2020年4月19日,清華大學(xué)化學(xué)工程系張強(qiáng)教授發(fā)布了一條朋友圈:“清華大學(xué)109歲生日即將來臨,準(zhǔn)備了個(gè)清華制造的微納物質(zhì)科學(xué)獻(xiàn)禮!”喜悅之情仿佛要溢出屏幕。
“感謝清華、感謝SMALL,15歲第15期,感謝王訓(xùn)教授和林元華教授一塊組織了這個(gè)專刊。自強(qiáng)的清華更奮進(jìn)!”配圖使用的是三天前正式出版的專刊《清華大學(xué)微納材料研究》的封面。那是一個(gè)納米材料構(gòu)筑的二校門,柱子用碳管表示,平面用石墨烯構(gòu)建。背景中,納米顆粒渲染的紫色煙花競(jìng)相綻放,這是屬于清華科研人的最美四月天。
時(shí)間回到21世紀(jì)初,清華大學(xué)在《科學(xué)》(《Science》)、《自然》(《Nature》)中發(fā)表了多篇涉及微納材料的文章。那時(shí),學(xué)校已經(jīng)在微納領(lǐng)域有不少突破。張強(qiáng)老師也在這期間來到了清華園。
后來,學(xué)校在應(yīng)用平臺(tái)推進(jìn)學(xué)科交叉融合,原來個(gè)別點(diǎn)的突破,逐漸發(fā)展為幾個(gè)相關(guān)學(xué)科的攜手并進(jìn)。從碳納米管,到石墨烯,再到單分散納米晶,清華科研人越來越多地在世界舞臺(tái)大放異彩。材料科學(xué)、化學(xué)、化學(xué)工程、物理、環(huán)境、機(jī)械工程、能源科學(xué)、航空航天、電子信息……張強(qiáng)老師坦言,不同學(xué)科背景的科學(xué)家確實(shí)會(huì)在描述同一個(gè)問題時(shí)使用不同的語言范式和思維角度,由此造成溝通壁壘,但大家愿意打破這樣的壁壘,因?yàn)橛泄餐目蒲惺姑凹{米材料就是這個(gè)使命的共同載體”。
2018年,《微尺度》(《SMALL》)編輯聯(lián)系張強(qiáng)教授以及化學(xué)系王訓(xùn)教授、材料學(xué)院林元華教授,表達(dá)為清華出一本特刊的意愿。當(dāng)時(shí),一方面清華多個(gè)課題組正在進(jìn)行有關(guān)微納材料的結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)以及在能源、環(huán)境包括健康領(lǐng)域應(yīng)用的研究;另一方面,微尺度是國(guó)際上非常有知名度、有聲譽(yù)的高水平學(xué)術(shù)期刊。真可謂天時(shí)地利人和,三位老師非常愉快地接受了特約編輯的工作。
從2018年底約稿、2019年中收稿、2020年4月16日最終出版,三位教授充分發(fā)揮學(xué)科互補(bǔ)優(yōu)勢(shì),張強(qiáng)教授側(cè)重尋找微納材料在能源、健康、環(huán)境方面的稿件;王訓(xùn)教授主要邀請(qǐng)有化學(xué)背景、討論微納材料化學(xué)轉(zhuǎn)化的稿件;林元華教授更偏重微納材料的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)研究方面的稿件。
在這次大規(guī)模的跨院系合作中,張強(qiáng)老師深感通識(shí)教育的重要性。今年九月,強(qiáng)基計(jì)劃五大書院即將迎來第一屆本科生,張強(qiáng)老師認(rèn)為“這有跨時(shí)代的意義,也是我們清華新百年能夠做到理工融合、充分將清華大學(xué)理工類研究的水準(zhǔn)帶到學(xué)生培養(yǎng)具體實(shí)踐中的一個(gè)重要抓手。”
培養(yǎng)模式的創(chuàng)新,必將激發(fā)更多清華學(xué)子的思維火花。正如“納米二校門”所體現(xiàn)的清華科研人的無限創(chuàng)造力,“我們感受到這樣一個(gè)時(shí)代,我們?cè)跁r(shí)代的召喚下朝著這個(gè)使命而努力。”張強(qiáng)老師相信科研的新奇性和國(guó)家需求是可以融為一體的,國(guó)家已經(jīng)發(fā)展到依靠知識(shí)創(chuàng)新、技術(shù)迭代進(jìn)一步發(fā)展的時(shí)期。
微納材料的多學(xué)科創(chuàng)新是構(gòu)筑從小尺度科學(xué)到宏觀世界的關(guān)鍵橋梁。以微納之小,見世界之大,科學(xué)家們擁有“最樸素的生活和最遙遠(yuǎn)的夢(mèng)想”。所謂“智者建橋”,正是清華科研人最為崇高的使命。