第13篇Science！最年轻的中科院院士再发顶刊
这是卢柯院士的第13篇《Science》，也是李秀艳研究员和卢柯院士为共同通讯作者，发表的第3篇《Science》。
8月6日，中科院金属所卢柯院士、李秀艳研究员等人联合在全球顶级科研期刊《Science》杂志发表了题为“Suppressing atomic diffusion with the Schwarz crystal structure in supersaturated Al–Mg alloys”的文章，研究团队在纳米晶材料稳定性方面的重要研究进展。
卢柯院士的第13篇正刊
值得注意的是，这是卢柯院士的第13篇《Science》，也是李秀艳研究员和卢柯院士为共同通讯作者，发表的第3篇《Science》。该研究解决了高温下金属中高原子扩散率带来的不稳定性的技术难题。研究发现，Schwarz晶体可有效抑制具有极细晶粒的过饱和铝镁合金中的原子扩散。通过形成这些稳定的结构，纳米晶粒的扩散控制金属间化合物析出及其粗化被抑制到平衡熔化温度。在平衡熔化温度附近，其表观跨界扩散率降低了大约七个数量级！这一发现对开发用于高温应用的工程合金具有重要意义。
16岁上南理工，38岁当选院士
2020年9月6日上午，2020年未来科学大奖颁奖典礼在北京举行，沈阳材料科学国家研究中心主任，中国科学院院士卢柯荣获“物质科学奖”，以奖励他开创性的发现和利用纳米孪晶结构及梯度纳米结构以实现铜金属的高强度、高韧性和高导电性。
16岁上南京理工大学，30岁当博导，32岁担任国家重点实验室主任，36岁出任中科院金属研究所所长，38岁当选为中国科学院院士，40岁当选德国科学院院士，41岁成为美国《科学》杂志的首位中国评审编辑，48岁成为“万人计划”的首批杰出人才6位人选之一。卢柯的人生就像安了加速器，每一步都走得比同龄人更快更受瞩目。
卢柯院士
卢柯身上有两个绕不开的“标签”，第一个是“超音速”：16岁上大学，30岁当博导，36岁出任中科院金属研究所所长，38岁增选为中科院院士。2013年，48岁的他又成为“万人计划”首批杰出人才的6位人选之一。有人称他为“天才科学家”，他却相信上天给每个人的时间都是一样的。比起天赋，他更依仗严格的时间表和作息规律。
卢柯身上的另一个标签则是“中国制造”，从本科到博士研究生，一直在国内接受教育的他是地地道道本土培养的科学家。卢柯并不缺少出国深造的机会，1988年硕士毕业时，金属研究所就计划送他去日本读博士。彼时中国的科研条件、经费等远落后于日本，然而他决定留在金属研究所读博。
卢柯用行动证明了“人比环境更重要”。1990年，刚刚博士毕业的他在国际期刊上发表文章，提出制备纳米晶体的新方法——非晶晶化法，成为当今国际纳米材料的3种主要制备方法之一。
2000年，卢柯发表在美国《科学》杂志上的第一篇文章，帮他在材料科学的世界权威领域打开了一扇窗。2003年和2004年，《科学》杂志两次刊登卢柯课题组的最新研究成果。2005年，《科学》总编辑邀请卢柯出任该杂志的评审编辑。
“我们中国人总要有人参与这种全球顶尖学术类杂志的活动”，尽管日常工作和科学研究把卢柯的时间表安排得满满的，他仍坚持做好这份工作。因为此前《科学》的评审编辑里没有中国人，卢柯明白他代表的不是个人，还要代表一个国家在世界科学领域发出声音。2010年年初，卢柯应邀为《科学》撰写展望性文章《金属的未来》，这表明他已跻身世界材料科学的顶尖科学家队伍。
26年前，卢柯放弃去日本的学习机会，他认为“在国内外搞研究没有区别”。26年后，他已经有足够底气宣布，“在纳米金属制备上我们这儿是世界上最好的”。
卢柯喜欢用两句话勉励自己的学生，一句是“游戏远没有结束”，另一句则是“没有什么不可能。”比起花费大量时间在实验上，卢柯更看重思考的力量，如今他也把这种观念传递给自己的学生。他反复强调要培养学生做研究的兴趣，对于在学术刊物上发表论文反而看得很淡。
03求学成才之路
卢柯出生在甘肃华池一个偏远的山区，直到读高中时，他才从贫困的山区里走出来。虽然他的父母都是老师，对他的管教也非常严格，但并没有束缚他聪明而又不拘一格的天性。
卢柯从小就是一名学霸，他16岁参加高考，他以高过录取分数线60分的成绩考入了华东工程学院(现南京理工大学)机械系，攻读的是金属材料与热处理专业。进入大学之前，他对这个专业一无所知，只知道是一个工科专业，名字听上去也很喜欢。但进入大学之后才发现跟自己想象的不太一样，引以为傲的高考成绩也让他大失所望。原来在系里100多名同学中，他高考分数超甘肃录取线60多分，但全系120多人，他入学成绩倒数第二，高考英语也只有30多分。这让卢柯深深地吸了一口冷气。要想不落后，只有靠自己奋力追赶了。
那就从头学起，他玩命学英语，把专业最经典的英文原版教材——《位错引论》，花了一年时间翻译成中文看。
卢柯把全部的心思集中在学习上，四年之后他不仅取得了优异的成绩，还考上了中国科学院金属研究所研究生，攻读的还是相同的专业，他觉得这个领域里还有许多未知的世界。
1988年硕士毕业后的卢柯，获得了到国外去留学深造的机会。在别人眼里这是一个千载难逢的机会，但卢柯并不这么想，他觉得越简陋的环境，越能激发人的创新和斗志。科学的研究更取决于人的能力。最终，卢柯还是选择继续留在金属所里攻读博士学位。1990年卢柯获得了博士学位，他继续留在所里任研究员。
熟悉卢柯的人都知道，他除了锻炼身体没别的爱好，一心扑在工作上：几乎每个晚上都有工作，每周只休息半天，离开金属所不是回家就是去机场——参加国内外各种学术交流和会议，其他地方几乎不去。他把自己定位成职业科学家，“不做科研，还能做什么？”
他效率非常高，几乎是用半天的时间就能把一天的活儿干完。他一直在加速理解什么是科研，加速实践自己的科研想法。他的理由是：“越早经历，越早能修正自己的错误，死之前做有价值事情的时间就越多。”
为什么能这么快呢？卢柯认为客观上是自己运气好，主观上方法和努力很重要。学习有学习的方法，做科研有做科研的方法。跌跟头爬起来也有爬起来的方法。他的方法是“讲求效率，缺什么就学什么，不被动等待。”
卢柯院士的课题组团队合影
2016年5月19日，在中国科学院大学玉泉路校区的科学前沿进展讲座上，他把自己的求学体会转送给在场的300多名国科大本科生：“去找兴趣，越早找到越好。国科大的科学前沿讲座涉及各个领域，是找兴趣的好机会。”
“这一轮精品讲座扫下来，你对什么感兴趣，你到底喜欢什么，应该会有点思路。至少你能了解到老师们的兴趣。有时候，改变你兴趣的，不是一个学科，而是一个人。你跟了一个导师，这辈子就可能‘捂’进去这个领域了，能‘捂’进去是好事儿。”
05做科研就是自己和自己斗
“捂”进纳米材料领域后，卢柯一直专注于对材料“制备-结构-性能”关系的思考，并取得了一系列成就。2000年至今，卢柯课题组先后研究出“纳米孪晶结构”“梯度纳米结构”“纳米层片结构”等几种新型纳米结构，研究水平国际领先，为开发高综合性能纳米金属材料开辟了新途径。
不是没有过挫折和痛苦，卢柯的实验也曾好多次做不下去。他说，“做不下去时，就跳出来，放到更大的视野下去看看。”
1998年，卢柯在参加学术会议的路上偶遇一位国际大牛，他兴奋地说起自己在做的表面纳米化研究。大牛一瓢冷水泼下来，“你去看某某人的文章，有人早研究过了，nothing new。”
备受打击的卢柯并没有叫停实验。他读完文章后，仔细分析别人做了什么，还有什么东西可以做。他和学生花了很长时间做样品。从1997年—2005年，第一代样品做出来，卢柯觉得“完了，就到这儿为止了！”样品坑坑洼洼，粗糙度太大，根本看不见表面纳米层对力学性能的效果。
“要放弃吗？”
“要放弃，这是技术问题，但大目标不变。”
“万一错了呢？”
“有可能错，那你也得承受。科研有风险，这是一个斗智斗勇的过程。”
“跟谁斗？”
“跟自己斗！”
卢柯扔掉第一代样品，扔掉了之前的原理，换思路带领学生又做了五年，还是什么都没做出来。不过，这回他认定自己的思路是对的，不放弃。
一年后，“两头粗中间细，界面光洁，强度和塑性都很高”的梯度纳米结构样品就做出来了。2011年，这项成果被发表在《Science》，起初大家都不相信能实现，后来又都跟风做。2015年，美国材料学会秋季大会上，还开设了专门研讨 “梯度纳米结构材料”的分会。
同时期，卢柯课题组还开展其他多项研究。2003年，他们发现利用表面纳米化技术将铁表层的晶粒细化到纳米尺度，其氮化温度显著降低。表面纳米化技术成功应用到了宝钢集团冷轧厂的拉矫辊上，大幅提高了拉矫辊的使用周期。
像这样能在短时间内投入使用的材料和技术是少数，“99%的新材料都停在死谷里，等待着走出去。”材料研发过程的复杂性、长周期、大尺度跨越、低成本要求，卡死了很多新材料走向实际应用，也让卢柯和很多从业者感到不幸，“大部分人在死之前，是看不到他研究的材料能用上的。”
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