藏文科普 | 安德烈·海姆：胶带撕出来的石墨烯之父

撰文/王江山 绘图/王叙

本文来自《知识就是力量》杂志

天才少年遇挫折

1958年10月21日，安德烈·海姆出生于俄罗斯索契。他的父母都是德裔工程师，也许正是受到家族的影响，安德烈从小就展现出在科学方面的天赋，还获得过当地化学奥林匹克竞赛的冠军。

但没想到，安德烈16岁高中毕业后报考俄罗斯（当时为苏联）顶尖大学——莫斯科工程物理研究所（MIFI，现为国立核工业大学）却两次落榜，作为一个生活在俄罗斯的德裔，安德烈早就在成长过程中体会到被视为“异类”的滋味。

莫斯科物理技术学院

幸而优秀的人总能找到好去处，安德烈后来被莫斯科物理技术学院录取了，这所学院和莫斯科工程物理研究所一样知名。安德烈原本更喜欢粒子物理或天体物理，谁知阴差阳错进入了固态物理专业，冥冥中为他的“诺奖”之路铺了第一块砖石。

精英学校登巅峰

莫斯科物理技术学院是一所要求严格的精英学校，来自小城的安德烈有些不适应：他曾是天才，然而这所学校中几乎所有学生都是如此，甚至比他更优秀，他们中的很多人都是物理或数学的国际奥林匹克竞赛冠军。一开始安德烈总是落后，但一年以后，他又在学业上大放异彩了。

安德烈·海姆

1987年，他在俄罗斯科学院（RAS）固体物理研究所（ISSP）获得科学候选人学位（相当于博士学位），正式开始了研究工作。而后他又去了巴斯大学和哥本哈根大学担任博士后研究员。1994年，安德烈成为内梅亨大学的副教授，从事介观超导研究。2001年，他成为曼彻斯特大学物理学教授，2002年被任命为曼彻斯特大学介观学和纳米技术中心主任。这个不断迁徙的“异乡人”找到了新的定居点。

探索石墨烯

安德烈是一个兴趣广泛、习惯于凭爱好做研究的科学家，2004年，他将目光投向了新领域——石墨烯。

石墨的晶体结构是层状的，相邻的两层靠微弱的范德华力（分子间作用力）贴合在一起，层与层之间充斥着大量的电子，因此，石墨是良好的导电体。只有一个碳原子厚度的单层石墨就是石墨烯，这是一种二维晶体，它的电子运动速度极快，因此会具有非常特殊的物理性质，可以促进人们对基础物理的研究。可怎么才能得到单层石墨，制备出石墨烯呢？虽然这是一个热门领域，但研究者们都认为制备石墨烯是极为困难的。

但安德烈还是决心一试，他先用一种特殊胶带粘一小块石墨，然后再撕开胶带，接着再用新胶带去粘旧胶带，如此反复，很快就得到了更薄的石墨片——只有10层左右。之后他又得到了更薄的石墨片，石墨烯终于被制备出来。石墨烯中碳原子的复杂排列意味着它是世界上第一种二维材料，比纸薄，只是一张纸的1/1000000，比钢强200倍。

保持幽默，保持好奇

悬浮青蛙

被安德烈用“壁虎胶带”粘在天花板上的蜘蛛侠模型

生活中的安德烈是个幽默的人，总是保持着旺盛的好奇心和奇妙的想象力。他曾将一只青蛙放到磁场中，调整出合适的磁场强度，让外界的力与青蛙受的重力达到平衡，好让青蛙悬浮在空中，也因此获得了“搞笑诺贝尔奖”。

安德烈表示，预计自己到了75岁时还会继续工作，他就像一个科学世界的顽童，凭借兴趣去探索自然的奥秘，不惧怕失败也不在乎别人的嘲讽，只希望获得知识与真相。

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