培育年轻人的企业家精神和创业精神

——访以色列材料科学家、诺贝尔化学奖得主达尼埃尔·谢赫特曼教授

□文/ 本刊记者 张 洁 白玉磊

2014 年10 月29 日，在第5 届江苏省自然科学学术活动月启动仪式上，一场特殊的演讲吸引了与会者的强烈关注。演讲者是一位头发花白的外国老者，在演讲时，他时而敞开双臂，露出孩子般的笑容，时而在空中挥舞拳头，快速而有力。他就是以色列材料科学家、理论物理学家、诺贝尔化学奖获得者达尼埃尔·谢赫特曼教授。在科学研究之外，谢赫特曼教授致力于青少年学生的科技教育事业，注重在年轻人当中培育企业家精神和创新精神。人们或想不到，他在科学研究之外所做的事情，会给以色列乃至整个世界带来什么样的影响。

准晶体，打破常识的发现

在科学界承认谢赫特曼的那个惊人发现之前，有关材料学的教科书中都写到，固体材料分为晶体和非晶体两种。就拿我们常用的手机来说，手机内的金属器件是晶体，晶体中的原子按照一定的规律重复排列；而手机的塑料外壳是非晶体，其中的分子或原子排列杂乱无章， 没有特别的规律。那么，有没有一种固体材料既不是晶体又不是非晶体呢？谢赫特曼就发现了这样一种介于晶体和非晶体之间的准晶体。准晶体内部原子的排列很有规律，但是不会重复排列。

那么，谢赫特曼是如何发现准晶体的？这得从30多年前的那个春天说起。1982年4月，谢赫特曼在美国约翰·霍普金斯大学担任助理教授，从事的是航空用高强度合金的研究。他在研究一种铝锰合金时，发现其中的“晶体”有些不守规矩。他拍摄的这种材料的电子衍射照片显示，这种物质存在10次对称轴。也就是说，电子衍射照片在旋转36°（1/10周）后，才能使旋转前后的照片上的衍射斑点完全重合在一起。

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准晶体电子衍射图

100多年来，在涉及晶体结构的相关教科书里明确写着：“晶体里不存在5次或10次对称轴。”然而，似乎不可能出现的现象实实在在地出现了。因此，谢赫特曼对自己拍摄到的照片十分疑惑，还在实验记录的“10次”后面打了个问号。一般来说，科学家有了新的发现会十分兴奋，甚至会像阿基米德那样从浴盆里跳出来欢呼。然而，谢赫特曼一点也不兴奋，因为他的新发现违背了“金科玉律”。难道是自己的实验出现了偏差？谢赫特曼开始重复自己的实验，多次重复之后，结论还是一样。他不但发现了一些固体物质中的10次对称轴，还发现了5次对称轴。

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人物简介

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达尼埃尔·谢赫特曼，以色列材料科学家、理论物理学家。20世纪80年代初发现了具有准晶体结构的合金，在相关学术界引起了很大震动，开辟了研究准晶体的全新领域。目前，准晶体的相关研究成果已被应用到材料学、生物学等多种领域。2011年，瑞典皇家科学院授予他诺贝尔化学奖，以表彰他发现了准晶体。

在他人嘲笑中坚持下来

怀着种种疑惑，谢赫特曼像祥林嫂那样，见人就描述他的新发现，希望能够得到他人的支持。然而， 没有人支持他。这事传到了实验室主管的耳朵里，实验室主管大发雷霆，把谢赫特曼叫进主管办公室，扔给他一本晶体学教材，并对他说：“你为什么不重新复习一下这些教材？你说的那些是不可能发生的。”

为什么人们不相信有准晶体这种材料存在呢？一是因为准晶体内的对称轴打破了常识，更为重要的是，晶体和非晶体在自然界中随处可见，而准晶体在自然界中难觅踪影，人们总是有“眼见为实”的观念。直到2009年，俄罗斯研究人员才在一条河流的矿物样本中首次发现了天然准晶体。

尽管没有人支持谢赫特曼，他还是认为自己发现了固体物质的第三种形式，那就是除晶体、非晶体之外的准晶体。由于不放弃对准晶体的研究，谢赫特曼被约翰·霍普金斯大学解雇了。如今校方或许会有些后悔，因为他们不知道当时解雇的是未来的诺贝尔奖得主。

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谢赫特曼和准晶体结构模型

谢赫特曼怀着灰暗的心情离开了美国，回到自己攻读学士、硕士和博士的母校以色列理工学院。母校以博大的胸怀接纳了他，并聘请他做教授。谢赫特曼还在母校找到了一个得力的助手，他们经过一年多的研究，于1984年发表了一篇描述制造准晶体的具体方法论文。这篇论文的发表是十分艰难的，因为当时学术界并不接纳准晶体这个概念，他们最终把论文发表在一本二流学术期刊上。而且，这篇论文仍旧没有打消一些知名科学家对准晶体理论的疑问。

在反对者中， 反对最激烈、声望最高的是一位两度获得诺贝尔奖的科学家。他就是美国著名的化学家莱纳斯·鲍林，他曾经获得1954年诺贝尔化学奖和1962年诺贝尔和平奖。有趣的是，鲍林获奖成果之一的“共振论”，也是打破了物质结构研究领域的常规，这项理论也曾经遭受非议。鲍林曾经在一场新闻发布会上说：“谢赫特曼在胡说。没有准晶体这种东西，只有准科学家。”由于鲍林在国际化学界影响很大，他给谢赫特曼“准科学家”的称谓不胫而走。多年以后，谢赫特曼的一些朋友还拿这个称号来打趣他。

要成就一项新的科学发现， 需要能够重复相关的实验，否则就是无稽之谈。好在谢赫特曼向科学界描述了如何制造准晶体的方法，一些国家的研究人员陆续在实验室中，以谢赫特曼描述的方法制造出不同物质的准晶体，有些研究人员还开发出了新的制造方法。1987年，法国和日本科学家制出足够大的准晶体，可以经由X射线和电子显微镜直接观察到这种晶体。至此，谢赫特曼的准晶体理论才得到科学界的认可。

从发现准晶体，到终于得到主流科学界的认可，再到因此荣获诺贝尔奖，谢赫特曼经历了漫长的时间，当问及是什么让他顶住重重压力坚持自己的观点时，他告诉记者，“对此我并不在意，我深信自己是对的，他们是错的。我是一个实验型的科学家，我做了大量的实验，结果证明我是对的，然后我就可以非常自信地告诉别人就是这样的。如果你想要推翻我，那就请你再做一遍，用事实告诉我到底是哪里出错了，是实验方法不对，还是计算方法有误，而不是单纯地用书上的理论知识。”

现在的人们也许只看到了谢赫特曼最终的成就，却忘了当年为了维护自己的发现，他在实验室里究竟重复了多少遍实验。

准晶体的未来应用会更广阔

我们都知道，晶体材料和非晶体材料在实际生活和工业生产中应用十分广泛，那么准晶体材料有实际用途吗？

谢赫特曼告诉记者，准晶体是一种很好的热和电的不良导体，非常坚固，表面基本没有摩擦力，不易与其他物质发生反应，不易被氧化生锈，所以最实际的应用就是用它制作不粘锅的表面涂层， 非常好用。另外，许多光学仪器、医学器材、化工材料、电子材料都在使用准晶体的合金，比如说，鉴于其具备的“强化”特性，准晶体材料可应用于制造眼外科手术微细针头、刀刃等硬度较高的工具。“我相信未来它将被运用得更广泛。”谢赫特曼如此说。

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准晶体最实际的应用就是用来制作不粘锅的表面涂层

他教了27年的“科技创业精神课”

谢赫特曼不仅是一位成就斐然的科学家，而且是一位科学教育工作者。在演讲中，谢赫特曼反复强调，科学要从娃娃抓起，幼儿园的孩子就行，因为小孩子是非常聪明的，那些物理、化学知识，他们完全能听得懂。

据他透露，在以色列有一档他主持的电视节目，就是给孩子们普及科学知识，每天不止播放一遍，孩子随时随地都可以叫家长放给他们看。谢赫特曼告诉记者：“如果从娃娃起就开始教授他们相关的科学以及工程方面的知识，他们可能就会从小热爱这个行业，长大之后也会很乐意从事工程以及科学的相关工作，这对国家来说是相当好的。”

在以色列，全国的幼儿园都设有科学的相关课程，而他们到了高中阶段就开始接受创业教育，理工科、医学类高校和职业技校更是如此。谢赫特曼认为，不管哪个国家的创新力教学都应该从娃娃开始，从年轻人抓起，至少在高中阶段就要开始教。

在过去27年里，谢赫特曼不仅自己亲自经营科技公司，更鼓励化学、物理、工程学背景的大学生在学习之余进行创业。他在以色列理工学院一直教授一门课程——“科技创业精神课”， 培养创造型企业家，也培养企业家型学者，把创新与创业有机结合在一起，为以色列成为“创业的国度”立下汗马功劳。

谢赫特曼在大学开设这门课程时，为了给学生树立一个榜样，他计划把这门课当成一个运营项目来运作。为了将自己的课程推广出去，谢赫特曼打电话给学生会，告诉他们自己即将开设这门新课程，不是为了大学开设的，而是为了他们的未来设置的，很多人起初都不理解，但最终谢赫特曼还是说服了他们，并把课程发布在大学的杂志中，就这样打起了小广告：“想要成为企业家吗？该怎么做呢？那好……就来参加这门课程吧！”同时附上了课程的详细介绍。本来这门课只有600个名额，最后来了800多个学生，有些人不得不坐在走廊上，要知道，别的课能来50个人就很不错了，而他的课程从第一天开课就很成功，直到现在也是如此。

在这门课上，谢赫特曼还会请很多特邀嘉宾来演讲。受邀的一般是三种人，一种是成功的企业家，特别是那些从一无所有的穷小子到亿万富翁的典型，一种是新型企业的创业者， 还有一种是各种专业人士，比如律师、金融家。这些人把他们自己成功的案例教给更多的年轻人，告诉年轻人如何获得人生第一桶金、如何开展市场调研、如何把东西卖出去、如何营造企业文化，甚至包括失败的经历等。

通过这些演讲者分享的创业故事，学生们能了解到创业所需的各种技能。

记者在采访中了解到，谢赫特曼曾经的一位学生，现在已经是一家市值1.04亿美元的电脑软件开发公司的老板，同时也是他的客座演讲者之一。所以谢赫特曼对与会者说，如果你是一名老师，把科学家、工程师这样的演讲者请到学校，告诉学生们他们的创业经验，这样的投资是长线的，但是很有必要。

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以色列孩子在上科学课

（责任编辑：白玉磊）