天目山實(shí)驗(yàn)室有位“預(yù)言家”，埋頭苦干只為“算”出新材料

走進(jìn)天目山實(shí)驗(yàn)室，從周苗的辦公室門口向里望去，印入眼簾的是十幾盆大大小小的綠植，成堆的文件錯(cuò)落在辦公室的各個(gè)角落，辦公桌上兩臺(tái)電腦并肩“站立”。

“表面是亂，其實(shí)是亂中有序，這樣我才能更快找到想要的東西?！敝苊缯f。

作為天目山實(shí)驗(yàn)室的一員，周苗的研究內(nèi)容也是從無序到有序——他帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)主要借助計(jì)算機(jī)的力量，從混亂的原子、分子中發(fā)現(xiàn)物質(zhì)世界的規(guī)律，為研制有用的材料提供理論依據(jù)。

新型材料的“預(yù)言家”

基礎(chǔ)研究，是創(chuàng)新的源頭活水。周苗就是在創(chuàng)新源頭遨游的人。

周苗研究的方向是凝聚態(tài)物理，要搞清他的研究內(nèi)容，普通人勢必要下一番苦功夫。

“我們能看到的大千世界，幾乎是凝聚態(tài)的，凝聚態(tài)物理的研究范圍非常廣泛。”一開場，周苗就向記者做了一番科普，凝聚態(tài)物理研究對象包括物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及內(nèi)部原子等的微觀行為，如銅為什么能導(dǎo)電、為什么水會(huì)結(jié)冰，都是凝聚態(tài)物理的研究對象。而周苗是進(jìn)行凝聚態(tài)物理的理論計(jì)算研究，通過計(jì)算模擬材料的微觀結(jié)構(gòu)，揭示其性質(zhì)，找到實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。

周苗正在辦公 潮新聞 趙彩霞 攝

例如，如何研發(fā)出低能耗、高性能的電子器件，一直以來都是困擾半導(dǎo)體和信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的難題。周苗從事的科研工作之一，就是通過計(jì)算手段，尋找這樣的材料。他既研究常見的物質(zhì)，如可以應(yīng)用在集成電路上的半導(dǎo)體材料，也研究不常見的物質(zhì)，如新型的量子材料。

“我主要通過計(jì)算機(jī)模擬的手段，依托人工智能等技術(shù)，預(yù)測和驗(yàn)證新材料的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)效果，作前瞻性分析?！痹谶@個(gè)過程中，周苗就像“預(yù)言家”一樣，通過算法，提前預(yù)測出材料在制造上的可行性。

“很多實(shí)驗(yàn)并不好做，比如一些材料需要到太空實(shí)驗(yàn)，成本高昂，研究周期長?！敝苊缃忉尩?，但通過模擬，不僅降低原材料及能源消耗，避免不必要的經(jīng)費(fèi)支出，還能夠有效提高項(xiàng)目運(yùn)作的可靠性及社會(huì)經(jīng)濟(jì)效率。

周苗團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)室實(shí)景 天目山實(shí)驗(yàn)室提供

今年年初，周苗團(tuán)隊(duì)通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)，SnP3（磷化錫）和α-BiP（α-磷鉍）兩種二維材料具有優(yōu)異的環(huán)境穩(wěn)定性和較高的載流子遷移率，是下一代先進(jìn)半導(dǎo)體材料的有利候選材料。團(tuán)隊(duì)通過分子束外延生長成果實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)合成，證實(shí)了理論的“預(yù)言”。

“基礎(chǔ)研究距離應(yīng)用雖然有一段距離，但它能讓人類更加深刻地認(rèn)識事物的本質(zhì)規(guī)律，一旦取得突破，就會(huì)產(chǎn)生顛覆性的影響?！敝苊缯f，對于自己所從事的工作，他覺得是科技創(chuàng)新的源頭活水，對這項(xiàng)長期的事業(yè)，他將繼續(xù)深耕下去。

一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)刻苦的人

下午兩三點(diǎn)，鼠標(biāo)點(diǎn)擊聲、鍵盤敲擊聲、資料翻閱聲，在辦公室此起彼伏。

這段時(shí)間是周苗看學(xué)生論文的時(shí)間。如果你聽到“嘖”的聲音，不用想，那一定是哪位學(xué)生的論文，又出現(xiàn)類似語法錯(cuò)誤的細(xì)節(jié)問題。

周苗看論文有個(gè)習(xí)慣，必須打印出來。一份論文至少要打印兩三遍，直至找不出錯(cuò)誤為止?！八莻€(gè)非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娜恕?，這是身邊人對他的統(tǒng)一評價(jià)。

在周苗看來，雖然他從事理論研究，但研究出的材料，未來可能涉及方方面面，假如應(yīng)用到航空領(lǐng)域，常常關(guān)乎生命安全，“因此不能有一點(diǎn)兒馬虎。必須要準(zhǔn)確。”

想要研發(fā)出有用的新材料，嚴(yán)謹(jǐn)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，還必須具備跨學(xué)科的寬闊視野和多領(lǐng)域的專業(yè)基礎(chǔ)。

從2004年起至2016年，周苗先后在重慶大學(xué)應(yīng)用物理系、新加坡國立大學(xué)物理系、美國猶他大學(xué)材料科學(xué)與工程系、德國馬普學(xué)會(huì)弗里茨·哈伯研究所完成了從學(xué)士、博士、博士后到科學(xué)家的學(xué)習(xí)和研究。不同國家的訪學(xué)經(jīng)歷，交叉學(xué)科研究背景，這些都為他研究凝聚態(tài)物理奠定了基礎(chǔ)。

例如，周苗首次發(fā)現(xiàn)將過渡金屬元素（如鎢），排列成六角晶格，形成一類嶄新的二維材料sd2石墨烯，sd2石墨烯又能與傳統(tǒng)半導(dǎo)體結(jié)合提升材料性能。業(yè)界評價(jià)，這一發(fā)現(xiàn)對新材料的理性設(shè)計(jì)、研發(fā)和實(shí)際應(yīng)用有重要的指導(dǎo)意義。

周苗在分享交流 受訪對象提供

對于科研，周苗常說自己還不夠刻苦?！安挪皇悄??！彼牟┦亢笱芯繂T智國翔說，“周老師努力程度大家都有目共睹，他是對自己要求高?！?/p>

每兩周，周苗都會(huì)擠出半天時(shí)間，將領(lǐng)域內(nèi)所有論文讀上一遍。無論是上班路上，還是出差路途中，手機(jī)屏幕里，總是顯示著各種文獻(xiàn)，隨時(shí)隨地思考科研內(nèi)容。截至目前，周苗以一作或通訊作者發(fā)表各類期刊論文100余篇，他引6000余次。

“如果你在路上看到一個(gè)雙目無神、目光呆滯，他很可能是研究物理的。”周苗開玩笑說道。也許連他自己都沒注意到的是，只要說起物理，他的眼里總是有光。

有歸屬感的地方

陽春三月，從周苗的辦公室透窗望去，一顆顆櫻花樹，朵朵花兒開得正歡。一年前，周苗帶著團(tuán)隊(duì)成員，和這批櫻花一起，成為最早入駐天目山實(shí)驗(yàn)室的“成員”之一。

2022年6月，天目山實(shí)驗(yàn)室正式成立時(shí)，留北京還是去杭州，成為擺在周苗面前的兩個(gè)路標(biāo)。前者代表著熟悉的科研環(huán)境、豐富的資源，后者則意味著陌生與未知。最終，他選擇了看上去更困難的后者之路，但這個(gè)選擇也并不意外——他習(xí)慣了挑戰(zhàn)未知。

周苗和團(tuán)隊(duì)成員 受訪對象提供

來了杭州后，短短不到兩年，周苗所帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)，由最初的兩個(gè)人增加到現(xiàn)在的十幾人。辦公室也從一個(gè)商業(yè)樓里的平層，搬到一座嶄新的大樓中。在他的實(shí)驗(yàn)室，價(jià)格高昂的超級計(jì)算機(jī)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備不斷增加……充足的經(jīng)費(fèi)、優(yōu)惠的政策、良好的基礎(chǔ)硬件設(shè)施給了周苗大展身手的平臺(tái)。2022年底，周苗主持的“高靈敏度大動(dòng)態(tài)范圍微電流計(jì)”成功獲批國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目。

“對我而言，天目山實(shí)驗(yàn)室不止是一個(gè)辦公室、實(shí)驗(yàn)室，更是讓我們科研人員有歸屬感的地方?！敝苊缯f，在這里，還有許多和他一樣奮戰(zhàn)在科研一線的人員，大家圍繞著綠色民機(jī)智能設(shè)計(jì)、綠色民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)一體化設(shè)計(jì)、高性能航空材料等方向開展研究。

天目山實(shí)驗(yàn)室全貌 天目山實(shí)驗(yàn)室提供

自2022年6月成立以來，天目山實(shí)驗(yàn)室在堅(jiān)持前沿基礎(chǔ)研究的同時(shí)，也十分注重成果轉(zhuǎn)化。去年3月，天目山實(shí)驗(yàn)室宣布成立科技成果轉(zhuǎn)化中心，用于統(tǒng)籌銜接基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)、科技成果轉(zhuǎn)化等各環(huán)節(jié)工作，助力科技成果轉(zhuǎn)化落地，中心將促進(jìn)科技成果就地交易、就地轉(zhuǎn)化、就地應(yīng)用，推動(dòng)更多科技成果從“實(shí)驗(yàn)室”走向“生產(chǎn)線”。

如今，周苗正帶領(lǐng)著團(tuán)隊(duì)在專業(yè)研究領(lǐng)域?qū)で笸黄??！敖酉聛?，我們將繼續(xù)努力尋找新材料，也期待有一天，將技術(shù)成果延伸至各個(gè)領(lǐng)域，并落地轉(zhuǎn)化，進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用?！?/p>