為什么我們要發(fā)表論文？
人窮其一生，最多能發(fā)表多少論文？
有的人，隨波逐流，一篇論文拆成十篇來(lái)發(fā)；
有的人，奇思妙想，一篇論文就足以載入史冊(cè)。
科學(xué)的最高目標(biāo)是發(fā)現(xiàn)真理，發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律然后加以創(chuàng)造，為人類所用。可以說(shuō)，科學(xué)的最高境界就是萬(wàn)法歸一，譬如萬(wàn)有引力，相對(duì)論，或者麥克斯韋方程等等。
從費(fèi)曼講起，納米材料發(fā)展至今已經(jīng)數(shù)十年，與之相關(guān)的諾貝爾獎(jiǎng)不在少數(shù)，之所以難以得到規(guī)模化應(yīng)用，主要還是受制于其精準(zhǔn)可控的規(guī)模化合成。科學(xué)家開(kāi)發(fā)了各種各樣的納米材料制備方法，那么，有沒(méi)有一種通式，可以在納米合成領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)萬(wàn)法歸一的效果呢？
今天，美國(guó)賓夕法尼亞州立大學(xué)的Raymond E.Schaak團(tuán)隊(duì)，以納米棒異質(zhì)結(jié)為案例，在Science雜志為我們帶來(lái)了一個(gè)堪稱完美的案例，一套策略可以合成多達(dá)六萬(wàn)五千多種納米棒異質(zhì)結(jié)材料的樣品庫(kù)。
我們先來(lái)看看，這幾張震撼的圖片：
納米棒異質(zhì)結(jié)的合成，主要有兩類辦法：一類是自上而下，包括表面生長(zhǎng)，模板法等等，其問(wèn)題在于產(chǎn)量太少。另一類是自下而上，主要是液相法，其問(wèn)題在于操作復(fù)雜程度難以精準(zhǔn)調(diào)控。
Raymond E. Schaak團(tuán)隊(duì)選擇了液相法，所采用的策略從原理上來(lái)說(shuō)也很簡(jiǎn)單，就是離子交換，但是其中內(nèi)涵非常豐富。他們以113個(gè)實(shí)驗(yàn)為例，向我們展示了這個(gè)方法的魔性：
以Cu1.8S納米棒為起始材料，通過(guò)連續(xù)注入5種金屬離子Zn2+, In3+, Ga3+,Co2+, Cd2+，通過(guò)超級(jí)精確控制離子交換的量，對(duì)每個(gè)溶劑和溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制，最終實(shí)現(xiàn)了多達(dá)6種材料、8種排列方式、11種界面組成的6萬(wàn)多種可能性。
這項(xiàng)工作最大的亮點(diǎn)在于，為我們找到了一種可稱為規(guī)律和法則的納米棒異質(zhì)結(jié)合成方法，把納米材料的精確控制做到了極致，為我們尋找其他各種納米材料的合成法則打造了一個(gè)樣本。它告訴我們，要做好合成，數(shù)學(xué)很重要，需要精確考慮很多細(xì)節(jié)的事情，而這些看似簡(jiǎn)單的細(xì)節(jié)的背后，是對(duì)于化學(xué)、物理以及材料科學(xué)的深刻認(rèn)識(shí)，而不是炒菜式的炒出幾萬(wàn)篇文章了事。
對(duì)于納米合成這個(gè)已經(jīng)相對(duì)“古老”的課題，還有很多問(wèn)題懸而未決，在廣泛應(yīng)用之前，還差臨門一腳。可是，行百里者半九十，臨門一腳沒(méi)踢出來(lái)，始終是零。
正如費(fèi)曼所言：
“There is plenty of room at the bottom。”
參考文獻(xiàn)：
Benjamin C. Steimle, Julie L. Fenton,Raymond E. Schaak et al. Rational construction of a scalable heterostructurednanorod megalibrary. Science 2020, 367, 418-424
https://science.sciencemag.org/content/367/6476/418
