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2019年1月21日，《麻省理工科技评论》公布了2018年“35岁以下创新35人”（Innovators Under 35 China）中国区榜单。从榜单中，我们看到更多中国创新科研力量的崛起，也看到跨学科、跨领域、并且对落地应用有更强烈企图心与使命感的科研创新，这其中涵盖人工智能研究与应用、NLP、脑科学、新材料、新能源、生命科学、生物科技、自动驾驶等多个不同领域。我们将陆续发出对35位获奖者的独家专访，介绍他们的科技创新成果与经验，以及他们对科技趋势的理解与判断。 关于Innovators Under 35 China榜单自 1999 年起，《麻省理工科技评论》每年都会推出“35岁以下创新35人”（Innovators Under 35 China）榜单，旨在于全球范围内评选出被认为最有才华、最具创新精神，以及最有可能改变世界的 35 位年轻技术创新者或企业家，共分为发明家、创业家、远见者、人文关怀者及先锋者五类。2017年，该榜单正式推出中国区评选，遴选中国籍的青年科技创新者。新一届榜单正在征集提名与报名，截止时间2019年5月31日。详情请见文末。 世界上强度最强的材料是什么？高纯钢？钛合金？碳纤维？不，人类已知抗拉强度最高的材料，是碳纳米管。 碳纳米管的密度只有钢铁的1/6，但强度却可以达到它的100倍以上。此外，与常规用于制造大规模集成电路的硅相比，碳纳米管还可以携带比硅多得多的载流子，并可以更快地散热，从而也可以用于制造高性能的碳基半导体。 因此，碳纳米管是一种潜力巨大的下一代超级材料，是未来超强材料和碳基半导体的核心，可以用于制造航空天梯等许多我们现在的世界还不存在的产品，在航空航天、超级建筑、高性能防弹衣、透明显示器、高性能芯片等领域，有着广泛的应用前景。 然而，如果想要充分发挥碳纳米管纤维的力学性能，真正成为改变未来的超级纤维材料，就必须让直径只有1-2纳米（约为一根头发粗细的好几万分之一）的碳纳米管，生长到厘米级、分米级甚至米级的长度。如果达不到这样的宏观长度，在拉力的作用下，碳纳米管纤维就很容易产生相互滑移，甚至从缺陷处断裂。而且，作为一种单晶材料，碳纳米管对于缺陷是十分敏感的。有效的碳纳米管纤维，必须保证每一根碳纳米管都在数亿倍于自己直径的长度上，维持完美的结构。 因此，超长碳纳米管的制备，十几年来一直是国际公认的难题。2009年，张如范正式成为清华大学化工系的一名博士生。从此以后，他开始了在碳纳米管领域多年的研究历程，并逐渐在这种超级材料的制备方面取得了多项关键的突破进展。 现在已经成为清华大学化工系教研系列助理教授、博导、特别研究员的张如范，1986年出生于山东聊城的一个普通农村家庭。父母除了一直要求孩子们“堂堂正正做人，踏踏实实做事”以外，并未在他的学业上给予过多的指导。这种成长环境反而让张如范养成了比较好的自我管理和学习的习惯，他从小学升到大学的学习成绩一直保持优异。 然而，他的成长道路并非一帆风顺。这期间，他经历过高考报志愿失误而导致的复读，也经历过对专业的彷徨，但他总能凭借自己的才智与毅力，更重要的是“不服输”的坚韧性格，战胜困难，不断前进。2009年，张如范以专业第一名的身份，从中国石油大学（北京）保送到清华大学化工系攻读博士学位，挑战超长碳纳米管制备这个国际难题。 一开始，张如范的研究工作并不顺利。在读博的前三年，课题的难度给他带来了巨大的压力，也让他一度感到心情非常郁闷。但不论任何事情，不论他感不感兴趣，只要他选择去做，就一定会尽力把它做好。经历过三年的困顿之后，他慢慢找到了科研的门路，发现了突破超长碳纳米管制备的关键。通过对碳纳米管的生长机理进行深入研究，他突破了以往碳纳米管制备技术的限制，在质量、热量和动量的传递都接近极限状态的条件下，实现了上百亿个碳原子的几乎零缺陷自组装，这种概率就好比做到了在全国十四亿人口中，“坏蛋”的数量不超过两三个。 |
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