石墨烯被誉为“21世纪最重要材料”，厚度只有一张纸的几百万分之一，却拥有比铁强200倍的纳米级强度。但同时，它又像柔韧的橡胶，具备较强的伸缩性；它对气体和液体具有极强的防渗透性且拥有优于铜的导热导电性能。这种“神奇材料”是物理学家安德烈·海姆在2004年发现的，他和物理学家康斯坦丁·诺沃肖洛夫因为这个发现获得了2010年诺贝尔物理学奖，被誉为“石墨烯之父”。
近日，安德烈·海姆来到中国参加2023腾讯科学WE大会，现场讲述了他和同事们通过“撕胶带”获得石墨烯的经历，并带观众窥探其神奇的特性。在接受羊城晚报·羊城派等媒体采访中，他还分享了更多科研背后的故事。
研究没有人研究过的领域
因在磁悬浮、壁虎胶带和石墨烯三个前沿研究方面的贡献，安德烈·海姆被评为世界上最活跃的科学家之一。他总是试图找到一些无人发现的事物，也经常从一个研究领域跳到另一个研究领域。
只专注于一个学科领域研究比较好，还是跨学科研究更好？“读博士时我就专注于一个非常狭窄的研究领域，但除了我的上司几乎没人对这项研究感兴趣，从科研角度看其实是在浪费时间，但对我来说也是一次很有用的经历。”安德烈·海姆回忆道，那段经历让他充分感受到了科学的氛围，掌握科学运作的规律。
“在那之后，当我的研究不再是一份谋生计的工作时，我开始思考周围有什么不寻常的地方，没有人研究过的领域。于是我开始从一个课题跳到另一个课题，从超导现象到磁悬浮，再到壁虎胶带，有些发现发表了，还有些发现从未发表过。”至于是专注还是跨学科开展研究，安德烈·海姆认为，“需要把两者结合起来，既要有某个领域的专长，也要往不同的方向尝试探索。当你在一个领域已经站稳了脚跟，可以尝试跳到其他领域，或许就会有新的发现。”
科研需要专业的好奇心
在很多人的印象中，物理学家常常是很严肃的样子。安德烈·海姆并非如此，甚至有时会有些“调皮”——他曾将一只青蛙放到磁场中，并调整磁场强度让它悬浮在空中——这一实验还让他获得了“搞笑诺贝尔奖”，他也是至今唯一一个同时获得过“搞笑诺贝尔奖”和诺贝尔奖的双料“诺奖”获得者。
在安德烈·海姆看来，“幽默是一种保护自己的方式”：“微笑着面对一切，也许这不能帮你获得诺贝尔奖，甚至‘搞笑诺贝尔奖’，但它可以让你的生活变得更好。不要把每件事都搞得很严肃，特别不要对自己过于严肃。”
安德烈·海姆的生活里不只有微笑，还有好奇心，“好奇心会让你的生活更有趣”。与此同时，好奇心对于科学研究也很重要。“但只拥有好奇心却不继续进行研究的话，也不能拿到诺贝尔奖。”安德烈·海姆说，“要区分随机的好奇心和专业的好奇心，比如我可以很好奇月球上发生了什么，但这对我的研究没有什么帮助，要将好奇心集中在自己的研究领域。”
石墨烯仍是年轻材料
在石墨实验中，人们常常先用胶带把石墨上的杂质粘掉，留下干净的表面再进行后续试验。安德烈·海姆就对被丢进垃圾桶里的胶带产生了好奇，通过在显微镜下观察被丢弃的胶带并不断重复粘胶带的过程，最终成功分离出了单层石墨烯。
仅仅是发现石墨烯还不够，安德烈·海姆和研究团队还开展了一系列后续研究，“这一材料可在未来10到20年带来诸多行业的革命”。安德烈·海姆透露，其团队与来自中国深圳的研究人员合作，成功将石墨烯作为“点金石”，从只含有十亿分之几黄金的废料溶液中提取出黄金。
对于石墨烯的应用前景，安德烈·海姆说：“一种材料从在实验室被发现到真正影响人们的生活，需要很长一段时间。从这个方面来说，石墨烯还是一种非常年轻的材料。目前我们正处在通过添加石墨烯来改善现有产品的阶段，石墨烯更多是作为添加剂使用，这不是革命性的进步，但是非常重要的进步。我们可以想象的不仅是更小的晶体管，或许是透明、可弯曲的电子产品，我个人认为使用二维半导体，比如与石墨烯结合，是可以实现的。所以说，真正的二维材料‘革命’还没有到来。”
文、图|记者 王莉
校对 | 朱艾婷