作者:王丹红 来源:科学时报 发布时间:2011-10-12 8:14:02
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2011诺奖得主:好科学家要学会谦卑和聆听

 
□本报记者 王丹红
 
因为39年前发现了准晶,2011年10月5日,70岁的以色列工学院材料学家达尼埃尔·谢赫特曼获得2011年诺贝尔化学奖。
 
在以色列工学院举行的新闻发布会上,谢赫特曼说:“往事给我的教训是,好科学家是一位谦卑、聆听的科学家,而不是100%地捍卫他在教科书上读到的知识。”
 
发现:惊奇与辛酸
 
谢赫特曼在以色列出生和接受教育,以色列工学院是他研究事业起步的地方。
 
1981~1983年,谢赫特曼利用学术休假年来到美国约翰·霍普金斯大学。1982年4月8日,他将铝锰合金熔化后快速冷却以防止其结晶,并在电子显微镜下观察样品中的原子结构。显微镜里,他看到了一张从未见过的电子衍射图模式:这个合金有非同寻常的旋转对称——五边形对称,原子排列有序但结构模式不重复。
 
在晶体结构中,原子排列模式应该有序且重复,因此这不是标准的晶体结构。
 
谢赫特曼不能解释自己所见。他告诉同事发现了一种新的材料结构,同事不相信他,他捍卫自己的观点,却引来了麻烦:研究组组长要求他离开。两次诺贝尔奖获得者莱纳斯·鲍林说:“没有准晶,只有准科学家。”
 
2003年,谢赫特曼回忆当时的艰难处境:“两年多时间里,没有人相信我的结果,我被嘲笑……我担心自己的科学,我担心自己的职业生涯。”
 
发表:一波三折
 
幸运的是,谢赫特曼在以色列工学院的同事伊兰·布雷希愿意帮助他发表成果。
 
1984年,布雷希建议制作一个20面体的玻璃模型。两人写了一篇包含这个模型和实验结果的论文,当年夏天投给《应用物理学期刊》。编辑拒绝发表,理由是文章不适合期刊的读者。他们将论文转投《冶金学学报》,学报接收了论文却在近一年的时间里都没有发表。
 
谢赫特曼又将论文送给美国标准局著名材料学家约翰·卡恩。卡恩建议精简文章内容、去除模型和实验细节,只包含实验发现。最终,题为《一种长程有序但不具备平移对称性的金属相》论文发表在1984年11月的《物理学评论快报》。
 
发展:一石激起千层浪
 
成果发表后,世界各地的科学家给他打电话:“我们做出了你做的东西,我们看到了你看到的东西。”
 
康奈尔大学的物理学家维伊特·埃尔塞说:“考虑到制作这些材料的简单性,在谢赫特曼之前,应该有许多科学家已经见过这种五次对称图形,但是因为这不符合晶体学的严格规定,他们放弃了所见。”
 
1992年,国际结晶学联盟改写了结晶的定义,从“有序、重复的原子阵列”改为“任何有离散衍射模型的固体”。
 
准晶也在大自然中被发现。2009年,有人在意大利博物馆收藏的一块铝铜铁合金中发现了准晶结构。这块合金采自俄罗斯科里亚克山上2亿年历史的岩石中。
 
谢赫特曼将诺贝尔奖的荣誉归于所有的科学工作者。他说:“如果没有全世界科学家的智慧和汗水,科学不会进步至此,不会如今日般欣欣向荣。”
 
《科学时报》 (2011-10-12 A1 要闻)
 
相关专题:2011年诺贝尔奖
 
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