李亚栋-纳米晶的通用方法

aimit 2009-09-30 16:48 发表

创新性科研团队案例研究：清华李亚栋团队

清华大学李亚栋团队：纳米晶合成的通用策略 

 李亚栋是清华大学化学系的教授，最让他出名的是他和他的团队2005年在《Nature》杂志上发表了论文“纳米晶合成的通用策略” ，这是清华大学也是中国科学界的一个重大新闻，作者就是通过这件事知道李亚栋教授的大名的。

后来作者在与美国佐治亚理工大学的张京京（Jingjing Zhang）博士合作做一项有关中国纳米科技研究状况及的研究时，发现：1995－2004年期间，在SCI系统中纳米科技论文被引用最高的中国（）科学家，李亚栋（Li, YD）排名第二！这些促使我对李亚栋教授及其团队产生了强烈的好奇。我访问了他的个人网址，并希望有机会对他进行面对面的访谈。

2007年6月20日，我和佐治亚理工大学的博士生Jue Wang终于对他进行了访谈。 在此之前，由于我被安排指导化学系博士生毕业前“现代科技与马克思主义”课程论文的写作，有机会接触了李亚栋教授的几位博士生，并对他们进行了访谈，了解到了李亚栋教授及其研究团队的一些情况。 

李亚栋，19年11月出生，现任清华大学化学系教授，博士生导师，教育江特聘教授；无机化学研究所所长，系学术委员会主任。他1982年至1986年，在一家很普通的大学安徽师范大学读化学专业；毕业两年后，1988年考入中国著名大学中国科技大学应用化学系读硕士研究生，1991年毕业，后留校任教。期间，1995年至1998年在职攻读博士学位，师从名师钱逸泰教授。1998年入选首批清华大学“百人计划”，1999年3月调入清华大学化学系任教授和博士生导师至今。 

李亚栋教授获得多项重要奖励。2000年获国家杰出青年科学基金（2007年他指导的一位2004届博士王训也获得了该项奖励。笔者听过他对清华博士生新生介绍科研经验，他说：［从时间上讲］自从他从西北大学考入清华大学李亚栋博士生后，李亚栋的声名不断上升。）同年，获中国科学院自然科学奖一等奖（排名第三）。2001年，他的博士论文“半导体纳米材料的溶剂热合成、结构与性能研究”获全国百篇优秀博士学位论文（截止2007年他指导的博士已有三人。获得获全国百篇优秀博士学位论文。2001年他还获得了国家自然科学奖二等奖（排名第三）。2002年获茅以升科学技术奖——北京青年科技奖；2004年入选“新世纪百千万人才工程国家级人选”。2006年“纳米材料的合成、结构、功能化及其应用”获教育部创新团队资助。 

李亚栋教授担任美国化学会《无机化学》（Inorg.Chem.）杂志顾问编委，国际《材料研究快讯》副主编、《材料研究学报》责任编辑。 

李亚栋教授在国际高影响因子专业期刊上发表了很多的论文。截止到2007年初，李亚栋以通讯作者、第一作者在Nature、Science、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Edit.、Adv. Mater等杂志上发表学术论文200多篇，他引2000余次。 按Kostoff（2006）的检索，在全球纳米研究最高产的作者中，李亚栋排名第26位，排名第一的是中国科技大学的钱逸泰教授，也就是李亚栋的博士导师。 按我们的检索条件，李亚栋（Li,YD）教授在1995－2004年中国科学家纳米最高产作者中排名第4位，被引排名第二。李亚栋2001年到2005年发表的重要论文有 ：Nature 1篇；J. Am. Chem. Soc.3篇；Angew. Chem. Int. Edit.（影响因子9.596） 10篇。 

创新性科研成果：“纳米晶合成的通用策略” 

纳米材料具有优异的性能，这使得科学界和产业界纳米材料高度关注。对纳米晶体材料进行尺寸、维度以及表面性质的控制，是纳米材料研究与开发的基础。发展通用的纳米材料合成方法，对深入理解纳米晶成核、生长动力学、热力学等基础问题具有非常重要的科学意义，是当前纳米科技领域研究的热点和难点之一。由于不同化合物晶体结构、性质等方面的差异，此前发展出的单分散纳米晶合成方法通常只能适用于单种或有限几种化合物的合成。李亚栋科研团队在长期研究经验的基础上，提出了一种“液体——固体——溶液”相转移、相分离的机制，利用金属离子与表面活性剂分子间普遍存在的离子交换与相转移原理，通过对不同界面处化学反应的控制，成果实现了贵金属、半导体、磁性、介电、荧光纳米晶与有机光电半导体、导电高分子及羟基磷灰石等生物医学材料等系列尺寸均一、单分散功能纳米晶的合成制备。 

该方法克服了已有合成路线中采用大量有机溶剂所带来的成本及环境污染问题，突破了现有合成方法通常只能适用于某些单一或有限中。类纳米材料的局限。该方法的建立有助于纳米材料、纳米技术在化学、物理、材料科学、信息技术乃至生物医学等相关领域得到进一步的应用，因而该方法具有很大的创新性。 

李亚栋团队在“液体——固体——溶液”相转移、相分离的机制的基础上，进一步研究了该方法在性貌控制、表面性质控制上的潜力。在合成憎水性、球形纳米晶的基础上，将该方法应用于具有不同维度纳米晶的合成，并对其形成机制进行了深入探讨，已经成功合成了尺寸及形貌可控的稀土化合物纳米晶、铁酸盐磁性纳米晶及羟基磷灰石纳米晶。同时发展了室温正相微乳等系列界面控制合成单分散纳米晶的方法，在较温和的条件下可以实现铁酸盐、钛酸盐等功能单分散纳米晶的批量合成。目前已发展成系列单分散纳米晶每小时制备千克量级的实验室规模小批量制备。 

李亚栋团队的组织文化 

团队规模和组成 

团队的规模在20人左右；包括10个研究生，2－3个助手，2－3个博士后，其他还有访问学者和访问学生。李亚栋实验室研究者来自相关学科，如化学，材料学，化工，高分子。也有成员有生物学、催化、太阳能方面的背景。 

实验室每年招收博士后2－3个，主要来自国内，也有来自海外的（华人）。 

经费与仪器 

在10多年中，李亚栋教授先后获得了国家自然科学基金的资助。还获得了973项目，教育部创新团队项目的支持。课题经费总额的30％来自工业界，渠道包括合同研究，专利许可收入，以及合作课题。李亚栋教授常对团队说，我们的经费够用就行了。 

查看《Nature》上那篇论文“纳米晶合成的通用策略”，可以看出该研究得到了国家自然科学基金、全国优秀博士论文基金，以及973“纳米材料和纳米结构”课题的资助。李亚栋指导的一位博士生在毕业论文中同时致谢了5项国家自然科学基金项目，由此可见李亚栋团队竞争国家科学基金的能力之强大。 

实验室的仪器装备非常好。仪器对他们根本不是问题。如有特殊需要，到范守善院士主持的清华大学－富士康纳米中心借用仪器，那里的仪器是世界一流的。 

团队激励 

李亚栋：“我的学生在学术会议上，在竞争中，在博士论文等方面，都表现得很优秀。我鼓励他们按自己的兴趣来做研究，鼓励他们做出新的发现，而不是跟着别人的路线跑。他们应该知道目前哪些问题尚未解决，这个领域的挑战在哪里。当然，他们还需要刻苦工作。我每天早上6点起床，然后就上网看当日最新的论文。所以，我对国际上的研究进展对别人的Ideas以及这个领域的新闻，清清楚楚。我会把我认为重要的信息，传给我的同事和学生。早上研究生一进实验室，就能获得这些信息。” 

李教授自己每天都到办公室和实验室工作。博士生工作很刻苦，一般白天都在实验室，晚上也常在实验室工作。 

实验室内部交流很充分。每周有定期的组会；研究生早上或晚上下班前，要向汇报实验进展。 

李亚栋说：“我经常跟我的学生交流思想和想法。我把我所知道的东西，我归纳出来的科研经验，毫无保留地告诉他们。交流非常重要。每周我都会跟每个学生面谈半个小时。我们有一些集体活动，如聚餐、体育活动特别是大乒乓球。有时候，在一些非正式场合交流，如在体育馆或饭店，更加容易一些。” 

喜欢打乒乓球，在清华大学排得上号，很多人都打不过他。李教授要求学生必须学会打乒乓球。打球是录取研究生和博士后的一个优势（在同等情况下）。不过，我们访谈的一位女博士不会打乒乓球，但喜欢打羽毛球。 

“学生们很信任我，有什么想法都对我说，包括他们的个人问题。我及时从学生那里获得反馈，比如听他们提出的问题以及批评建议。” 

化学系和李亚栋实验室对科研成果的评价和奖励，已经跨过了数论文篇数的阶段，进入到看论文的质量即影响因子的阶段。 有个博士生三年已发表8篇论文，影响因子高达50，每篇论文平均6以上。 

李教授乐于帮助研究生，比如做推荐。他推荐学生参加国际会议，推荐参加清华大学优秀博士论文评选，以及全国百篇优秀博士论文评选，推荐到国际国内著名实验室做博士后或工作。有一个博士生获IUPAC奖，全世界只有四个，亚洲只有一个。李亚栋指导的博士已有4位获得全国百篇优秀博士论文。有位博士生被推选参加2006年诺贝尔奖获得者Lindau 会议（德国），该生还获得清华特等奖学金2006年。有毕业生到哈佛大学 Lieber实验室读博士。2007年一位博士毕业生到加州Los angel做博士后。2007年国家留学基金委实施研究生到国际知名大学和研究所学习，李亚栋组推荐了两个均获得成功，他们分别斯坦福大学的Dai Group（戴宏杰）和BERKELEY杨培东Group学习和研究。李亚栋还会为出国的学生回国就业出谋划策。 

考虑到研究生科研工作的连续性，实验室一般不安排研究生短期去国做研究。 

博士生毕业后都做什么？“80％留在学术界。20％进了企业或部门。”有位博士毕业拟去企业，那里薪水丰厚，考虑其学业大有潜力，与之讨论后，他改去了一个高校的化学系。 

李教授写课题申请“很有一套”。他瞄准的是解决问题，而不是为经费而写；他写文章，也不是为文章而写文章，也是为了解决问题。 

在申请课题时，李教授会请成员和博士生参加。我们曾听到某著名大学的博士生导师对博士生提出过一个要求：三年读博，起码要写5个Proposal,保证中一个，争取中两个。在范守善教授负责的清华大学—富士康纳米科学中心，由于有富士康公司的上千万的资助，他不去申请各种课题，也不鼓励博士生去申请，而是让他们专心做研究。 

不像有些大学，一个导师一年可以招10个博士生，清华大学教授招生博士生和硕士生，有名额，李亚栋教授也不例外，大约一年能招一个半。对此的认为，这有利有弊。学生少，他可以对学生的培养花更多的时间。 

李教授对博士论文的指导，主要是谈大的方向和思想。 

研究生认为，修改论文很有一套。经他修改后，论文显得大器。研究生从中得到很多的启发。有位博士生体会到，写文章主要要看三个地方： 标题，摘要，conclusion。首先是标题，要做到一眼就能让人看出新颖性。文章第一段，要说明工作的意义在那里。别人的进展，我的工作如何向前推进了一步。当然，首先保证数据的真实性！ 

重视对研究生的科研道德教育，防范学术不端行为。他开会常提醒大家注意，宁可不文，也不要造假。实验室样品都要留底，记录本留底。样本都要备份。 

有博士生在博士论文中的致谢这样说：“衷心感谢导师李亚栋教授的悉心指导。他严谨求实的治学态度、锐意创新的学术作风、忘我的工作精神和谦逊平易的学者风范，不断激励我努力学习和工作。”另一位写道：的渊博学识，敏锐的科学洞察力、锐意创新的学术追求、高昂的激情和忘我的工作精神，不断激励我努力学习和进步。他的言传身教将使我终身受益。“通过我跟他们的面谈，我相信他们说的不是“套话”，而是发自内心的。 

国内外交流 

关于与其他团队合作的情况，李亚栋介绍说：“合作并不太多；每年有一两篇论文是跟外单位合作的。我们与有相同研究兴趣的团队合作。我们与来自英国，爱尔兰、日本、美国和澳大利亚的研究者合作。” 

你们是如何结识的呢？ 

“他们上门来找我们的。他们需要试验样品，来找我们要。我们也给他们提供研究Ideas；我们也为别人做测试。” 

如何与本领域中的其他人交流？ 

“我们与国内外的同行有很好的关系。我们常常交流Ideas。如果我们产生了一些想法，这些想法可能对他们有价值，但我们自己没有兴趣做，那么，我们就会跟他们交流这些Ideas。” 

李亚栋组经常与Stanford戴宏杰课题组， BERKELEY杨培东正教授交流。作者在访谈时，李教授说，他过几天就参加一个在国内举办的国际纳米会议，主要是华人科学家。这可以印证我们提出的一个观点：国际上正在出现华人纳米科学共同体（见本书13.3）。 

如何与非华人的国际科学家合作？ 

“跟他们合作，没有跟华人科学家那么密切；跟他们合作，主要是在学术研讨会上。语言仍然是个问题。我们与他们交流，没有像跟本国和华人科学家那样自如。” 

与工业界的合作及科技成果产业化的探索 

“我们课题经费的30％来自工业界，渠道包括合同研究，专利许可收入，以及合作课题。 

李亚栋取得了大约20件专利。这些专利，约10－20％被企业采用。 

我们过去通常跟这样的私人企业合作，他们技术背景不强，但它们提出了很多要解决的技术问题。现在我们跟企业合作，选择的是有一些知识和技术背景的企业。公司可以派人到我们的实验室来，与我们的研究生一起工作。” 

与工业界合作的主要问题是什么？ 

“有些私人企业对纳米技术很有兴趣，但是他们技术能力不够强。一些国有企业倒是有很强的研发能力，也有充裕的资金。问题是：要从国有企业那里获得合同研究项目，或跟它们合作，并不容易。 

“从科研到市场，是一个漫长的路程。我们没有足够的人员去把我们的技术变成商业化。我们正在探索科技成果产业化的一个新路子。清华大学有一个新能源研究所，即200号。该所正在做应用测试方面的尝试。我们跟它合作，请它对我们的材料进行测试，并请它帮助找工业合作伙伴。该所有较多的工程师。他们对仪器设备和测试比我们了解。如果我们的技术经过了测试，被证明是行得通的，他们会为我们找合适的合作对象。他们与工业界有着密切的联系。” 

你的研究将来如何？ 

现实对纳米晶材料尺寸、形貌更为精确的控制，仍将是该领域的基础与热点研究内容；在此基础上发展单分散纳米晶二维、三维集成与组装技术；并以次为基础发展新型纳米器件，拓展单分散在催化、太阳能电池、纳米生物材料等领域的应用，将是该领域近期的主要研究方向。李亚栋团队已经在以单分散纳米晶为结构基元构筑三维胶体晶体、单分散纳米晶制备技术中试放大等领域取得了系列进展，并已在量子点发光、纳米催化、锂离子电池纳米多孔纳米材料、太阳能电池、纳米生物技术等领域取得了可喜的进展。 

“我准备40岁以后搞产业。我不是说我自己要创建公司，而是说拿我们的技术跟产业合作。我要通过成果的产业化，来回报国家对我们科研的投入。” 

李亚栋表示，作为一个科研工作者，当肩负起历史的重任，励精图治，做出无愧于时代、无愧于祖国、无愧于人民、无愧于自己的成果，为中华民族崛起做出应有的贡献。 

（注：1）此文经李亚栋教授审核过；特此感谢！2）注释及参考资料，由于技术处理的问题而被略去了，抱歉。）

清华大学教授李亚栋的研究论文“纳米晶合成的通用策略”在本期Science Watch化学热点论文排行榜中位列第2。一个立足中国本土的科学家的研究成果受到世界同行的广泛关注，这其中蕴涵着什么原因？这又带给中国科学家以及中国的科研管理者什么样的启示和借鉴？带着这些问题，《科学观察》记者马建华对李教授进行了采访。

记者：请简单介绍您的教育背景和工作经历。

李教授：我于1986年毕业于安徽师范大学化学系，1991年在中国科学技术大学获硕士学位后留校任教，1998年在中国科学技术大学获博士学位。1998年入选首批清华大学“百人计划”，并任化学系教授、博士生导师。2001年入选教育江特聘教授，主要从事无机功能纳米材料的合成、结构、性能及其应用研究。2000年曾获中国科学院自然科学一等奖、国家杰出青年科学基金，2001年获国家自然科学二等奖，2003 年获北京市茅以升青年科技奖。现任美国化学会《无机化学》(Inorg. Chem.) 杂志顾问编委、国际《材料研究快报》(Mater. Res. Bull.) 副主编、《材料研究学报》(J. Mater. Res.)责任编辑。目前以通讯作者、第一作者在Nature、Science、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.等杂志上发表学术论文200 余篇，他引2 000 余次。

记者：您发表在Nature上的文章“纳米晶合成的通用策略”引起了同行的广泛关注。您认为这其中的原因是什么？该研究结果的突出特点和创新性体现在哪些方面？

李教授：纳米材料的优异性能使其得到了科学家及产业界的广泛关注。对纳米晶材料进行尺寸、维度以及表面性质的控制是纳米材料研究与开发的基础。发展通用的纳米材料合成方法对深入理解纳米晶成核、生长动力学、热力学等基础问题具有非常重要的科学意义，是当前纳米科技领域研究的热点和难点之一。由于不同化合物晶体结构、性质等方面的差异，此前发展出的单分散纳米晶合成方法通常只能适用于单种或有限几种化合物的合成。我们在长期研究经验的基础上，提出了一种“液体—固体—溶液”相转移、相分离的机制，利用金属离子与表面活性剂分子间普遍存在的离子交换与相转移原理，通过对不同界面处化学反应的控制，成功实现了贵金属、半导体、磁性、介电、荧光纳米晶与有机光电半导体、导电高分子及羟基磷灰石等生物医学材料等系列尺寸均一、单分散功能纳米晶的合成制备Nature, 2005, 437, 121）。该方法克服了已有合成路线中采用大量有机溶剂所带来的成本及环境污染问题，突破了现有合成方法通常只能适用于某些单一或有限种类纳米材料的局限。该方法的建立将有助于纳米材料、纳米技术在化学、物理学、材料科学、信息技术乃至生物医学等相关领域得到进一步的应用，因而我们的方法得到了同行的广泛关注。

记者：请谈一谈您最近发表在Adv. Funct. Mater., Adv.Mater.和Inorg. Chem.杂志上的研究工作。这些研究工作的意义是什么？

李教授：我们在“液体—固体—溶液”相转移、相分离的机制的基础上，进一步研究了该方法在形貌控制、表面性质控制上的潜力。在合成憎水性、球形纳米晶的基础上，将该方法应用于具有不同维度纳米晶的合成，并对其形成机制进行了深入探讨，已经成功合成了尺寸及形貌可控的稀土化合物纳米晶、铁酸盐磁性纳米晶及羟基磷灰石纳米晶。同时发展了室温正相微乳等系列界面控制合成单分散纳米晶的方法，在较温和的条件下可以实现铁酸盐、钛酸盐等功能单分散纳米晶的批量合成。目前已发展成系列单分散纳米晶每小时制备千克量级的实验室规模小批量制备。

记者：实现技术转化和实际应用还存在多远的距离？作为研究者还需要在哪些方面做更深入的研究？国家及相关部门需要给予哪些扶持？

李教授：在纳米材料的可控生长机理、小试向中试放大，实现技术转化和实际应用等方面仍有大量的工作有待进行，但关键在于纳米材料、纳米技术与传统产业兼容问题，怎样实现部分单分散功能纳米晶在产业界的应用突破将对纳米材料与纳米技术的工业化具有重要的示范作用。我们非常希望在推动单分散功能纳米晶技术转化方面得到国家863”计划、攻关计划的支持。目前，我们在不断加强与国内高技术企业（如富士康公司）的合作，力争早日实现纳米材料与纳米技术转化和应用上的突破。

记者：纳米材料研究领域的世界发展现状如何？请对该领域的国家研究实力进行比较。我国在国际上的地位如何？

李教授：纳米材料研究在国际上已经成为化学/物理学、材料科学、生物医学以及信息技术等相关领域科技工作者广泛关注的交叉学科，纳米材料所取得的进展将有可能对包括上述领域在内的多学科的发展产生积极的推动作用。目前在该领域的研究中，美国在纳米材料控制合成、纳米器件及纳米材料应用等领域均处于领先的地位，包括加州大学伯克利校区、哈佛大学、斯坦佛大学、麻省理工学院、贝尔实验室、IBM公司等多家研究单位的科学家引导着纳米材料的合成、组装及应用领域的发展。我国在纳米材料控制合成及应用研究领域也取得了长足的进步和非常有特色的研究，目前在包括控制合成、纳米晶形成机制等领域的研究正在向国际一流水平迈进。

记者：请展望该领域的近期发展方向。您和您的研究团队将会在哪些方向开展进一步的研究？

李教授：实现对纳米晶材料尺寸、形貌更为精确的控制仍将是该领域的基础与热点研究内容；在此基础上发展单分散纳米晶二维、三维集成与组装技术；并以此为基础发展新型纳米器件，拓展单分散纳米晶在催化、太阳能电池、纳米生物技术等领域的应用将是该领域近期的主要研究方向。我们已经在以单分散纳米晶为结构基元构筑三维胶体晶体、单分散纳米晶制备技术中试放大等领域取得了系列进展，并已在量子点发光、纳米催化、锂离子电池纳米多孔纳米材料、太阳能电池、纳米生物技术等领域取得了可喜进展。

记者：通用纳米材料合成方法是当前纳米科技领域研究的热点和难点之一。作为一个立足国内的研究人员，在从事科学研究时却具备了国际视野，您是如何做到这一点的？

李教授：纳米科技领域是上世纪80年代以后发展起来的一个新兴研究领域，我国总体研究起步较早，涌现出一批像白春礼、解思深、朱道本、钱逸泰、范守善、候建国、郑兰荪、洪茂椿、卢柯、薛其坤等院士为代表的国际知名科学家，在总体上保持了较高的研究水平。立足国内，我们可以从中学习到很多。结合国际发展动向，我们课题组近年来主要致力于纳米材料控制合成技术及其应用的研究，在一维纳米结构、空心复合微球等新型纳米晶结构研究中取得了系列的进展，在此基础上，将研究领域拓展到了单分散纳米晶的控制合成并取得了一些新的成果。

记者：您是国家杰出青年科学基金获得者。国家自然科学基金对您的研究起了怎样的作用？作为教育部“长江特聘教授”，您对我国高等院校的人才培养有什么体会和建议？如何能够培养出更多的具有国际竞争力的研究队伍？

李教授：在过去的10 多年中，我主要从事纳米材料化学基础研究，先后获得了国家自然科学基金资助，可以说没有国家自然科学基金的资助，就没有我的今天。国家自然科学基金鼓励创新的精神一直激励我开拓进取，去做出真正有原始创新性的工作。当前，我国正处在历史上空前发展的最佳时期，面临着前所未有的机遇与挑战，作为一名科研工作者，当肩负起历史的重任，励精图治，做出无愧于时代、无愧于祖国、无愧于人民、无愧于自己的成果，为中华民族崛起作出应有的贡献。

“土鳖的典范”－－李亚栋教授 

李亚栋清华大学博导，他当年就有Science获得全国百篇优秀博士论文，他的学生王训又以nature获得全国百篇优秀博士论文，而且做化学的非凡是做纳米的应该可以频繁在国际知名刊物见到李亚栋的名字，他在培养学生上应该有自己一套独特的办法。

聪明，在纳米方寸间闪耀——记李亚栋教授和他的研究小组

深秋的一个傍晚，在何添楼201室，终于见到了化学系李亚栋教授。不熟悉他的人或许会猜想，这位带领他的研究小组在Nature上发表了纳米领域论文的教授一定是个博学的长者，两鬓斑白，一本正经。然而那时迎面而来的却是一位头发乌黑的中年人，中等个儿，一袭黑色的运动装散发着无尽的活力。假如在校园里碰到，人们断然不会想到这是一位刚刚四十出头的年轻博导，或许还会以为是哪个在读的博士呢。

几句介绍与寒暄之后，聊起自己的工作，李教授如数家珍地夸夸其谈起来。

做科研：想到然后才能做到

李亚栋教授称他们研究小组最近在Nature上发表的工作是一篇方法学的文章，是对多年来的该领域的重要发现给出了一个合理的机制，即是为合成制备尺寸均一的纳米材料提供了一种通用的方法。在这之前国际上的同行多是用金属有机化合物来做，但因为它成本高、毒性大且不稳定等问题，不利于进一步开展研究与应用探索；李亚栋教授的研究小组的工作有望为纳米材料的研究与应用发展开辟新途径。

取得这样的成就，李亚栋教授并不认为是什么偶然的事情，用他的话来说是“水到渠成”的。他认为重要的不是在做的过程中克服了什么困难，而是首先想到要做什么，什么目标才是最要害的。

他坦承，自己在纳米研究这个领域已经做了十多年。刚起步时象大家一样虽然也很想取得重大突破，但由于经验与眼界，难以找到切入点，熟悉上有待提高。经过这些年的不懈努力，终于意识到通用的合成方法这个问题重要性；其实国际上在这方面也有些相关的报道，只是没有引起应有的关注；直到最近大家才忽然意识到这个问题可能是纳米技术研究与应用突破的要害。发现这一重要目标后，他带领研究小组迅速调整研究方向，敏锐地在03年初开始切入该前沿课题，开展方法学的研究，并于04年秋季在实验上取得要害性突破，为进一步地系统深入拓展纳米材料合成方法学及其应用研究奠定了基础。

回顾自己这些年来的工作，李亚栋教授概括说：“做研究，要害是个熟悉问题。一旦能熟悉到什么是问题的要害，就找到了研究的方向和要达到的目标。这时只要找到合适的方法，就会取得重要进展。”

在李亚栋教授眼中，思考是做科研最重要的品质，且一直以梁启超和蔡元培等先贤对大学之自由思想精神的名言为其座右铭。他说清华的学生都很聪明，基础很好，也很勤奋，已具备了成为优秀科技工作者的基本条件。但一个出类拔萃的研究者光有聪明和勤奋还不够，可能最要害的是具有的、独树一帜、与众不同的思考能力，善于判定问题的要害点在什么地方。否则就只是埋头拉车而不知抬头看路。这样或许能解决一些技术性问题，但却不能敏锐地发现问题，提出问题。

对研究生来说，首先要判定课题的价值，譬如做菜，做普通的家常菜与做名菜的刀工、火候可能都差不多，但做出来的价值完全不同；然后要去考虑自己有什么条件可以借用，如同荀子所言：“君子性非异也，善假于物也。”找好了方向、方法之后开始工作，优先选择那些能立竿见影取得突破的地方，发现蛛丝马迹，假设它可能是什么机制，实验中能找到什么证据支持其假说，找到其规律性，最终看能否在其它体系中得到进一步证实和推广。假如不能就再修正、发展、甚至推翻、重新建立。

国际竞争：序幕刚刚拉开

“我在这里的工作时间可能比美国同行更长，我们基本的条件都具备，而且我们的学生也不比别的差，我们的资源、信息都很清楚，那么发一篇Nature实在没什么值得庆贺的，而是应该如此。”李亚栋教授如是说。“”让上一辈的科学家落后了至少国际十年，八十年代初有的出国进修赶上了一些，而到这一代应该是和国外同行站在同一条起跑线上。没有落后的理由。

所以当别人纷纷祝贺他在Nature上发表论文时，他本人十分冷静，他更关注该研究小组的工作能否被同行广泛关注与引用，能应邀撰写该领域的综合评论或在国际大会报告上与国际知名科学家摆在平起平坐的地位上。

事实上，已经有一些闻名的欧、美科学家，在应国内同行邀请访问北京时，主动提出留半天来找清华那个“亚栋李”讨论，听过李教授系统介绍自己研究小组的工作后，都觉得印象很深刻，希望李教授能有机会访问他们国家，与其开展合作、交流。

讲到这里，李亚栋教授坦承从没出过国，戏称自己“是个标准的‘土鳖’”，但总是善于和很多从国外回来的老师以及在国外工作的自己原来的学生交流，从他们身上学习，取长补短，扬长避短。他非凡强调自己总是处在不断地思考、学习与实践积累中。

他形象地说：“今天我假如是个大力士，能抱起一条牛，但我是从小牛犊的时候就开始抱起，一直就没停过，假如中间停一下可能牛犊长了就抱不动了。因此我们只要不停地努力就没有理由不如别人。”

在李亚栋教授看来，发一篇Nature或Science实在不能说有什么成就感，它只是我们科研竞争能力的一种表现。他介绍说，论文的第一作者、研究小组中的青年教师王训，在国际纯粹化学年会上获了国际优秀青年科学家奖，全世界只有四个，其它三个分别来自美国的哈佛、加州伯克利和日本京都大学，此前中国尚从未有过。这正说明我们在国际舞台上的竞争才刚刚拉开序幕。

师傅对徒弟的非凡“考验”

说到如何培养自己的学生，李亚栋教授非凡有一套自己的想法。一方面正如前面提到的，他希望自己的学生是善于思考的；另一方面又希望学生和自己一样是在不断的积累中一步一步走出来的。他说培养学生就像练习猎人一样，在把握一些基本技术的基础上，能敏锐观察到独特之处，判定出要害点。

“在研究生阶段，即便只是纯粹技术性的课题也同样能达到培养与练习人的目的。”李亚栋教授说，“可以在做事的过程中磨练自己，学到基本的技术，对做学问的道理有所领悟。”

做研究生因为选择的导师、方向的不同，相应的机会、热门程度也会很不同，但这没有关系，可以从最基础的事情做起，时机成熟的时候自然就用到了。他说自己当研究生的时候所从事的萃取分离研究，也只是个技术问题，当时连发一篇核心期刊的文章都不易，但也确实练习了自己。这并不是说放弃大的志向，而是说从当下的本职工作踏实地做起。任何人能把一件事情当作自己的事业去做，就有值得我们学习的地方。

李亚栋教授说自己总是拿一些很一般的题目给新进实验室的研究生，然后在一旁暗中观察他们。实际上问题的结果是他早已知晓的，但他就是要看他们能否把普通的事做得与众不同。“就似乎过去老师傅教徒弟天天扎马步，似乎没教功夫，其实是磨练意志，看看他是不是这块料。”

经过这样一番考验，能把小问题照样做得很出色的人就被李教授调去研究更重要的问题了。用他更形象的说法就是，“当我觉得他是有两把刷子的时候就不会让他去洗菜，而是要让他来掌勺了。”所以首先把本职的事情做好，在任何地方都与众不同、出类拔萃，是走向成功的第一要义。

这样培养出来的学生能力强是勿庸置疑的。今年刚从在这里毕业的两个博士已到闻名的斯坦福大学做博士后研究；而哈佛大学和加州伯克利化学系在中国唯一招收的两名化学方向的研究生也全来自该研究小组；他的学生已连续三年备被评为清华大学研究生年度“学术新秀”第一、二名……李亚栋教授说，一方面说明我们清华的学生确实很优秀，另一方面自己也感到作为“教练”在人才培养上也摸到了点门道、积累了点滴经验。说起这些的时候，他的脸上浮现出孩子般的纯真笑脸。

“有多大的胸怀就可以做多大的事”

和李亚栋教授聊天，你会感到似乎他整个人总是在不断的挑战与进取中勃发着，他给人第一印象的那种活力一直贯穿其中。这不光是他的学术。他做学问的品格同时也是他的整个生命的品格。

聊起做学问的历程，他从一所很普通的本科院校，到中国科大读研、工作、读博，再到经由“百人计划”来清华重新创业，确实一直布满着机遇与挑战。李亚栋教授说自己从没有怕过失败，做不成没关系，找到了问题就行。回想起在科大读研的经历，当时从没有因为和很多优秀的人在一起就觉得自己不行，而只是想着怎么去学习人家的优点，完善自身的知识结构。结果还在读博士期间就已经有Science论文发表。他非常感谢科大的教育和培养，感谢科大精心培养他的老师们。来到清华更是给了他可以充分施展自己想法的空间。当然他说在清华和更多的强手在一起，竞争压力更大。但这对于一直在挑战中摸爬滚打出来的李亚栋教授来说，更多的还是一种机遇。

学术之外，他还爱好乒乓球以及棋牌之类他称之为要“斗聪明”的游戏。他打乒乓球或玩棋牌喜欢与高手切磋技艺，开始经常处在末位，但学习一段时间后谁要赢他都不轻易了。他说在娱乐中学到了很多学习的方法。

“人就是在要害时候不能犯错误，有机会的时候一定不能放过。”李亚栋教授笑着总结道。李嘉诚先生有句名言：栽种思想成就行为，栽种行为成就习惯，栽种习惯成就性格，栽种性格成就命运。李亚栋说我们可以理解为“思想决定行为，行为决定习惯，习惯决定性格，性格决定命运”。而性格在他这里就表现为基于自信的坚定意志。

有了意志，只有学习才能不断进步；而只有乐于发现、欣赏别人的优点才能善于学习，而不是一味地挑剔别人、害怕别人超过自己。不应怕别人学自己的东西，因为假如别人都不如自己，就没了竞争对手，也就没有进步了。“自然界中在一个敞开体系中存在物质和能量的交换，同样我们也只有在一个开放、敞开体系中才能学到更多东西，实际上就是要勇敢地接受挑战。”他如是说，也总在如是做。

“有多大的胸怀就可以做多大的事，做人与做学问都是一样。”在我们的采访快要结束的时候，李亚栋教授意味深长地说。