接下来的子,云衍进入了更加疯狂的工作状态。
白天上课,晚上写方案,周末做实验。脑域开发的效果完全显现出来:他可以在听老师讲课的同时,在脑海中设计CVD系统的气流模型;可以在做数学题时,分心计算石墨烯生长的动力学参数。
这种并行处理能力,让他效率暴增。
周一下午,物理竞赛初赛结果公布。
王建国冲进教室时,脸上是压抑不住的激动:“同学们!好消息!云衍同学在市物理竞赛初赛中获得第一名!满分100分!”
教室里先是死寂,然后哗然。
“满分?!”
“初赛还有满分的?”
“不可能吧,最后那道量子题那么难……”
“云衍也太变态了!”
李强的表情很复杂。他考了78分,虽然也进了复赛(分数线70),但和云衍的满分比起来……
“云衍,恭喜。”他最终还是伸出手。
“谢谢。”云衍和他握手,“复赛一起加油。”
王建国继续说:“还有,云衍的实验作也是满分。评委特别评价‘作规范如教科书,数据处理精准如计算机’。这是咱们学校历史上第一个物理竞赛初赛满分!”
掌声响起。这次是真诚的佩服。
下课后,云衍被叫到校长办公室。
校长亲自给他倒茶:“云衍同学,你的成绩我都听说了。物理竞赛初赛满分,科技作品一等奖,还在《中学生数理化》发表了文章……了不起啊。”
“校长过奖了。”
“不过奖。”校长认真地说,“我教书三十年,没见过你这样的学生。王老师说,你在自学大学物理,还在做材料实验?”
“是的,跟一位叔叔在学习。”云衍谨慎地回答。
“好,好学是好事。”校长沉吟,“学校决定给你一些支持。第一,图书馆的教师阅览室对你开放,里面有大学教材和外文期刊。第二,物理实验室和化学实验室,你可以申请使用。第三……”他顿了顿,“学校准备推荐你参加‘全国青少年科技创新大赛’,你觉得怎么样?”
云衍心中一动。这个比赛他知道,含金量很高,获奖者可以直接获得大学自主招生资格。
“我愿意参加。”
“好!”校长高兴地说,“那你准备什么?”
“我想做一个关于新材料的研究。”云衍说,“具体内容还在准备,可能需要一段时间。”
“没问题,比赛在十月份,还有五个月。你好好准备,需要什么帮助,直接找王老师或者找我。”
从校长办公室出来,云衍感觉肩上的担子又重了一分。但这是好事——更多的资源,更大的平台。
当晚,他在系统里兑换了一粒专注胶囊,用来撰写CVD方案。
淡蓝色的药丸入口即化。下一刻,世界安静下来。窗外的虫鸣、远处的车声、甚至自己的呼吸声,都变得遥远而模糊。所有注意力都聚焦在眼前的草稿纸上。
笔尖飞舞。
【石墨烯化学气相沉积(CVD)制备技术方案】
【一、原理:甲烷(CH4)在铜(Cu)箔表面高温裂解,碳原子溶解进铜中,冷却时析出形成石墨烯】
【二、设备:管式炉、石英管、真空系统、气体流量控制系统、温控系统】
【三、工艺参数:温度1000-1050℃,甲烷浓度0.1-1%,氢气作为载气和还原剂,生长时间10-30分钟】
【四、关键技术:铜箔预处理(退火抛光)、温度均匀性控制、冷却速率控制】
【五、表征方法:拉曼光谱、光学显微镜、原子力显微镜、电学测试】
【六、预期成果:制备出厘米级连续石墨烯薄膜,透明导电性能达到ITO的80%以上】
一万多字的技术方案,三个小时一气呵成。完成后,云衍检查了一遍,满意地点头。
这份方案,放在1998年,绝对是世界领先水平。虽然细节还需要实验验证,但大方向绝对正确。
周三,他将方案交给司徒明。
司徒明在办公室看了整整一下午。傍晚,他叫云衍过去,眼睛里满是血丝,但精神亢奋。
“云衍,这份方案……是你一个人写的?”
“是的。”
“参考文献呢?这些参数,这些细节,国内本查不到。”
“我参考了一些国外期刊,还有……一些理论推导。”云衍说得很含糊。
司徒明盯着他看了许久,最终长叹一声:“我越来越看不透你了。这份方案的专业程度,至少是博士论文级别。不,很多博士都写不出来。”
“叔叔过奖了。”
“不过奖。”司徒明把方案锁进抽屉,“我会尽快申请经费,采购设备。如果这个方案能成功……云衍,你知道意味着什么吗?”
“意味着,我们可能掌握了一种颠覆性材料的工业化制备方法。”
“对!”司徒明激动地站起来,“到时候,别说《自然》《科学》,诺贝尔奖都有可能!”
这话说得有点远,但云衍理解他的激动。对于一个科研工作者来说,没有什么比做出开创性成果更让人兴奋的了。
离开研究所时,天色已晚。司徒瑶送他出来,两人并肩走在路灯下。
“云衍,我感觉你最近变化好大。”司徒瑶忽然说。
“有吗?”
“有。”她认真地看着他,“以前你虽然聪明,但还在我能理解的范围内。现在……有时候你看问题的深度,说话的视野,让我觉得你像个……像个真正的科学家,而不是中学生。”
云衍沉默。脑域开发,加上前世记忆,让他确实越来越不像十五岁的少年了。这是好事,也是烦恼——他必须小心控制,不能表现得太离谱。
“我只是想得更远一些。”他最终说。
“不,不是远。”司徒瑶摇头,“是深。我爸那天跟我说,你看问题的角度,经常直击本质。比如石墨烯,大家都在研究怎么制备,你已经在想怎么产业化了。这种思维模式,不像学生,像……战略家。”
战略家。这个词让云衍心头一震。
是啊,他重生的目的,不就是要做龙国科技发展的战略家吗?从最基础的材料开始,一步步构建完整的技术体系,最终带领整个文明走向星空。
“瑶瑶,”他忽然说,“你相信吗,有一天,龙国会在所有高科技领域领先世界。我们会有自己的芯片、自己的发动机、自己的空间站,甚至……自己的星际飞船。”
路灯下,少女的眼睛亮如星辰。
“我信。”她说,“如果是你的话,我相信。”
那一刻,云衍心中涌起一股暖流。在这个世界上,至少还有一个人,相信他的梦想。
周末,CVD实验正式启动。
司徒明申请到了两万五千元经费——几乎是实验室半年的预算。他们采购了高纯铜箔、甲烷钢瓶、质量流量控制器,还改造了那台老旧的管式炉。
第一次实验以失败告终。温度控制不稳定,铜箔表面氧化严重,只得到一些乱七八糟的碳沉积。
第二次,改进了氢气预处理工艺,温度均匀性好了很多,但石墨烯生长不均匀,像破渔网。
第三次,调整了甲烷浓度和生长时间,终于获得了连续的石墨烯薄膜——但在转移到其他衬底时,薄膜破裂了。
每次失败,云衍都详细记录数据,分析原因,改进方案。司徒明看着他的实验记录本,再次感叹:“你这严谨程度,比我带的研究生都强。”
失败七次后,第八次实验,终于成功了。
当那片近乎透明、均匀覆盖整个铜箔表面的石墨烯薄膜,在光学显微镜下展现出完美的大面积连续结构时,实验室里爆发出欢呼。
“成功了!我们成功了!”司徒瑶跳起来,抱住云衍又赶紧松开,脸红红的。
司徒明的手在颤抖。他做了二十年材料研究,这是最激动人心的时刻。
“快,做表征!拉曼、AFM、电学测试……全做一遍!”
接下来的一周,数据陆续出来。
拉曼光谱确认是高质量单层石墨烯;原子力显微镜测得的厚度0.35纳米;方块电阻测量:500欧/□,虽然比ITO的10-100欧/□高,但考虑到这是第一次尝试,已经非常惊人;光学透过率:97.2%,比ITO的90%更好。
“性能还需要优化,但原理完全可行。”司徒明握着测试报告,眼圈发红,“云衍,我们做到了。世界上第一个用CVD法制备出大面积石墨烯薄膜的实验室……是我们这个破地方!”
是啊,谁能想到,在1998年,在龙城这个二线城市的老旧实验室里,一个初中生和一个地方研究所的工程师,竟然做出了可能改变世界的成果。
当晚,司徒明请客,在学校门口的小饭馆庆祝。除了云衍和司徒瑶,还有陈浩——他现在也常来实验室帮忙,成了编外人员。
“为科学杯!”司徒明举起啤酒杯。
“杯!”四个杯子碰在一起。
饭桌上,司徒明透露了一个消息:“我准备把石墨烯的研究,正式列为所里的重点课题。已经向市科委打了报告,申请更多经费。如果顺利,下半年可能会有专项资金。”
“那太好了。”云衍说,“有了经费,我们可以做更多深入的研究。比如掺杂改性、多层调控、器件制备……”
“这些都需要时间。”司徒明说,“但更重要的是,我们需要保护知识产权。我已经联系了专利代理,准备申请第一批专利:CVD制备石墨烯薄膜的工艺专利、石墨烯透明导电膜的制备方法专利、还有几个应用方向的发明专利。”
“应该的。”云衍赞同。在科技成果转化方面,司徒明比他更有经验。
庆祝结束,司徒明先走了。三个少年走在回学校的路上,夜风微凉。
“云衍,你以后肯定会成为大科学家。”陈浩由衷地说,“说不定,教科书上会有你的名字。”
“还早呢。”云衍笑笑。
“不早了。”司徒瑶轻声说,“我爸说,以你现在展现出的水平,已经可以直接读研究生了。他认识省城大学的博导,说如果你愿意,他可以推荐你参加少年班。”
少年班。云衍心中一动。这确实是一条捷径。但他很快否定了这个想法。
“我想按正常的节奏来。”他说,“中学、大学、研究生……每个阶段都有它的意义。而且,我现在做的研究,需要时间积累。如果跳级太快,基础反而不牢。”
更重要的是,他需要时间布局。石墨烯只是一个开始,后面还有量子计算、反重力、核聚变……这些都需要他从基础做起,一步步建立团队,积累资源。跳级虽然快,但会失去成长的过程,失去结识伙伴的机会。
“也是。”陈浩点头,“反正以你的实力,考清华北大跟玩似的。”
“希望吧。”
回到宿舍(云衍申请了周末住校,方便做实验),他打开系统面板。
过去两周,由于高强度科研,积分涨得飞快。
【完成‘首次制备新材料’成就,积分+100】
【完成‘设计创新实验方案’成就,积分+50】
【完成‘获得科技竞赛一等奖’成就,积分+30】
【学科等级提升:物理学LV5(310/2000),材料科学LV3(120/500)】
【总积分:328/100】
三百多积分!这是重生以来最富裕的一次。
云衍毫不犹豫,再次兑换一支X-01药剂——脑域开发的效果太显著了,值得继续投入。
【兑换成功。消耗积分100点,剩余228点。建议:间隔一周以上再次使用。】
他把药剂收好,然后浏览商店新解锁的物品。
随着积分突破200,商店里多了几样新东西:
【科技蓝图碎片(石墨烯应用):集齐5片可合成完整应用蓝图。售价:80积分/片】
【微型实验室(便携版):内含基础化学试剂和微型仪器,可进行简单实验。售价:300积分】
【知识灌输卡(定向):指定某学科领域,快速灌输基础知识。售价:150积分】
都很诱人,但也很贵。云衍想了想,先花80积分买了一片石墨烯应用蓝图碎片。
【获得:石墨烯应用蓝图碎片1/5。当前进度:1/5】
【提示:集齐后可解锁‘石墨烯透明导电膜产业化技术’完整蓝图】
产业化技术!这正是他现在最需要的。虽然司徒明在申请专利,但要真正实现产业化,需要更系统的工艺包:从材料制备到器件集成,从质量控制到成本优化……
如果有完整蓝图,可以少走很多弯路。
“看来,得想办法多赚积分了。”云衍自语。
赚钱,赚积分,做科研,还要保持学习成绩……时间真的不够用啊。
但他没有抱怨。这就是他选择的路,再难也要走下去。
窗外,月色正好。
云衍摊开笔记本,开始规划下一阶段的目标:
1.物理竞赛复赛(两周后),目标一等奖
2.完成CVD石墨烯工艺优化,方块电阻降到100欧/□以下
3.开始石墨烯透明导电膜的初步应用试验
4.准备全国青少年科技创新大赛
5.期中考试,保持年级前十
每一项都不容易,但每一项都必须完成。
他拿起笔,在最后一行加了一句:
【长期目标:建立自己的实验室,组建研发团队,系统推进关键技术研发。】
写完,他合上笔记本。
夜还很长,路也很长。但少年眼中的光,从未如此明亮。
他知道,从这片只有几厘米大的石墨烯薄膜开始,一条通往星辰大海的道路,正在他脚下缓缓展开。
而他要做的,就是坚定地走下去。