后接到的第一個重任，并非是編著半導(dǎo)體材料相關(guān)的教材。

那是1992年，整個中國正處于大發(fā)展階段。37歲的葉志鎮(zhèn)，被時任浙大校長路甬祥安排了一項迫在眉睫的工作：協(xié)助闕端麟院士建設(shè)高純硅及硅烷國家重點實驗室。

這個實驗室于1985年成立，是國家首批、浙大首個國家重點實驗室。葉志鎮(zhèn)說：“當(dāng)時，很多人并不清楚該如何建設(shè)國家重點實驗室。1991年第一次面對國家評估時，我們實驗室里的年輕科研人員很少，發(fā)表的文章不多，申請的項目也很少。在這樣的情況下，我們的實驗室被亮了‘黃牌’?！?/p>

想走出“黃牌”危機，難度不小，壓力很大。路甬祥反復(fù)給葉志鎮(zhèn)鼓勁兒，讓他一是要把實驗室建設(shè)好，“國家重點實驗室”的牌子絕對不能丟；二是要團(tuán)結(jié)一大批同事，共同把事情做成；三是無論做什么事，都要做到不僅全中國知道、還要全世界都知道的境界。這三句話，讓葉志鎮(zhèn)牢記了幾十年。

接下重?fù)?dān)后，葉志鎮(zhèn)經(jīng)過兩年努力，讓實驗室取得較大的進(jìn)展，被評為國家重點實驗室全國先進(jìn)工作者并獲得“金牛獎”。1994年，實驗室改名為硅材料國家重點實驗室。然而還沒等他喘口氣，在1996年的評估中，排在他們后面的所有實驗室都被摘了牌。他們實驗室從全國第二十七名，突然變?yōu)榘駟文┪弧?/p>

如何扭轉(zhuǎn)形勢？就任實驗室主任后，葉志鎮(zhèn)憑借自己是歸國人才等優(yōu)勢，一口氣申請了五六個項目和基金，帶領(lǐng)實驗室團(tuán)隊開始做硅單晶薄膜等創(chuàng)新研究。后來，他和團(tuán)隊爭取到了浙江大學(xué)第一個國家自然基金重大項目，并陸續(xù)承擔(dān)了多個“973”“863”項目。

2022年，實驗室重組后，更名為硅及先進(jìn)半導(dǎo)體材料全國重點實驗室。在推動實驗室建設(shè)發(fā)展的過程中，葉志鎮(zhèn)還研究實現(xiàn)了氧化鋅在下一代節(jié)能廉價白光照明中的基本應(yīng)用，因意義重大，獲得2007年國家自然科學(xué)獎二等獎。面對掌聲和贊譽，他說：“我運氣好，趕上國家在快速發(fā)展，我們的科研也跟著國家發(fā)展的步伐在前進(jìn)。”

“鼓勵”出來的院士

在葉志鎮(zhèn)的科研生涯中，氧化鋅是個繞不開的詞。它是半導(dǎo)體的關(guān)鍵材料，也是5G發(fā)展的重要材料。它可以用來制備多樣的傳感探測器件，也可制備透明導(dǎo)電薄膜——不論是手機觸摸屏還是太陽能電池，都需要這種薄膜。

1985年，葉志鎮(zhèn)還在浙大讀博，就開始對氧化鋅產(chǎn)生興趣。他發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時半導(dǎo)體照明燈的發(fā)光材料（一種名叫氮化鎵的化合物）的核心技術(shù)，基本都掌握在西方發(fā)達(dá)國家手中。而且，這種發(fā)光材料成本比較高，使得半導(dǎo)體照明燈只能在城市景觀等市政工程中應(yīng)用，普通百姓根本消費不起。

他希望能找到一種更便宜的材料，在半導(dǎo)體照明燈的生產(chǎn)中替代氮化鎵?！把趸\不僅和氮化鎵有著極為相似的特性，還儲能更豐富、價格更便宜，而且對環(huán)境也更友好，不易造成污染?！蔽ㄒ坏膯栴}是，全世界的科學(xué)家還不知道如何讓氧化鋅實現(xiàn)發(fā)光應(yīng)用。經(jīng)過多年研究，葉志鎮(zhèn)和團(tuán)隊創(chuàng)造性地提出了“二元共摻”的原理和方法，第一次讓氧化鋅在室溫下實現(xiàn)電致發(fā)光，突破了這個重大基礎(chǔ)科學(xué)難關(guān)。關(guān)于過程中遇到了多少困難，葉志鎮(zhèn)不愿多談。在他看來，科研本身就充滿挑戰(zhàn)，所有做出創(chuàng)新型成果的科研工作者，都是頂著困難上的。

但我們還是能從多年前的報道中找到一些蛛絲馬跡。比如，那些年里，葉志鎮(zhèn)沒有度過一個完整的周末，幾乎每天晚上都工作到11點左右。比如忙于科研，他顧不上家庭，有一回看到妻子開著車回家，問這車子是誰的，后來才記起妻子買這輛車已經(jīng)快一個月了。再比如，一名博士生做了300多次實驗仍未得到理想數(shù)據(jù)，忍不住向葉志鎮(zhèn)抱怨，葉志鎮(zhèn)安慰他：“我做了幾千次的實驗，80%的實驗數(shù)據(jù)跟我們所希望的數(shù)據(jù)并不符合。但你看，至少20%的數(shù)據(jù)跟我們所希望的接近。我們應(yīng)當(dāng)為此感到高興。很多人可能用一輩子做實驗，卻并不一定有收獲?！?/p>

葉志鎮(zhèn)是個樂觀主義者。在他辦公室里，書桌正對面的墻上掛著一幅書法作品，上面寫著八個大字：“鍥而不舍，金石可鏤。”正是靠永不言棄的努力，他取得了許多成果，授權(quán)中國發(fā)明專利111項、國際發(fā)明專利1項。

盡管如此，他并沒有參評院士的想法，但院士沈家驄一直鼓勵他試一試?！吧蚣因嫇?dān)任浙大材料與化工學(xué)院院長期間，我擔(dān)任副院長。他跟我說，年輕人也可以爭取當(dāng)院士，雖然不容易，但可以試試。我那時覺得自己水平還不夠，就問我們浙大當(dāng)時的黨委書記張浚生的意見，他也讓我試試。后來我把材料寄給路甬祥老校長看，路校長也鼓勵我試一試?！?019年11月，葉志鎮(zhèn)當(dāng)選中國科學(xué)院院士。

材料專業(yè)不是“天坑”

葉志鎮(zhèn)認(rèn)為，搞科研，不能只想著實驗室里出成果就可以了，一定要特色明顯、優(yōu)勢突出、意義重大。“除了科學(xué)意義還有產(chǎn)業(yè)意義。也就是說，這些‘寶藏’科研成果能否得到應(yīng)用，能否讓人們的生活越變越好，這很重要?！?/p>

2021年3月，他開始擔(dān)任浙江大學(xué)溫州研究院院長。兩年多時間里，他推動研究院孵化了6家新材料科技企業(yè)，其中有聚焦新型光電材料的，有瞄準(zhǔn)環(huán)境友好材料的，也有著眼儲能大市場的。

“發(fā)展大規(guī)模的長時儲能對中國很重要。是否能將太陽能轉(zhuǎn)化的電能低成本且安全地存儲起來，不僅關(guān)乎產(chǎn)業(yè)發(fā)展，更關(guān)乎國家能源安全?！苯衲?1月9日，在由中國科協(xié)主辦，《環(huán)球人物》雜志社、溫州市科協(xié)、浙江安防職業(yè)技術(shù)學(xué)院等共同參與組織的“對話科學(xué)家”活動中，葉志鎮(zhèn)如此說道。

最近，他們團(tuán)隊的另一項重要成果是發(fā)明全固態(tài)鈣鈦礦發(fā)光量子點制備新技術(shù)?！敖衲曛Z貝爾化學(xué)獎頒給了研究量子點的科學(xué)家，可見該領(lǐng)域研究的重要性。我們做的是全固態(tài)鈣鈦礦發(fā)光量子點，成本比較低，而且擁有全部知識技術(shù)產(chǎn)權(quán)，對中國未來萬億新型發(fā)光微顯示產(chǎn)業(yè)的自主科技創(chuàng)新至關(guān)重要。”談到此處，葉志鎮(zhèn)興奮起來。

作為新一代超高清顯示技術(shù)的顛覆性材料，鈣鈦礦發(fā)光量子點可以讓屏幕色彩更加鮮艷、逼真、清晰。它可以應(yīng)用到人們生活中見到的各種顯示屏上，比如手機、電視、車載顯示、可穿戴設(shè)備顯示，等等。在葉志鎮(zhèn)看來，等它大量投入應(yīng)用，意義是不得了的?！暗F(xiàn)在還不是大講特講的時候。等哪天大家一提起溫州，就自然而然地想到我們的高新技術(shù)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展，那時我再多講講背后的故事。”

如今，他覺得最自豪的還是培養(yǎng)了一批人才——70多個博士，150多個碩士?！?00多人對中國來講或許微不足道，但對半導(dǎo)體領(lǐng)域來說，是不是還可以？”

作為浙大材料科學(xué)與工程學(xué)院的“名導(dǎo)”，葉志鎮(zhèn)很受學(xué)生喜愛。他重視對學(xué)生的教學(xué)，不論其他工作有多忙也堅持上課，課程量一度是整個浙大材料系老師平均值的3倍。他也重視為學(xué)生組織課題，讓學(xué)生沒有后顧之憂地做研究。許多人進(jìn)入他的辦公室，第一眼就會注意到里面擺滿了各個時期學(xué)生們的畢業(yè)論文。2014年，他被評為全國優(yōu)秀教師，這讓他感到十分光榮。

聽說網(wǎng)絡(luò)上有人戲稱“生化環(huán)材（生物工程、化學(xué)工程、環(huán)境科學(xué)與工程、材料科學(xué)與工程）為四大天坑專業(yè)”，葉志鎮(zhèn)表示這個觀點“完全錯誤”。

“材料專業(yè)進(jìn)可攻、退可守。搞研究的話，你可以做科學(xué)家；做產(chǎn)業(yè)的話，做到上市的公司非常多。別的行業(yè)要把公司搞到百億都很難，材料這行一不小心就出個千億企業(yè)。當(dāng)然，我們也得承認(rèn)，材料專業(yè)必須得讀到研究生，本科出去就業(yè)可能沒那么好?！?/p>

葉志鎮(zhèn)認(rèn)為，研究材料的人需要堅信一點：天生我“材”必有用?！跋冗M(jìn)制造終端的競爭就是材料的競爭。新材料產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，也是高技術(shù)競爭的關(guān)鍵領(lǐng)域。如果說服務(wù)與數(shù)字經(jīng)濟(jì)事關(guān)國富，那么材料與先進(jìn)制造就事關(guān)國強。我們這一代會慢慢退出舞臺，接下來得靠你們年輕人了?！?/p>

葉志鎮(zhèn)

半導(dǎo)體光電薄膜材料專家，1955年出生于浙江溫州，1977年考入浙江大學(xué)。2019年當(dāng)選中國科學(xué)院院士?，F(xiàn)為浙江大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授、浙江大學(xué)溫州研究院院長。