种钻石的人：一个科学家的十八年与一克拉

【“科协十一大”精神学习进行时】

近日，国家科学技术奖励大会、两院院士大会、中国科协第十一次全国代表大会在北京隆重召开。习近平总书记出席并发表重要讲话，充分肯定科技发展成就，深入分析态势，阐明战略任务，对科协组织提出明确要求，为做好新时代新征程科技工作和科协工作进一步指明了方向、提供了重要遵循。

想必你还记得前不久刷屏网络的一幕：哈尔滨工业大学博士生集体婚礼上，187对博士新人收获了一份特殊礼物——学校赠送的一克拉培育钻戒。人们惊叹于“种钻石”的硬核浪漫，却少有人知道，这些钻石出自哈尔滨工业大学航天学院朱嘉琦教授团队十余年的深耕。但朱嘉琦真正在做的，远不止钻石。

本期，中国科协之声对话朱嘉琦，试图呈现这位“种钻石的科学家”背后的科研人生，以及他对创新、对育人、对科学家精神的独特理解。

【专家简介】

‌朱嘉琦 中国材料研究学会极端材料与器件分会副主任，哈尔滨工业大学航天学院教授、博导，“新一代半导体材料与器件”国家引才引智示范基地负责人，国际薄膜学会（TFS）会士。主要从事金刚石晶体材料、透明材料以及高导热复合材料等研究。

一克拉钻石的“初衷”

“前年送30分的（钻石），去年送50分，今年送一克拉。”提及婚礼上的钻石，朱嘉琦对中国科协之声说，这个变化本身就说明问题——技术在大步往前走。

但这位团队负责人并不想把这件事仅仅定义为一个浪漫的噱头。他用了两个词：分享与鼓励。

博士生集体婚礼现场，每对新人都获赠人造钻石

朱嘉琦在婚礼现场致辞

“分享技术进步、科学认知拓展所带来的喜悦。”他说，以前谁能想象金刚石可以长得那么大、那么好？现在团队已经能做大尺寸晶圆，甚至可以向8英寸、10英寸迈进。

至于鼓励，他想传递一个信号：金刚石到了这个阶段，可以在各行各业发挥更重要的作用。“鼓励大家推动金刚石在各行各业技术创新当中发挥更突出的作用，提高这次技术变革的跨度”。

一克拉钻石，成了这位科学家与公众对话的一个窗口。但窗口背后，是一整座大厦。

朱嘉琦荣获第四届全国创新争先奖状

不只是一块石头

如果只把金刚石当成珠宝，那就太小看它了。

朱嘉琦试图给普通人做一个科普：金刚石分级别。早期人类用它做工具，因为它硬；后来发现它有珠宝属性，当装饰品。但现在，他要发挥的是它的功能特性——声、光、电、磁、热。

“热性能尤其突出。”他说。

怎么理解这个“热”？朱嘉琦举了一个例子：芯片越做越小、越堆越密，散热问题成了头号难题。原来每平方厘米100瓦的热流密度，吹个电风扇就行；到了300瓦，金属散热片开始吃力；到了500瓦，非金刚石不可。

“金刚石的热导率是已知材料中最高的。”他说，芯片散热只是应用场景之一。金刚石还可以做量子传感、金刚石电池、探测器……这些技术被应用于国家重大工程和关键装备中。

“你要做电子级金刚石，好比盖高楼大厦；珠宝级的，不过是个地窝棚小房子。”他打了个比方。

这个比方背后，是纯度的天壤之别。做芯片用的硅，纯度要达到六个九、七个九。金刚石也一样，需要“大、厚、纯、优”——大尺寸、厚膜层、高纯度、优缺陷。

而这一切，十几年前，中国人还做不出来。

从焊接博士到“种钻石”

朱嘉琦走上这条路，多少有些意外。

1992年，他凭借全国竞赛的优异成绩保送哈尔滨工业大学。选专业时，他没有选航天，而是选了焊接。

“哈尔滨工业大学的焊接很厉害。”他说这话时，语气平淡。焊接专业对他的塑造，不只是技术层面的。课程体系涵盖材料、工艺、装备——你得什么都会，才能给出一个完整的解决方案。“用户要的不是一个焊点，而是一个能用的产品。”朱嘉琦说，这种“解决方案思维”影响了他后来的科研路径：不满足于发论文，而是要把东西做出来、用上去。

本科毕业后，他工作了五年，做的还是焊接。具体说，叫“堆焊”——轧钢用的轧辊磨损了，不能整个扔掉，要在表面重新焊一层金属。这个过程用到电弧，把金属变成等离子体，再过渡到工件表面。

“等离子体。”朱嘉琦重复了这几个字。

后来他读博，做的类金刚石薄膜，用的就是等离子体。再后来他“种”钻石，用的还是等离子体——微波等离子体化学气相沉积。

“学科界限没那么多壁垒。”他说。

后来，他回到哈尔滨工业大学读博，师从韩杰才院士。那时他27岁，工作了五年再回来读书，心态和应届生完全不同。

“我跟韩老师说，我把读博士这个事儿当成跟我自己的前途息息相关的一项事业来做。”他记得很清楚。

韩杰才回了他一句话：“你能干，还能带着别人干。”

这句话，他记了二十多年。

十八年磨一剑

读博期间，朱嘉琦做的是类金刚石薄膜。这个方向成本低、可以在室温下大面积制备，用在航空航天领域做增透保护膜。他发了20多篇论文，获评学校“十佳英才”。

但真正让他扎进“种钻石”的，是2001年国家重点实验室批复后，导师韩杰才交给他一个方向：极端环境透明材料。

这个方向，他从2001年开始投入，一做就是十八年，才真正变成可用的产品。

十八年。

这期间，他经历了什么？他没有细说。他只说了一句：“这个过程中需要克服的关键问题多了去了，难度也大了去了。”

访谈中，问他有没有“艰难时刻”。他提到了一本书：《禅与摩托车维修艺术》。

“书中的波西格骑着摩托车，带着大儿子，从美国东海岸一直开到西海岸。这个探索的过程，包括他自己感悟的过程，跟你科研探索的过程是一样的。”朱嘉琦说，“你不去做这次旅行，你永远没这个感悟。但你又认真对待当下，享受当下，才会有那些人生意义的感悟。”

他停顿了一下，说了一句值得反复琢磨的话：“困难跟你快乐是同时相伴的。有困难是正常的。困难也是让你的快乐更加快乐的一个添加剂。”

这不是心灵鸡汤。这是一个做了上千次实验、在无人区里摸索了十八年的科学家，对“苦”与“乐”的重新定义。

“搞科研对您来说，是不是一种享受？”面对中国科协之声的提问，他提到了“心流”——积极心理学里的概念。做一件有挑战、让你沉浸其中的事，才会产生心流。“如果毫无挑战，你天天在流水线上扳手，你肯定讨厌。”

但他不回避痛苦：“这个过程当中，克服困难是很遭罪的，毋庸置疑。但结果肯定是快乐的。你没有这个过程，怎么会有那个快乐？”

打造国家需要的产业链

朱嘉琦团队做的金刚石，不只是在婚礼上送人。它正在改变一个行业，甚至改变中国在国际产业链上的位置。

“我们刚开始从事金刚石相关工作的时候，需要买装备。国内做不了，国外还给你禁用。”他说。

现在呢？

朱嘉琦用了一个词：长板产业链。

“这些年，我们有了更多话语权和底气。”

这个逆转背后，是整个行业的爆发。去年全球金刚石相关市场还不到5000万美元，今年上半年还没结束，订单已经达到12亿美元。

“指数级翻倍。”朱嘉琦说，“在每个人的职业生涯当中，这种井喷式爆发式成长的机会，不是经常都有的。可能就一两次。”

为什么突然爆发？因为需求到了。

热流密度从100瓦到300瓦到500瓦，传统材料扛不住了，金刚石复合材料成了“不得不用”的解决方案。而恰好，中国人把成本降下来了——虽然比铜贵两三倍，但能解决问题，性价比高，大家愿意用。

“现在正在从实验室走向产业。”朱嘉琦说，他的几个博士已经开始创业。

但他也清醒：“这不是一两家企业能干的，是几百家公司一起努力才可能。”

创新不是蛮干，是方法论

能在被禁运的领域杀出一条路，靠什么？

朱嘉琦的答案是：创新。但他强调，创新不是灵光一现，不是蛮干，而是有方法论的。

“你得有创新的思维。”他说，“为什么有的人就能做好，有的人做不好？掌握方法。”

他举了一个例子：增透保护膜。早期大家都看国外的文献，照着做。他不盲从，从根本需求出发，自己推原理，找新路径。“申请国家基金，外延式创新——太阳电池、生物电极、表波器件、体波器件……内涵式创新——红外透明光电子学、透明吸波体。”

他提前预判方向，把自己做的工作变成国家重大需求，变成行业热点。“提前布局。”听起来轻描淡写，但背后的判断力，是十几年如一日跟踪前沿、深度阅读、系统思考的结果。

满墙的书架旁，朱嘉琦静立看书，沉浸其中

他的办公室里书架满墙。读书于他不是消遣，是“方法论”的来源。

“读书是让人进步的最便宜也是最便捷的方式。”他说。一个人只能亲历一次人生，读书能让你体验千百种人生。

他做主题阅读。想了解创新，就把创新类的经典书列出来——《创新者的窘境》《创新者的解答》……一本本读。想学会讲故事，就看编剧、故事工程的书，因为“搞科研也要讲故事，把素材按照适当逻辑讲述出来，才更容易触及内核”。

读书让朱嘉琦有更丰富的思考和感悟，也有助于更好地去开展科研工作

他读了尤瓦尔·赫拉利的《人类简史》，认同那个观点：人类的认知革命，是从虚构故事开始的。

“科学家和文学家，本质都是在创造。”他说，“为什么非得把他们区分开来？”

这种跨界的思维，让他看待科研问题时有不一样的视角。

德正才能业兴

朱嘉琦带学生，有一套自己的哲学。

每年送别毕业生，他会挑一本书送给他们，题写不同的寄语。有一年他送《主角》，写了这样一句话：“人生从无坦途，唯有历经风雨、坚韧前行，方能成就更好的自己。”

他解释：“感受到一个主角非凡的苦累，甚至是生命的极端绞痛，但也体验到了一个主角被人围绕与重视的快慰。”

这种仪式感，来自他对“文化育人”的重视。

朱嘉琦和学生们在实验室

“育人先育心，成才先成人。”他说，科学家精神的根本，不是创新创造、持之以恒——这些当然重要，但更根本的是四个字：德正业兴。

“你首先得做人行，事业才可以兴旺。人品决定了业品。”

这不是空洞的说教。他自己就是这么做的。他的导师韩杰才当年对他说“你能干，还能带着别人干”，他记在心里，也用同样的方式对待自己的学生。

“你遇到事儿了以后，你告诉他应该这样而不是那样，或者你就率先垂范。我习惯这么做，不该做我就不做。90%的优秀都是习惯。”

杜善义院士到实验室与朱嘉琦进行学术交流

他相信“点燃”的力量。他回忆自己大学时代，一位叫徐和亮的老师教画法几何，“点燃”了他对学校的热爱。后来在科研生涯中，杜善义院士、韩杰才院士又用信任“点燃”了他。

现在，轮到他去“点燃”别人。

他带的学生中，6人获评省级、校级优秀博士论文，很多人去了航天国防一线。遴选学生时，他最看重什么？

“第一位永远是勤奋。读了博士，能力都不差，但研究是一个长期过程，一万小时定律。你得肯投入。”

“天赋当然不能忽略，但第一位永远是勤奋。”

【访谈手记】

访谈快结束时，我问了一个问题：如果让您对20年前刚读博的自己说一句话，您会说什么？

朱嘉琦想了想，说：

“谢谢你的选择，让我现在还能热爱，还一直热爱。感谢科研和成长过程当中，让我认识、结交到了这么多的师长，让我个人得到成长，让我知道德正才能业兴。”

这句话，平淡，却有分量。

你为什么要做科研？你为谁而创新？你如何面对漫长而寂寞的攻关？朱嘉琦的回答是：享受当下，但不忘记方向；热爱你的工作，但不丢掉做人的根本。

他的故事，不是一个“种钻石”的猎奇故事，它关乎选择、坚持、创新与传承——更关乎一个科学家如何在这个时代，守住自己的初心。

中国科协之声访谈编辑 刘炎迅

来源：中国科协之声微信公众号