小世界里大作为——西安交大微纳中心的创新故事

　　1微米，是一百万分之一米;1纳米，是十亿分之一米……迈入新世纪，科技的锋芒正在向更精密更细微的层面深入。成立于2009年的西安交通大学微纳尺度材料行为研究中心(简称微纳中心)，即是对介于微米和纳米尺度之间的材料结构、性能进行研究的科研机构。

　　成立仅仅6年，西安交大微纳中心佳绩频出：不仅每年都有成果在《自然》及其正刊《自然·材料》《自然·通讯》等顶级学术期刊上发表，创造了西安交大以第一作者单位在《自然》刊发论文的历史，并且很多论文的第一作者都是在读博士生、硕士生，培养出了大批人才。

　　成果、人才涌现背后，其生成机制令人好奇。

　　互补产生聚合效应——

　　“梦之队”带出精兵强将

　　生活中的铝制品通常稳定耐用，因为它的表面会自然形成一层氧化铝保护膜。但在含氢环境中，铝制品却常常会在表面鼓出气泡，导致氧化膜保护层脱落，乃至材料失效。

　　日前，“氢鼓泡”成因之谜被西安交大微纳中心成功破解，成果发表在世界著名期刊《自然·材料》上，将有助于提高石化、海洋、航空航天等领域金属材料的服役寿命。

　　这是该中心创造的最新成果。

　　2009年，怀着报效祖国的愿望，在西安交大材料学院院长孙军的邀请下，三位国家“千人计划”专家：美国约翰霍普金斯大学教授马恩、美国海思创纳米力学仪器制造公司应用研究中心主任单智伟和美国麻省理工学院教授李巨，联手发起筹建了西安交大微纳中心。

　　这3人都是微纳尺度材料领域的知名专家，阵容堪称豪华。但在微纳中心执行主任单智伟看来，这并不能保证创新成果不断涌现。“一个团队绝不仅仅是几名最优秀的人的简单集合。组建团队时，我们就有意识地找互补性强的专家合作。不能我不知道的东西，你也不知道。”

　　联系、发现、比较，三人最终组成团队，撑起了微纳中心在世界上的学术高度：马恩教授是世界华人材料领域的权威，单智伟特长在实验，李巨擅长科研模拟。为保持与世界前沿领域的联系，三人商定，单智伟全职回国，其他两人兼职，国内国外两边跑。

　　一个优秀的科研团队，不仅需要学术带头人，也需要实验技术人员。西安交大坚持“以你为主”理念，为“千人计划”专家提供施展才能的空间。微纳中心成立之初缺兵少将，中心所在的材料学院，专门将学院的实验技术团队划归微纳中心管理。对这些人员，微纳中心制定了相应考核管理办法，开展轮岗，让他们“既会玩剑，也会耍棍”，有力地保障了科研的进行。科研“梦之队”由此诞生。

　　坚持“握指成拳”，让“梦之队”发挥最大作用。微纳中心借鉴哈佛、剑桥等大学的经验，在学生培养上，采取了团队导师制，即三位“千人计划”专家和其他老师集体指导每一个学生，克服单一导师的局限性。

　　异质互补、密切协作，聚合效应凸显。“我很幸运能在这些导师门下学习。他们的指导，让我很快了解到前沿领域的问题，更容易出成果。”在导师们的指导下，2012年，在读博士田琳关于“非晶态金属的弹塑性极限研究”的论文，被《自然·通讯》在线发表，并入选“中国百篇最具影响国际学术论文”。

　　把复杂的事情做简单——

　　最大限度把精力投向科研

　　凌晨3点，有学生搬着马扎排队预约科研设备，且大多集中在毕业前夕——中心成立后，单智伟发现了这个奇怪的现象。一经了解才知道，由于采取人工预约方式，信息不对称，容易扎堆。同时，花费巨资购买的仪器设备，在周末、晚上全部关掉了，造成了极大的浪费。

　　为破解这一问题，微纳中心一方面让设备充分运转，确保物尽其用，另一方面聘请了软件工程师，开发了网上预约系统，不仅方便了学生，还实现了对学生科研和设备使用情况的跟踪。

　　这是微纳中心管理改革的一个剪影。

　　回顾自己的科研生涯，单智伟认为，科研的本质就是“把复杂的事情做简单”。为把人从低水平重复的工作中解放出来，把主要精力投入到科研中，在学校的支持下，微纳中心进行了一系列管理改革。

　　为处理纷繁的日常事务，微纳中心将学校给三位“千人计划”学者配的3名秘书组成行政团队，将各种事项全部流程化，每个人负责一环，化解了无序和低效率，真正实现了让科研人员从冗杂的事务中解脱出来。

　　微纳中心在读研究生有26名，占据团队的半数。在对学生管理方面，微纳中心一改过去每年新生入学时花大量人力进行培训的传统，将技术人员培训活动制成课件播放，实现了培训的规范化;将发表文章和获专利授权，折算成享受成果津贴奖励等，实现了激励的制度化。

　　除此之外，微纳中心创造性地提出，取消寒暑假，实行年假制度，研究生和科研人员每人享有20个工作日的带薪年假。“我们不能再把研究生当成普通学生对待，而是要当作专业研究人员来看待，这样，大学才能实现从教学型到研究型大学转变。”单智伟说。

　　“微纳中心的学生在科研技能的学习培训速度上要远超国内的其他团队，往往硕士生第一年即具备了比很多博士生还要扎实全面的科研技能。”成功破解“氢鼓泡”成因之谜、以第一作者在《自然·材料》刊发论文的在读博士生解德刚感慨地说。

　　将论文视为解决问题的副产品——

　　用兴趣标注科研新高度

　　微纳中心成立6年来，实现了多名学生以第一作者发表高水平论文，两篇入选“中国百篇最具影响国际学术论文”。以中心为主要研究团队的“微纳尺度材料形变特性及其尺寸效应”获得2010年度“中国高校十大科技进展”。

　　学生如何走上科技高原的呢?

　　“科研是有乐趣的，并不是枯燥的，不需要苦大仇深。”单智伟说，中心注重吸收国际科研运行方面先进经验，坚持以人为中心，倡导兴趣驱动，注重引导学生在发现、解决身边的问题中享受科研的乐趣。“论文是科研的副产品，把问题解决了，论文自然就出来了。”

　　“雾霾到底是什么?长什么样?”去年春季雾霾困扰时，单智伟给学生提出了这样的问题，但没人能回答他。

　　在单智伟的指导下，研究生丁明帅和同学连续两个月，每天收集空气中沉降的颗粒物，测出了雾霾的成分，并测试了颗粒的力学性能，发现部分颗粒硬度达到钢铁的5-10倍。“雾霾不仅对身体有影响，对飞机发动机等设备也有影响。”当看到测定结果，学生们的喜悦之情溢于言表。

　　仪器设备是科研的基础。面对动辄千万元的仪器设备，微纳中心成立之初就提出，让学生参与管理维护，并进行着国内很少有人做的设备改造工作。“每台设备都有它的局限性和极限，不熟悉仪器，就像买了辆宝马车却开在土路上一样，发挥不了最大作用。”指着自行改造的各种仪器，在读硕士黄龙超告诉记者，这使得中心的设备变得更加独特，能够做出别人无法做的事情。

　　由于独特的科研运行机制和文化，近年来，微纳中心吸引了英国、澳大利亚等许多发达国家的学生和科研人员前来学习。现在，微纳中心已成为世界微纳材料领域最具实力的科研团队之一。