接下來的子,雲衍進入了更加瘋狂的工作狀態。
白天上課,晚上寫方案,周末做實驗。腦域開發的效果完全顯現出來:他可以在聽老師講課的同時,在腦海中設計CVD系統的氣流模型;可以在做數學題時,分心計算石墨烯生長的動力學參數。
這種並行處理能力,讓他效率暴增。
周一下午,物理競賽初賽結果公布。
王建國沖進教室時,臉上是壓抑不住的激動:“同學們!好消息!雲衍同學在市物理競賽初賽中獲得第一名!滿分100分!”
教室裏先是死寂,然後譁然。
“滿分?!”
“初賽還有滿分的?”
“不可能吧,最後那道量子題那麼難……”
“雲衍也太變態了!”
李強的表情很復雜。他考了78分,雖然也進了復賽(分數線70),但和雲衍的滿分比起來……
“雲衍,恭喜。”他最終還是伸出手。
“謝謝。”雲衍和他握手,“復賽一起加油。”
王建國繼續說:“還有,雲衍的實驗作也是滿分。評委特別評價‘作規範如教科書,數據處理精準如計算機’。這是咱們學校歷史上第一個物理競賽初賽滿分!”
掌聲響起。這次是真誠的佩服。
下課後,雲衍被叫到校長辦公室。
校長親自給他倒茶:“雲衍同學,你的成績我都聽說了。物理競賽初賽滿分,科技作品一等獎,還在《中學生數理化》發表了文章……了不起啊。”
“校長過獎了。”
“不過獎。”校長認真地說,“我教書三十年,沒見過你這樣的學生。王老師說,你在自學大學物理,還在做材料實驗?”
“是的,跟一位叔叔在學習。”雲衍謹慎地回答。
“好,好學是好事。”校長沉吟,“學校決定給你一些支持。第一,圖書館的教師閱覽室對你開放,裏面有大學教材和外文期刊。第二,物理實驗室和化學實驗室,你可以申請使用。第三……”他頓了頓,“學校準備推薦你參加‘全國青少年科技創新大賽’,你覺得怎麼樣?”
雲衍心中一動。這個比賽他知道,含金量很高,獲獎者可以直接獲得大學自主招生資格。
“我願意參加。”
“好!”校長高興地說,“那你準備什麼?”
“我想做一個關於新材料的研究。”雲衍說,“具體內容還在準備,可能需要一段時間。”
“沒問題,比賽在十月份,還有五個月。你好好準備,需要什麼幫助,直接找王老師或者找我。”
從校長辦公室出來,雲衍感覺肩上的擔子又重了一分。但這是好事——更多的資源,更大的平台。
當晚,他在系統裏兌換了一粒專注膠囊,用來撰寫CVD方案。
淡藍色的藥丸入口即化。下一刻,世界安靜下來。窗外的蟲鳴、遠處的車聲、甚至自己的呼吸聲,都變得遙遠而模糊。所有注意力都聚焦在眼前的草稿紙上。
筆尖飛舞。
【石墨烯化學氣相沉積(CVD)制備技術方案】
【一、原理:甲烷(CH4)在銅(Cu)箔表面高溫裂解,碳原子溶解進銅中,冷卻時析出形成石墨烯】
【二、設備:管式爐、石英管、真空系統、氣體流量控制系統、溫控系統】
【三、工藝參數:溫度1000-1050℃,甲烷濃度0.1-1%,氫氣作爲載氣和還原劑,生長時間10-30分鍾】
【四、關鍵技術:銅箔預處理(退火拋光)、溫度均勻性控制、冷卻速率控制】
【五、表征方法:拉曼光譜、光學顯微鏡、原子力顯微鏡、電學測試】
【六、預期成果:制備出厘米級連續石墨烯薄膜,透明導電性能達到ITO的80%以上】
一萬多字的技術方案,三個小時一氣呵成。完成後,雲衍檢查了一遍,滿意地點頭。
這份方案,放在1998年,絕對是世界領先水平。雖然細節還需要實驗驗證,但大方向絕對正確。
周三,他將方案交給司徒明。
司徒明在辦公室看了整整一下午。傍晚,他叫雲衍過去,眼睛裏滿是血絲,但精神亢奮。
“雲衍,這份方案……是你一個人寫的?”
“是的。”
“參考文獻呢?這些參數,這些細節,國內本查不到。”
“我參考了一些國外期刊,還有……一些理論推導。”雲衍說得很含糊。
司徒明盯着他看了許久,最終長嘆一聲:“我越來越看不透你了。這份方案的專業程度,至少是博士論文級別。不,很多博士都寫不出來。”
“叔叔過獎了。”
“不過獎。”司徒明把方案鎖進抽屜,“我會盡快申請經費,采購設備。如果這個方案能成功……雲衍,你知道意味着什麼嗎?”
“意味着,我們可能掌握了一種顛覆性材料的工業化制備方法。”
“對!”司徒明激動地站起來,“到時候,別說《自然》《科學》,諾貝爾獎都有可能!”
這話說得有點遠,但雲衍理解他的激動。對於一個科研工作者來說,沒有什麼比做出開創性成果更讓人興奮的了。
離開研究所時,天色已晚。司徒瑤送他出來,兩人並肩走在路燈下。
“雲衍,我感覺你最近變化好大。”司徒瑤忽然說。
“有嗎?”
“有。”她認真地看着他,“以前你雖然聰明,但還在我能理解的範圍內。現在……有時候你看問題的深度,說話的視野,讓我覺得你像個……像個真正的科學家,而不是中學生。”
雲衍沉默。腦域開發,加上前世記憶,讓他確實越來越不像十五歲的少年了。這是好事,也是煩惱——他必須小心控制,不能表現得太離譜。
“我只是想得更遠一些。”他最終說。
“不,不是遠。”司徒瑤搖頭,“是深。我爸那天跟我說,你看問題的角度,經常直擊本質。比如石墨烯,大家都在研究怎麼制備,你已經在想怎麼產業化了。這種思維模式,不像學生,像……戰略家。”
戰略家。這個詞讓雲衍心頭一震。
是啊,他重生的目的,不就是要做龍國科技發展的戰略家嗎?從最基礎的材料開始,一步步構建完整的技術體系,最終帶領整個文明走向星空。
“瑤瑤,”他忽然說,“你相信嗎,有一天,龍國會在所有高科技領域領先世界。我們會有自己的芯片、自己的發動機、自己的空間站,甚至……自己的星際飛船。”
路燈下,少女的眼睛亮如星辰。
“我信。”她說,“如果是你的話,我相信。”
那一刻,雲衍心中涌起一股暖流。在這個世界上,至少還有一個人,相信他的夢想。
周末,CVD實驗正式啓動。
司徒明申請到了兩萬五千元經費——幾乎是實驗室半年的預算。他們采購了高純銅箔、甲烷鋼瓶、質量流量控制器,還改造了那台老舊的管式爐。
第一次實驗以失敗告終。溫度控制不穩定,銅箔表面氧化嚴重,只得到一些亂七八糟的碳沉積。
第二次,改進了氫氣預處理工藝,溫度均勻性好了很多,但石墨烯生長不均勻,像破漁網。
第三次,調整了甲烷濃度和生長時間,終於獲得了連續的石墨烯薄膜——但在轉移到其他襯底時,薄膜破裂了。
每次失敗,雲衍都詳細記錄數據,分析原因,改進方案。司徒明看着他的實驗記錄本,再次感嘆:“你這嚴謹程度,比我帶的研究生都強。”
失敗七次後,第八次實驗,終於成功了。
當那片近乎透明、均勻覆蓋整個銅箔表面的石墨烯薄膜,在光學顯微鏡下展現出完美的大面積連續結構時,實驗室裏爆發出歡呼。
“成功了!我們成功了!”司徒瑤跳起來,抱住雲衍又趕緊鬆開,臉紅紅的。
司徒明的手在顫抖。他做了二十年材料研究,這是最激動人心的時刻。
“快,做表征!拉曼、AFM、電學測試……全做一遍!”
接下來的一周,數據陸續出來。
拉曼光譜確認是高質量單層石墨烯;原子力顯微鏡測得的厚度0.35納米;方塊電阻測量:500歐/□,雖然比ITO的10-100歐/□高,但考慮到這是第一次嚐試,已經非常驚人;光學透過率:97.2%,比ITO的90%更好。
“性能還需要優化,但原理完全可行。”司徒明握着測試報告,眼圈發紅,“雲衍,我們做到了。世界上第一個用CVD法制備出大面積石墨烯薄膜的實驗室……是我們這個破地方!”
是啊,誰能想到,在1998年,在龍城這個二線城市的老舊實驗室裏,一個初中生和一個地方研究所的工程師,竟然做出了可能改變世界的成果。
當晚,司徒明請客,在學校門口的小飯館慶祝。除了雲衍和司徒瑤,還有陳浩——他現在也常來實驗室幫忙,成了編外人員。
“爲科學杯!”司徒明舉起啤酒杯。
“杯!”四個杯子碰在一起。
飯桌上,司徒明透露了一個消息:“我準備把石墨烯的研究,正式列爲所裏的重點課題。已經向市科委打了報告,申請更多經費。如果順利,下半年可能會有專項資金。”
“那太好了。”雲衍說,“有了經費,我們可以做更多深入的研究。比如摻雜改性、多層調控、器件制備……”
“這些都需要時間。”司徒明說,“但更重要的是,我們需要保護知識產權。我已經聯系了專利代理,準備申請第一批專利:CVD制備石墨烯薄膜的工藝專利、石墨烯透明導電膜的制備方法專利、還有幾個應用方向的發明專利。”
“應該的。”雲衍贊同。在科技成果轉化方面,司徒明比他更有經驗。
慶祝結束,司徒明先走了。三個少年走在回學校的路上,夜風微涼。
“雲衍,你以後肯定會成爲大科學家。”陳浩由衷地說,“說不定,教科書上會有你的名字。”
“還早呢。”雲衍笑笑。
“不早了。”司徒瑤輕聲說,“我爸說,以你現在展現出的水平,已經可以直接讀研究生了。他認識省城大學的博導,說如果你願意,他可以推薦你參加少年班。”
少年班。雲衍心中一動。這確實是一條捷徑。但他很快否定了這個想法。
“我想按正常的節奏來。”他說,“中學、大學、研究生……每個階段都有它的意義。而且,我現在做的研究,需要時間積累。如果跳級太快,基礎反而不牢。”
更重要的是,他需要時間布局。石墨烯只是一個開始,後面還有量子計算、反重力、核聚變……這些都需要他從基礎做起,一步步建立團隊,積累資源。跳級雖然快,但會失去成長的過程,失去結識夥伴的機會。
“也是。”陳浩點頭,“反正以你的實力,考清華北大跟玩似的。”
“希望吧。”
回到宿舍(雲衍申請了周末住校,方便做實驗),他打開系統面板。
過去兩周,由於高強度科研,積分漲得飛快。
【完成‘首次制備新材料’成就,積分+100】
【完成‘設計創新實驗方案’成就,積分+50】
【完成‘獲得科技競賽一等獎’成就,積分+30】
【學科等級提升:物理學LV5(310/2000),材料科學LV3(120/500)】
【總積分:328/100】
三百多積分!這是重生以來最富裕的一次。
雲衍毫不猶豫,再次兌換一支X-01藥劑——腦域開發的效果太顯著了,值得繼續投入。
【兌換成功。消耗積分100點,剩餘228點。建議:間隔一周以上再次使用。】
他把藥劑收好,然後瀏覽商店新解鎖的物品。
隨着積分突破200,商店裏多了幾樣新東西:
【科技藍圖碎片(石墨烯應用):集齊5片可合成完整應用藍圖。售價:80積分/片】
【微型實驗室(便攜版):內含基礎化學試劑和微型儀器,可進行簡單實驗。售價:300積分】
【知識灌輸卡(定向):指定某學科領域,快速灌輸基礎知識。售價:150積分】
都很誘人,但也很貴。雲衍想了想,先花80積分買了一片石墨烯應用藍圖碎片。
【獲得:石墨烯應用藍圖碎片1/5。當前進度:1/5】
【提示:集齊後可解鎖‘石墨烯透明導電膜產業化技術’完整藍圖】
產業化技術!這正是他現在最需要的。雖然司徒明在申請專利,但要真正實現產業化,需要更系統的工藝包:從材料制備到器件集成,從質量控制到成本優化……
如果有完整藍圖,可以少走很多彎路。
“看來,得想辦法多賺積分了。”雲衍自語。
賺錢,賺積分,做科研,還要保持學習成績……時間真的不夠用啊。
但他沒有抱怨。這就是他選擇的路,再難也要走下去。
窗外,月色正好。
雲衍攤開筆記本,開始規劃下一階段的目標:
1.物理競賽復賽(兩周後),目標一等獎
2.完成CVD石墨烯工藝優化,方塊電阻降到100歐/□以下
3.開始石墨烯透明導電膜的初步應用試驗
4.準備全國青少年科技創新大賽
5.期中考試,保持年級前十
每一項都不容易,但每一項都必須完成。
他拿起筆,在最後一行加了一句:
【長期目標:建立自己的實驗室,組建研發團隊,系統推進關鍵技術研發。】
寫完,他合上筆記本。
夜還很長,路也很長。但少年眼中的光,從未如此明亮。
他知道,從這片只有幾厘米大的石墨烯薄膜開始,一條通往星辰大海的道路,正在他腳下緩緩展開。
而他要做的,就是堅定地走下去。