石墨烯教父：從千年博后到物理諾獎(jiǎng)的心路歷程（下）

【編者按】 本文作者為諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者安德烈·海姆 ，譯者為科學(xué)網(wǎng)博主薛加民老師。如你也是學(xué)術(shù)圈內(nèi)人士，或者對科學(xué)領(lǐng)域有專研興趣，可進(jìn)入知社學(xué)術(shù)圈公號(hào)查看。本文是《石墨烯教父：從千年博后到物理諾獎(jiǎng)的心路歷程（上）》的下篇。

曼徹斯特的生活

到2000年，我的名下有了介觀超導(dǎo)和磁懸浮的研究工作以及四篇發(fā)表在Nature上的論文，申請正教授的條件成熟了。當(dāng)我的同事們得知我最終選擇了曼徹斯特大學(xué)而拒絕了其他一些看起來更加著名的大學(xué)時(shí)都感到非常驚訝。其實(shí)其中的原因很簡單。曼徹斯特大學(xué)教授招聘委員會(huì)的主任Mike Moore知道我的妻子Irina并不僅僅是我的實(shí)驗(yàn)助手和Nijmegen的兼職物理教員，他還知道她曾經(jīng)在Bristol大學(xué)的博士后期間做得非常成功。所以他建議Irina申請曼徹斯特大學(xué)的一個(gè)教職。在荷蘭的六年里，我從沒有奢望過我們夫妻可以在同一個(gè)學(xué)校都有正式的職位。這就是讓我們決定去曼徹斯特大學(xué)的原因。我們不僅感激這個(gè)可以同時(shí)解決我們兩人工作問題的機(jī)會(huì)，而且也為未來的同事對我們的關(guān)心而感動(dòng)。我們從來沒有后悔過做出這個(gè)決定。

于是，2001年初，在曼徹斯特大學(xué)我分到了幾間年久失修，裝滿老儀器的房子，還有10萬英鎊的啟動(dòng)經(jīng)費(fèi)。大學(xué)里沒有共享的大型實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，除了一臺(tái)氦氣液化機(jī)。這對我來說不成問題。我繼續(xù)了在Nijmegen時(shí)的工作模式，借助別的合作者，尤其是Seregey Dubonos的幫助來開展工作。實(shí)驗(yàn)室以令人驚訝的速度成形了。半年之內(nèi)，我拿到了我的第一筆50萬英鎊的研究經(jīng)費(fèi)。我用它買了一些必須的設(shè)備。雖然我們一歲的女兒占據(jù)了妻子很多時(shí)間和精力，她也在幾個(gè)月后申請到了她的啟動(dòng)經(jīng)費(fèi)。我們邀請Kostya Novesolov以Research Fellow的身份加入我們的實(shí)驗(yàn)室（同時(shí)他還是作為研究生掛靠在Nijmegen，在2004年他從Nijmegen獲得博士學(xué)位）。我們實(shí)驗(yàn)室的研究開始產(chǎn)生成果，這為我們贏得更多的資助，從而導(dǎo)致更多的成果。

到2003年，我們已經(jīng)發(fā)表了幾篇優(yōu)質(zhì)的論文，包括在Nature，Nature Materials和Physical Review Letters上，同時(shí)我們也不斷地為實(shí)驗(yàn)室增添新的儀器。另外，我們拿到了一個(gè)一百四十萬英鎊的資助（由時(shí)任科技部長的David Sainsbury倡導(dǎo)的研究基礎(chǔ)設(shè)施計(jì)劃提供），計(jì)算機(jī)系的Ernie Hill和我建立起了曼徹斯特介觀和納米技術(shù)中心。我們并沒有用這筆意外之財(cái)來建房子，相反，我們利用了計(jì)算機(jī)系已有的一個(gè)250平米的超凈間。我們搬走里面一些老舊的儀器，取而代之的是一些最先進(jìn)的微細(xì)加工設(shè)備，包括一臺(tái)新的電子束刻蝕系統(tǒng)。對于這個(gè)中心，Ernie和我最感到驕傲的是世界上許多其他類似的中心擁有更為昂貴的儀器，但是我們的中心從2003年起，就持續(xù)產(chǎn)出新的器件結(jié)構(gòu)。我們擁有的并不是一匹用來展示的駿馬，而是一匹埋頭苦干的馱馬。

每當(dāng)我向其他國家的同事描述我的這段經(jīng)歷時(shí)，他們都覺得在三年之內(nèi)，憑借并非天文數(shù)字的啟動(dòng)經(jīng)費(fèi)就可以建立起一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)室和微細(xì)加工中心實(shí)在是難以置信。如果我不是親歷者我也不會(huì)相信。一切進(jìn)展都非常順利。大學(xué)很支持我們的工作，但是我最要感謝的是英國工程和物理科學(xué)研究委員會(huì)（EPSRC）非常負(fù)責(zé)的工作模式。這個(gè)資助機(jī)構(gòu)民主而且不排外，你在學(xué)術(shù)界里的地位以及人脈關(guān)系基本上不會(huì)產(chǎn)生任何影響。另外，在同行評議的過程中，也不會(huì)要求你的研究項(xiàng)目要有所謂的“前瞻性的想法”和“對社會(huì)與經(jīng)濟(jì)需求的巨大應(yīng)用前景”。事實(shí)上，這個(gè)機(jī)構(gòu)是基于申請者最近一段時(shí)間在其領(lǐng)域的研究成果而分配經(jīng)費(fèi)的。那些工作得勤奮而且有效的研究者一般會(huì)獲得資助。當(dāng)然，沒有哪一個(gè)資金分配體系是完美的。我們總在期望更好的體系。

但是，讓我改用丘吉爾的一句名言，“除了我所知道的世界上別的國家以外，英國的研究資助體系是最糟糕的”。

三朵思想的云

當(dāng)我們的實(shí)驗(yàn)室和納米中心慢慢成形的時(shí)候，我開始有一些空閑的時(shí)間來考慮新的“星期五晚實(shí)驗(yàn)”。壁虎膠帶的成功和那幾個(gè)關(guān)于酵母菌和“準(zhǔn)鐵基超導(dǎo)體”的失敗就是發(fā)生在那段時(shí)間。一位來自俄羅斯研究所的高級研究員，我們實(shí)驗(yàn)室的常客以及寶貴的合作者，Serge Morozov，把他的前兩次訪問浪費(fèi)在了研究“磁化水”的課題上。2002年秋，我迎來了我們在曼徹斯特的第一位研究生，姜達(dá)。我需要給他設(shè)計(jì)一個(gè)博士課題。顯然，在開始的幾個(gè)月里，他要花時(shí)間提高英語，熟悉實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境。對于一個(gè)初學(xué)者，我給他建議了一個(gè)我橫向思考的課題，那就是把石墨加工成盡可能薄的薄膜，如果做成了，我答應(yīng)他我們將測量它的“介觀”性質(zhì)。近來，當(dāng)我試圖回想起當(dāng)時(shí)這個(gè)想法是怎么產(chǎn)生的時(shí)，我記得有三朵非常不成形的“思想的云朵”。

第一朵云是所謂“金屬電子學(xué)”的概念。

如果給金屬一個(gè)外加電場，金屬表面的電子數(shù)目會(huì)改變，從而可以預(yù)見它的表面性質(zhì)也會(huì)改變。這正是現(xiàn)代半導(dǎo)體電子器件工作的原理。為什么不用金屬代替半導(dǎo)體硅呢？當(dāng)我還是本科生的時(shí)候，我嘗試過給金屬加電場，用X射線來探測金屬表面晶格常數(shù)的變化。這個(gè)想法是很天真的，因?yàn)橥ㄟ^簡單的數(shù)量級估計(jì)我們就能知道這種變化是極其微小的。沒有哪一種電介質(zhì)可以承受高于1V/nm的電場強(qiáng)度，如果換算成電荷密度的話，相當(dāng)金屬表面電荷密度的改變不能超過每平方厘米10的14次方個(gè)電子（譯者注：我用高斯定理計(jì)算了一下，似乎應(yīng)為每平方厘米10的13次方個(gè)電子）。

作為比較，一個(gè)普通的金屬，比如金，在中性狀態(tài)下每立方厘米包含有~10的23次方個(gè)電子。即使對于一個(gè)納米厚的金薄膜，在其上增加或減少每平方厘米10的14次方個(gè)電子只能改變其電子密度的1%，從而電導(dǎo)率改變1%（譯者注：我檢查了一下，似乎應(yīng)為千分之一或者萬分之一），更不用說其晶格常數(shù)更為微小的變化了。

歷史上曾有許多研究人員試圖測量這種電場對于金屬的作用。最早這個(gè)想法要追溯到1902年，在電子剛剛被發(fā)現(xiàn)之后，J.J.Thomson（電子發(fā)現(xiàn)者，1906年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主）就曾建議Charles Mott（著名理論物理學(xué)家Nevill Mott之父，Nevill Mott獲得1977年諾貝爾獎(jiǎng)）去尋找金屬薄膜中的電場效應(yīng)，但是沒有找到[17]。科學(xué)文獻(xiàn)中最早關(guān)于金屬中的電場效應(yīng)的記載出現(xiàn)在1906年[18]。如果不用普通的金屬，我們也可以考慮采用電子密度低得多的半金屬，比如鉍，石墨或者銻（譯者注：有趣的是，這三者為逆磁性最強(qiáng)的三種材料，除了超導(dǎo)體以外）。

在過去的一個(gè)世紀(jì)里，人們嘗試過探尋鉍薄膜中（電子密度為10的18次方每立方厘米）的電場效應(yīng)，但是只觀察到了它隨著外加電場非常微弱的電導(dǎo)變化[19，20]。因?yàn)閷@個(gè)研究方向有所了解，加之有生長砷鋁化鎵異質(zhì)結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，我時(shí)不時(shí)會(huì)思考一下用別的材料來做探尋這種效應(yīng)，尤其是用超薄的超導(dǎo)體，當(dāng)它在普通導(dǎo)體/超導(dǎo)體轉(zhuǎn)變零界點(diǎn)時(shí)，它的電場效應(yīng)會(huì)被放大[21，22]。在Nijmegen，我還曾一度被分子束外延的方法在砷鋁化鎵表面生長的鋁薄膜點(diǎn)燃熱情，但是經(jīng)過一些數(shù)量級的估計(jì)之后，我覺得成功的幾率太小，根本不值一試。

在1990年到2000年左右，碳納米管是另外一朵懸掛在我腦海中的云。

那一段時(shí)間是碳納米管的研究最為熱門的時(shí)候。當(dāng)時(shí)在荷蘭，我有機(jī)會(huì)參加了Cees Dekker和Lee Kouwenhoven的報(bào)告，也讀過Thomas Ebbesen, Paul McEuen, Sumio Iijima, Pheadn Avouris等人的論文（譯者注：此幾位皆為碳納米管方面最為著名的大人物）。他們所展示的那些非常漂亮的研究成果每每都吸引我想進(jìn)入這個(gè)研究領(lǐng)域。但是當(dāng)時(shí)進(jìn)入已經(jīng)太遲了，我想找到別的研究方向，避開那擁擠的碳納米管研究大軍。

第三朵云是我讀到一篇Millie Dresselhaus寫的關(guān)于在石墨的層與層之間插入其他物質(zhì)的綜述性文章[23]。

文中清楚地指出，即使經(jīng)過多年的研究，我們對石墨依然知之甚少，尤其是其電子學(xué)性質(zhì)。這篇影響深遠(yuǎn)的文章促使我深入地調(diào)研了石墨方面的文獻(xiàn)。我讀到了Pablo Esquinazi和Yakov Kopelevich的文章，他們報(bào)導(dǎo)了鐵磁性，超導(dǎo)性和金屬-絕緣體轉(zhuǎn)變，這些都發(fā)生在我們的老朋友石墨身上，而且是在室溫下[24，25]。那些撩人心弦的文章給我留下了深刻的印象，我感覺到石墨非常值得深入研究一下。

這三朵思想的云（或許還有其他我無法回想起來的因素）通過某種莫名的方式融合在了一起，形成了我給姜達(dá)的研究課題。我估摸著如果我們能成功地做成石墨薄膜，而不是鉍薄膜，那么它們有可能展現(xiàn)一些類似于碳納米管的有趣電子學(xué)性質(zhì)。為什么不在這個(gè)方向試探幾個(gè)月呢？我想。

膠帶傳奇

為了制作石墨薄膜，我給了姜達(dá)一塊厚約幾毫米，直徑一寸的人造石墨，并建議他用一臺(tái)拋光機(jī)來打磨它。我們有一臺(tái)很高級的拋光機(jī)，可以磨到零點(diǎn)幾個(gè)微米的平整度。幾個(gè)月后，姜達(dá)給了我一個(gè)玻璃盒子，底部躺著一塊小小的石墨片。他說這已經(jīng)是他用拋光機(jī)能做到的薄膜的極限了。我用光學(xué)顯微鏡觀察了一下，通過聚焦在它的頂部和底部，我估計(jì)它大約有10微米厚。我覺得這太厚了，于是建議姜達(dá)用更精細(xì)的拋光液。但是為了得到這一小塊石墨片，他已經(jīng)用盡了整塊我給他的石墨。這其實(shí)要?dú)w咎于我。我給他的是高密度的石墨而非高度層狀的人造石墨（HOPG），前者比較不容易解離成片狀的材料。另外，當(dāng)時(shí)他還是一個(gè)剛剛來英國的留學(xué)生，還有一些語言上的障礙。幾年之后姜達(dá)成功地完成了他的博士學(xué)位。

我們旁邊實(shí)驗(yàn)室有一位來自烏克蘭的高級研究員Oleg Shklyarevskii，他常常跟我閑聊，聽我開玩笑。我跟他講我們正在做的事情是要把一座山磨成一顆沙。Oleg是STM（掃描隧道顯微鏡）方面的專家，當(dāng)時(shí)他正在參與我的一個(gè)“星期五晚的實(shí)驗(yàn)”（后來失敗了）。他聽到這話后，從他的實(shí)驗(yàn)室拿來了一根粘著石墨片的膠帶。據(jù)說這是他從一個(gè)垃圾桶里翻出來的。事實(shí)上高度層狀石墨（HOPG）是一種常用的STM基準(zhǔn)樣品。實(shí)驗(yàn)前，他們都會(huì)用膠帶把石墨表層撕掉，從而露出一個(gè)干凈新鮮的表面來供STM掃描。人們一直在用這種方法制備STM的石墨樣品，但是從來沒有人仔細(xì)看過扔掉的膠帶上有些什么東西。我把Oleg的膠帶放在顯微鏡底下（見圖2A），發(fā)現(xiàn)有一些碎片遠(yuǎn)比姜達(dá)給我的那塊要薄。直到那個(gè)時(shí)候我才意識(shí)到用拋光機(jī)是一個(gè)多么愚蠢的建議。拋光已死，膠帶萬歲！

我們的實(shí)驗(yàn)從這之后開始變得有希望了，但是這還不是真正的突破，我們需要更多的人力投入研究。Oleg當(dāng)時(shí)忙于他自己的實(shí)驗(yàn)，不想?yún)⑴c進(jìn)來，但是Kostya Novesolov自愿加入了。“自愿”可能不是一個(gè)準(zhǔn)確的詞，因?yàn)槲覀儗?shí)驗(yàn)室鼓勵(lì)成員選擇加入他們感興趣的任何研究項(xiàng)目。那個(gè)時(shí)候Novesolov手頭已經(jīng)有一個(gè)進(jìn)展非常順利的關(guān)于鐵磁體的研究項(xiàng)目[26]。他也是我們實(shí)驗(yàn)室的“管家”，有什么儀器壞了都是他負(fù)責(zé)修理。而我呢，那個(gè)時(shí)候每天都會(huì)花幾個(gè)小時(shí)在實(shí)驗(yàn)室制備樣品，測量和分析數(shù)據(jù)。到了2006年之后我才變成一個(gè)寫文章的機(jī)器和專門的數(shù)據(jù)分析員。我喜歡分析數(shù)據(jù)，但是極為討厭寫文章。不幸的是，沒有一個(gè)寫論文的“作家”，一個(gè)實(shí)驗(yàn)室是無法運(yùn)作的。

圖2：回過頭來看，石墨薄膜其實(shí)很容易得到。A: 殘留在膠帶上的高度層狀石墨晶體（HOPG）。B：在光學(xué)顯微鏡或者放大鏡下，膠帶上的石墨片有一些是透明的。C：如果轉(zhuǎn)移到一個(gè)二氧化硅的表面，透明的石墨薄膜呈現(xiàn)出不同深淺的藍(lán)色。D：我們的第一個(gè)簡陋的樣品，用鑷子，牙簽，銀膠做成的。

Novesolov和我決定測量一些膠帶上的石墨片的電學(xué)性質(zhì)。于是他開始用鑷子把石墨片從膠帶上撕下來，轉(zhuǎn)移到玻璃片表面。因?yàn)檫@個(gè)研究的出發(fā)點(diǎn)之一是想測量石墨片在外加電場下性質(zhì)的變化，所以幾天之后我找來了一些表面氧化的硅晶圓，這樣我們就可以通過給硅加電壓來影響它表面的石墨。這給我們帶來了意外的收獲，一些石墨片在這種晶圓表面呈現(xiàn)出不同的顏色來，這表明它們非常薄，以至于可以讓光透過，藉由光的薄膜干涉而形成顏色。另外，通過這些顏色我們也可以非常直觀地判斷石墨片的厚度（見圖2C）。我們很快就發(fā)現(xiàn)其中有一些石墨片只有幾個(gè)納米厚。這就是我們第一個(gè)真正的突破。

歡呼時(shí)刻

一般的石墨烯文獻(xiàn)，尤其是大眾科學(xué)雜志往往強(qiáng)調(diào)我們是如何用膠帶撕出石墨烯這件事，但是對我而言，這雖然是重要的一步，但是還不是我們Eureka時(shí)刻（譯者注：Eureka指發(fā)現(xiàn)或找到某種東西時(shí)發(fā)出的歡呼）。我們的目標(biāo)并不只是找到一些薄膜而已，而是要發(fā)現(xiàn)它們所蘊(yùn)含的一些激動(dòng)人心的物理規(guī)律。

在Oleg促使我們使用膠帶制作石墨薄膜的幾天之后，Novesolov就已經(jīng)開始用導(dǎo)電的銀膠給石墨薄膜制作電極了。讓我們驚訝的是，它們導(dǎo)電性非常好，即便是這些用銀膠做成的電極與石墨薄膜的接觸電阻都很小。我們可以進(jìn)一步測量它的其他電學(xué)性質(zhì)，但是我們覺得這么一個(gè)難看的樣品（見圖2D）還不值得用低溫裝置真刀真槍地測量。

于是我們就在室溫下給玻璃或硅襯底加電壓來看它的電場效應(yīng)。圖2D展示了我們做的第一批樣品中的一個(gè)。中間部分是大約20納米厚的石墨薄膜，它的寬度大約和人的頭發(fā)直徑差不多。要知道，用鑷子把這么小的一塊石墨片從膠帶轉(zhuǎn)移到硅晶圓表面，并用牙簽把導(dǎo)電銀膠涂到石墨周圍來制作這四個(gè)電極需要多么高超的實(shí)驗(yàn)技能（譯者注：當(dāng)年譯者在實(shí)驗(yàn)室里也專門負(fù)責(zé)做這個(gè)工作）。如今已經(jīng)沒有多少研究人員的手指靈巧到可以做出這樣的樣品了。不信的話，讀者可以親自嘗試一下！

第一個(gè)手工制作的放在玻璃表面的樣品表現(xiàn)出了明顯的電場效應(yīng)，它的電阻可以通過外加電場改變幾個(gè)百分點(diǎn)。這聽起來可能微不足道，但是對比一下此前要測量到一點(diǎn)點(diǎn)的電場效應(yīng)都有多難，我感到非常震驚。

這個(gè)比較厚的石墨薄膜由手工制作的丑陋樣品都表現(xiàn)出了一些電場效應(yīng)，那么如果我們用最薄的石墨薄膜，采用全套的微細(xì)加工技術(shù)做出來的樣品會(huì)出現(xiàn)什么結(jié)果呢？

當(dāng)時(shí)我的腦海里咯噔一下，我意識(shí)到我們發(fā)現(xiàn)了一些極為激動(dòng)人心的東西。這才是我的Eureka時(shí)刻。

從這之后的研究就不再是隨機(jī)的嘗試了。我們不斷提高制作更薄的薄膜的方法，加工出越來越好的器件。這個(gè)過程在外人看來是非常艱苦漫長的，但是我們覺得進(jìn)展出奇的快。幾個(gè)月以后，我們就學(xué)會(huì)了如何用光學(xué)顯微鏡和原子力顯微鏡來找尋單層石墨。我們開始使用電子束刻蝕的方法在石墨薄膜上制作出正規(guī)的霍爾器件，并用金屬蒸鍍機(jī)制作電極，不再用銀膠手工涂上去了。微細(xì)加工的工作由Dubonos負(fù)責(zé)，由他的研究生Anatoly Firsov幫忙。最初他們用俄羅斯的儀器，后來，在我們新的博士后張遠(yuǎn)（音）完全熟悉了我們自己的納米中心里的刻蝕系統(tǒng)之后，這個(gè)工作就大大加速了。

從多層石墨到單層石墨，從手工制作到儀器加工理論上是簡單的，但絕非易事。我們走了許多彎路，在很多行不通的想法上浪費(fèi)了很多精力。比如我們某一個(gè)研究經(jīng)費(fèi)資助的項(xiàng)目就是想在大塊的石墨晶體上刻蝕出霍爾器件來，這樣通過膠帶撕開，轉(zhuǎn)移到硅表面之后就形成了做好的霍爾器件。事實(shí)證明我們設(shè)想得太美好了。之后我們還是只能用那些沒有被刻蝕過的大塊石墨。另外一個(gè)例子是我們起初認(rèn)為硅晶圓表面的氧化層的厚度必須十分精確（幾個(gè)納米之內(nèi)），否則就無法分別出轉(zhuǎn)移到其表面的石墨烯。但是如今我們基本上可以在任何厚度的氧化層上找到石墨烯，它的尺寸也由最開始的幾個(gè)微米到現(xiàn)在了毫米量級，只要采用合適的方法和石墨來源。

2004年我們在Science上發(fā)表的文章的主要內(nèi)容是電學(xué)測量，這需要大量的工作。幾個(gè)月的時(shí)間里，Novesolov和Serge Morozov都在全天候地測量。我也在實(shí)驗(yàn)室討論，分析原始數(shù)據(jù)，常常是數(shù)據(jù)剛出現(xiàn)在電腦屏幕上就開始分析。我們給負(fù)責(zé)微細(xì)加工的同事即時(shí)的回饋，以便制作更好的樣品。因?yàn)槲覀兠鎸Φ氖且粋€(gè)全新的研究對象，沒有人知道會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生，所以這些早期的實(shí)驗(yàn)我們必須非常謹(jǐn)慎。某一條實(shí)驗(yàn)曲線如果不能在多個(gè)樣品上重復(fù)實(shí)現(xiàn)的話，我們就會(huì)棄之不用，以免導(dǎo)致任何錯(cuò)誤的結(jié)論。我們一共實(shí)驗(yàn)了50多個(gè)非常薄的石墨樣品。這相當(dāng)于是幾年的辛勤工作被壓縮到了幾個(gè)月里。但是隨著新的樣品越來越好，我們總是充滿激情，甚至可以每天工作14個(gè)小時(shí)，沒有周末節(jié)假日。

終于，在2003年底的時(shí)候，我們形成了一個(gè)清晰的物理圖像，可以發(fā)表了。從那個(gè)時(shí)候到2004年9月我們的論文被接受還有一個(gè)長長的間隔。那九個(gè)月的時(shí)間花在了試圖讓這篇文章被頂級雜志接受的工作上。我們不斷地增加數(shù)據(jù)，修改文章的表達(dá)方式。我的妻子Irina在這個(gè)極為費(fèi)時(shí)的過程中給予了寶貴的幫助，其中的艱辛可能只有那些曾在這種最頂級的雜志上發(fā)表過文章的讀者才能體會(huì)。起初，我們把文章投到Nature。第一次審稿被拒。我們修改了文章再次提交后，又被拒。有一個(gè)審稿人說，我們的文章“沒有產(chǎn)生足夠的對科學(xué)的推動(dòng)”。Science的審稿人更加仁慈一些（或者更加知識(shí)淵博？），我們的文章也改的更好了。回過頭來看，我當(dāng)時(shí)應(yīng)該把文章投向一個(gè)檔次略低的雜志，就可以不用那么勞心費(fèi)時(shí)，雖然我們認(rèn)為我們的工作是突破性的。讀者朋友如果有人最近投Science或Nature被拒了的話，也不要灰心，你們的文章也有可能是值得獲諾貝爾獎(jiǎng)的！

[譯者注：此處省略一段關(guān)于石墨烯比較專業(yè)的討論]

科研的idea

科學(xué)文獻(xiàn)上充斥了非常漂亮但是無法實(shí)現(xiàn)的想法。通過查找文獻(xiàn)來尋求這些想法是非常不好的做法。在一個(gè)研究開始的時(shí)候，閱讀幾篇比較好的綜述性的文章是有必要的，這樣可以避免重復(fù)別人的工作。但是如果花太多的時(shí)間搜索文獻(xiàn)是有百害而無一益的。我見到過許多非常有希望的年輕研究人員最終沒能發(fā)掘出他們的潛力，就是因?yàn)樗麄儼褧r(shí)間都浪費(fèi)在了搜索文獻(xiàn)上，而不是花在搜尋新的現(xiàn)象上。

幾個(gè)月的文獻(xiàn)搜索之后，他們總會(huì)不可避免地得到同一個(gè)結(jié)論：那就是所有他們想要做的事情別人都做過了。于是他們覺得沒有什么必要嘗試自己的那些想法，結(jié)果呢，他們又開始了新一輪的論文搜索。不論如何美妙的想法，它都是基于以前的知識(shí)積累。

世界上聰明的人那么多，很有可能某人在某地就曾經(jīng)有過和你的類似的想法。但是這不能作為不嘗試自己想法的一個(gè)借口。因?yàn)槊總€(gè)人所處的環(huán)境不同，所用的設(shè)備也隨時(shí)間變化。新的技術(shù)的發(fā)展使得一些曾經(jīng)是失敗的想法在下一次嘗試的時(shí)候可能會(huì)意想不到地成功。

在2002-2003年間，我的那些思想的云朵甚至都不能稱為美妙的想法，但是它們也足以開啟石墨烯這樣的研究項(xiàng)目。它們還指引了前進(jìn)的方向，幫我們從紛繁的頭緒中找到出路。在我們大概了解了這個(gè)新的研究領(lǐng)域，尤其是當(dāng)我們整理結(jié)果準(zhǔn)備發(fā)表的時(shí)候，我們才進(jìn)行有需求的文獻(xiàn)調(diào)研。除了那些與我思想的云朵相關(guān)的文獻(xiàn)外，我們還引用了一些文獻(xiàn)，有關(guān)二維材料制備的困難，它們的熱不穩(wěn)定性，分子束外延生長中觀察到的納米卷和納米紙等等。這一些文獻(xiàn)是為了顯示出我們的實(shí)驗(yàn)的重要性。直到2007年我寫綜述文章[1]時(shí)才對前人的文獻(xiàn)做了一個(gè)全面的調(diào)研。從那時(shí)起每當(dāng)一個(gè)有歷史意義的論文出現(xiàn)時(shí)，我就會(huì)更新一下我的會(huì)議報(bào)告文檔。這是一個(gè)我能為現(xiàn)在正在書寫的歷史添上幾筆的機(jī)會(huì)。另外我最近寫的一篇關(guān)于石墨烯發(fā)展歷史的綜述[39]，得到了許多研究人員的回應(yīng)，我要感謝他們在早期的許多想法和貢獻(xiàn)。

[ 譯者注：以下五段為討論石墨烯一些比較專業(yè)的內(nèi)容和最后致謝，故略去。對石墨烯尤其感興趣的讀者請參考原文 ]

（曾為石墨烯的發(fā)現(xiàn)做出貢獻(xiàn)的中國人）

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39. Letter to the Editor. “October 22, 2004: Discovery of Graphene” 

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