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原文标题：北京理工大学材料学院副院长张加涛：做别人没有的才有趣

原文链接：http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2018/9/338796.shtm?id=338796

　　“我很荣幸作为教师代表在此发言，有两点体会与大家分享，与大家共勉。第一，勤勉自励，十年磨一剑，铸就工匠精神。第二，教学相长，化育栋梁，传承家国情怀……”不久前，在北京理工大学本科新生开学典礼上，教师代表张加涛慷慨激昂地说道。

　　张加涛既非院士、长江学者，也非“万人计划”教学名师，何以被选作教师代表？实际上，他是北京理工大学徐特立特聘教授，迄今为止，该校得此殊荣者仅3人，而他是首位。今年年初，由于在无机纳米材料化学领域的突出贡献，他被授予英国皇家化学会会士。

　　他的科研故事就像一本书，正待人翻开。

　　让纳米半导体1+1>2

　　对张加涛的采访，是从一块色泽偏蓝的玻璃开始的。这块看似平常的玻璃，背后却蕴含奥秘。它掺杂了纳米材料，也就成了“太阳能荧光聚集器”。比如，大厦的窗户使用少许这种材料，就可以自动收集光能，收集到的能量可以用作取暖，或和光伏电池连接起来用作供电，因此也被称为“智能玻璃”或“智能窗户”。

　　张加涛告诉《中国科学报》记者，高分子的好处在于容易改变和控制形状，如3D打印，其核心就是形成一个三维有序结构，一旦与光的波长相匹配，就可能会对光产生影响。“如果半导体纳米晶材料结合高分子3D打印实现对光的控制，就可以发挥更大的作用；比如科幻电影中的隐身衣，就是通过改变光的折射角度，使人眼陷入盲区。”

　　事实上，人工光合成只是张加涛众多研究项目中的一个。而要论起他最主要的研究，就不得不提他利用纳米化学方法制备半导体掺杂纳米晶。“通俗点说，就是让杂质可控地固定在纳米晶内部的精准位置，这对纳米半导体材料的意义重大，可以让杂质参与到半导体的能量传导过程，并且成为不消耗能量的真正‘杂质’，从而实现为非硅半导体纳米材料加入杂质的‘1+1>2’的效果。”

　　据他介绍，半导体纳米材料形成更多种类的异价掺杂后，组装成膜可以形成多种PN结器件，进而可以制作成场效应晶体管、发光二极管、太阳能电池等。

　　“新原理、新方法，之后才会产生新材料。我们做的是探索最前沿的原理和方法，为日后学界和业界新材料的制造、应用提供指导性意见，说不定还能引发一场材料界的工业革命呢！”说起自己的研究，张加涛很自豪，“做别人没有的，才是有趣的！”

　　不鸣则已，一鸣惊人

　　2000年在北京理工大学攻读硕士期间，张加涛就参与了纳米研究。但真正接触纳米材料是他读博的时候，当时，张加涛师从清华大学教授、中国科学院院士李亚栋。

　　“我在国内课题组做得不是最好的，便想着出国进一步深造。”张加涛先去了德国，后又去了美国。在他眼中，德国与美国的科研风格迥异，前者按部就班、相对悠闲，“做科研要抢占先机，结果比他人晚一步就不值一提”，于是他又去了节奏紧凑、比较拼命的美国。

　　在这里，他与马里兰大学教授欧阳敏合作，将化学与物理相结合，对纳米材料作进一步研究。

　　张加涛回忆，欧阳敏提出了金属@单晶半导体核壳纳米结构这一“完美”结构，对自己来说是一个很大挑战。根据传统材料合成原理是不可能的。“对我来说，挑战传统科学成形的理论是非常困难的，但博士后必须去挑战一些不可能。如果做不好，还有可能失去与他人合作的机会。”

　　张加涛凭借所学的无机合成化学经验做了一两年时间，“可以说已经濒临崩溃”，最后终于柳暗花明，还是无机合成化学的方法，改变工艺上的一个点，将这一结构制备了出来。

　　“这个过程可谓‘厚积薄发’，离不开我博士期间、德国学习期间的积累，但更关键在于厚积的过程是否坚持下来。在实验过程中，我也常和导师争论，甚至很多时候争论得面红耳赤，用实验数据说话。”张加涛回忆起这段经历，仿佛就在昨天。

　　这项名为“大晶格失配下金属@单晶半导体核壳纳米晶的合成及在光—物质—自旋调控方面的新应用”的研究很快发表在《科学》和《自然》杂志上。《科学》评价其为“完美的不匹配”，《自然》对它的评价是“光—物质—电子自旋的完美调控”。不鸣则已，一鸣惊人。一年之内，先后在两大顶级科研期刊发表文章，在国际上都罕见。

　　“它是我科研信心增长的关键点。让我感受到科研的兴趣，来源于不断的努力和坚持，也证实了我有做科研的兴趣和能力。”张加涛说。

　　抓住意料之外的“不好结果”

　　就在众人为他欢庆，恭喜他能在美国轻松地找到一份不错的职位之时，张加涛却毅然决定回国。心中的那份家国情怀，牵动着这位从山东沂蒙革命老区走出来的教师。2011年，他回到了母校北京理工大学任教。

　　“徐特立老校长曾说‘实事求是，不自以为是’，我理解的是一定要严谨，做科研本身是‘求是’的过程，做人也应当如此。第一，要跟学生做到心与心的交流；第二，要努力发现别人的优点；第三，做人要严谨、诚实。”张加涛说。

　　在足球竞彩app排名的科研生涯中，有一件令张加涛难忘的事。这还得从他带的第一批硕士研究生赵倩、刘健说起。他们在做用阳离子交换法制备CdS量子点的实验时，发现本该发黄色荧光的量子点发出了红色荧光。刘健、赵倩以为实验操作过程中犯了错误，找他说明情况时还面带愧疚。当时，大家并不太在意，然而，一年后再次测试，依然发红光。张加涛发现这并不是实验操作过程中的错误导致，而是一个新的现象，于是深挖下去，解决了掺杂能级和掺杂发光稳定性这一国际难题，并最终将研究成果发表在《先进材料》杂志上。

　　“科研结果没有好坏之分，也许一个意料之外的‘不好结果’，其中就暗含着全新的理论或方法，因此在实验中一定要抓好每个细节。”张加涛后来总是这么对学生说。

　　在博士生白冰眼里，导师张加涛善于用简单的方法解决复杂的问题，就像“太极中的四两拨千斤”。而博士生张二欢眼中的导师，“一开始很严肃，接触之后发现他很接地气”。

　　张加涛所在的办公室楼层有一个乒乓球台。平时，做实验不顺、心情郁闷时，就照着乒乓球抽两下，“这是很好的解压方式”。

　　采访快要结束，门口露出一个“小脑瓜”来找爸爸，张加涛珍惜和孩子在一起的时光，“谁说搞科研不顾家，带孩子的时候才是脑子完全放松的时候”。