李彦：十年磨一剑 科研教学双丰收

时间：2014-07-04 08:30  作者：  来源：

　　2014年6月26日，《自然》杂志刊发北京大学化学与分子工程学院李彦教授“纳米材料与纳米结构课题组”的论文（Nature, DOI 10.1038/nature13434），报道其在单壁碳纳米管手性可控生长研究上取得的重要突破。为了今天这一成果，李彦教授课题组经过了十二年的潜心研究。在当今浮躁的社会风气下，是什么让李彦教授一直坚守着碳纳米管的学术攻关？带着这个疑问，记者采访了李彦教授。

　　有着“长江学者特聘教授”、“国家杰出青年基金获得者”、“北京市高校教学名师”、“北京大学十佳教师”等耀眼荣誉与奖励的李彦教授，原来是一位平易近人、乐观开朗的女老师，她带着亲切的笑容，在她的办公室里接受了我们的采访。

 

阴差阳错进入碳纳米管的研究领域

　　李彦上学时的学位论文研究一直在萃取化学和溶液结构领域，参加工作后改为做纳米材料的研究。1999年秋季，已是副教授4年多的李彦联系到美国进行校际交流，可是阴差阳错，向拟去交流的学校递交申请材料时却被告知该校不再接收理科专业的师资交流。可是李彦当时已经把所有的工作交给了同事，面临着不得不出国的尴尬局面。幸好她的一位大学同学刚刚在美国杜克（DUKE）大学化学系担任教职，正在建设实验室，遂邀请她去杜克大学访问。1999年11月至2001年5月李彦在杜克大学化学系做访问副教授期间，进入了碳纳米管这个前沿领域。

　　1996年，美国科学家斯莫利、柯尔和英国科学家克罗托因发现了以由60个碳原子组成的球状分子C60为代表的富勒烯而获得诺贝尔化学奖，这极大地鼓舞和推动了国际上对具有类似结构的管状纳米碳分子——碳纳米管的研究。

　　“1999年，当我进入碳纳米管这个领域时，正是碳纳米管在世界上非常热门、进入发展高峰的时候，可以说我进入的时机非常好。”进入该领域后，李彦感觉到碳纳米管的研究很有意思，很重要，也很有前途。按李彦的话说，虽然是命运把她推到了碳纳米管研究这个领域，但她之前的研究积累也有帮助，让她有一些与别人不一样的想法，对从事该方向的研究有特别的好处。因为碳纳米管本身独特的结构和性质带来的魅力如此吸引人，李彦进去之后就欲罢不能，不管国际上该领域的研究热也好冷也罢，一直坚守到现在，终于有了重要发现。

　　谈到碳纳米管的应用前景，李彦喜形于色，说起来滔滔不绝。目前碳纳米管产品在人们的生活中已有应用，例如应用于手机的触摸屏，不但成本低（是ITO触摸屏的1/10），而且生产过程很环保。既然碳纳米管的工业化生产已经不成问题，那为什么李彦的课题组十几年来还要进行碳纳米管结构可控生长的研究呢？

　　李彦说：“碳纳米管刚出来的时候，它最引人瞩目、最被人们看好的方面是在微电子领域。”她进一步解释道，微电子与人们的生活密切相关，一个手机的芯片中就集成了成百万上千万的晶体管，计算机芯片更是集成了多少个亿的晶体管。计算机越来越强大的原因是越来越小型化、集成度越来越高。但是总有一天，基于硅基CMOS集成电路的微电子技术将趋近于发展的极限，国际公认的是碳纳米材料是最有可能的替代硅的器件材料。2009年，国际半导体路线图委员会推荐基于碳纳米管和石墨烯的碳基电子学技术作为未来10至15年可能显现商业价值的新一代电子技术。

　　材料是碳基电子学发展的基础和关键，要把碳纳米管应用于电子技术，就必须严格控制它的结构。然而迄今人们仍没有办法实现碳纳米管的结构可控生长，这已经成为制约碳基电子学发展的瓶颈问题。李彦的课题组在逐步深化对碳纳米管生长机制和催化剂作用的认识的基础上，提出了一种实现单壁碳纳米管结构/手性可控生长的方案，为碳纳米管的应用，尤其是碳基电子学的发展奠定了基础。

化学研究的世界里女人也能撑起半边天

　　据了解，北大化学学院过去的女生比例大于1/3，目前的男女生比例约为5:1至6:1，女性学化学，特别是搞科研是不是比较少见的选择？做化学研究的女性会遇到比男性更多的困难吗？

　　同样身为女性的李彦急切地回答道：“我们化学学院超过1/3的老师是女性，女性做化学研究没有任何缺陷或者短处。”但是现在选择学化学的女生减少，最近几年应聘化学学院PI（Principal Investigator，课题组负责人）的没有女性也是事实。李彦说，这是多方面的原因造成的，比如人们对化学专业的偏见和错误认识，家长希望孩子们选择相对轻松的专业，以及更多的人文、社会科学专业对理科生开放，给学生们提供了更多的选择等等。另外，女性承担的责任比较重，要承担更多的家庭责任，而工作上和男性又要平等竞争。

　　“那么，在化学研究的道路上，女性的优劣势在哪里？”

　　李彦列出了很多女性做科研的优势：吃苦耐劳、韧劲足；善于沟通，能与人平和交流；具有包容性，与人很好协作；善于倾听，能接受别人的意见和建议，从而做出合理选择……“我认为女性在科研上的劣势并不是女性本身的原因造成的。女性在科研队伍的群体中还是少数，加上工作之余要承担更多的家庭责任，社交自然减少。”因为科学研究，尤其是化学这样的实验科学必须要很多人的协作才能完成，而社交可以让别人了解你做的工作，你也可以了解别人的工作。正是这样的相互了解可以找到合作的契机。

　　实际上化学专业的就业渠道很宽广，女性在化学研究上也能撑起半边天。李彦建议女生在选择科研道路时要慎重，要考虑到时间精力的投入，考虑到研究的过程不是一帆风顺，要有面对挫折和社会现实的思想准备。“我很高兴选择了做化学研究，这是我自己喜欢的事情，我可以自己支配时间和精力去做感兴趣的研究课题。”李彦同时也要告诉女生千万不要妄自菲薄，一定要充分发挥作为女性的优势。

教研相长，教学科研是最喜欢的两件事

　　李彦办公室的沙发上放着一个绣着“北京大学十佳教师”的靠垫，书柜里摆着很多学生送的各种小礼物。对于一位科研做得如此出色的教授，在教学上也能得到学生们的肯定，该是一件多不容易的事情，她是怎么做到的？

　　李彦发自内心地说：“教学和科研是我最喜欢的两件事。人家说教学相长，对我来说还有教研相长。”从2001年至今，李彦一直主讲化学学院大一的《普通化学》。她认为，教学和科研是相辅相成的。因为要去教学，自己就要先把基础知识夯实，而在考虑研究时容易从最基础、最本质的概念出发。而且学生的问题会让自己去思考基本的概念，从而对基本概念理解更透彻。也因为既要教学又要科研，促使自己更有效地运用时间、提高工作效率。

　　李彦喜欢学生，愿意跟学生做朋友，学生遇到了问题也愿意去找李老师聊一聊。从2004到2008年，李彦曾任主管学生工作的化学学院党委副书记。说起学生，李彦就像说起自己的孩子，脸上闪着母性的光辉。说起北大化学学院，李彦也是如数家珍：化学学院学科门类齐全，科研方向很广，有60多个活跃的科研组，对学生培养全面，学生的后劲足……李彦说，虽然北大化学已经在世界排名第15位，但是形成自己的特色，引领世界潮流是我们今后奋斗的方向和目标。她认为，有勇气坚持自己的想法，就一定会有自己独特的收获。

　　李彦一再强调她喜欢北大的环境，虽然也有压力，但北大是包容的，而且周围有很多牛人，可以活到老学到老，让自己不断进步和提高。在与李彦的交谈中，我们时刻能感受到她洋溢的热情和爱——对工作的热情，对学生和对北大的爱。

相关链接：Nature刊发化学学院李彦教授课题组碳纳米管结构可控生长研究的新发现

编辑：安宁