“科学探索奖”得主周鹏：要相信颠覆性的工作是有可能被你创造出来的——访2013级星友

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2013级星友

周鹏

复旦大学微电子研究院教授

近日，2024年“科学探索奖”的揭晓又一次引发了人们对优秀青年科技人才培养、评价等话题的关注。迄今已颁发五届的“科学探索奖”资助在数学物理学、化学新材料、天文和地学、生命科学、医学科学、信息电子、能源环境、先进制造、交通建筑、前沿交叉等十大基础科学和前沿核心技术领域做出杰出工作的45岁以下的科技工作者。今年49位入选者中上海地区有4位，其中2位曾获得过启明星计划资助，他们是复旦大学（简称复旦）医学院附属中山医院的高强教授（2010级星友）和复旦大学微电子研究院的周鹏教授（2013级星友）。

高强我前些年有幸访问过，因此看到名单后就想要去访问周鹏。尽管未曾谋面，但电话中一报名字，周鹏就爽快地接受了采访邀约。采访前在看周鹏给我的材料时，才知道他2019年就得到国家自然科学基金委员会杰出青年计划的资助，在存储器领域的科学机理、技术攻关和关键器件研制上有诸多创新工作。看后我虽有遗珠之憾，但想着此时访问他或许可以谈说的内容会更多一点，也就释然。

采访在复旦邯郸校区周鹏的办公室。知我来意，事先也看过一些启明星采访报道的周鹏建议采访可以多一点笔墨在青年科技人才成长需要的环境和评价机制上，他认为这方面内容可能会更贴近需要，或许也有助于科技管理部门了解下情。对此我完全赞同，因为他的科研成果非常多，但也相对艰深。

别有意味的“我不太快”

在介绍自己时，周鹏用了“我不太快”这样一句话来形容自己。他说他是34岁那年，在申报了几次后才得以入选启明星计划，其余人才项目拿的也不多，他说这可能与他的“土鳖”背景有关。

1979年的周鹏17岁进入复旦物理系在复旦校园度过28载春秋（除了博士毕业后有一年时间在韩国首尔大学访学），物理系本科毕业后他就进入本校信息学院硕博连读，博士毕业入职复旦微电子研究院。尽管在存储器领域有过多项开创性甚至颠覆性的工作，但离开专业领域，“天下无人知周鹏”。今年科学探索奖揭晓后，他或许有可能被专业圈以外的社会知道一二。

虽然昔有“黄卷青灯”、今有“板凳要坐十年冷”之说，但其实当今社会很需要真正的科学家、发明家走近公众，在传递科学精神的同时用他们的科学背景帮助营造和完善人才培养机制和环境。而这一点也是周鹏觉得本次采访更有意思的部分。

“要相信真正颠覆性的工作是有可能被你创造出来的”

我们的交流就从周鹏想说的——如果你真的做出了一些突破性、颠覆性的事，如何让别人相信你的工作很重要——开始。周鹏认为这涉及对科学问题的理解，同时也要思考如何让人（审稿人/评委）相信和接受你。周鹏以他的存储器数据的擦写（存储）工作为例：

2018年，周鹏在实验室里研制出了一个速度能突破性地达到10纳秒（1纳秒=10-9秒）的存储器，这在当时是最快的。周鹏在成文时就想到审稿人肯定会怀疑作者是如何测得这一数据的？因为这个速度用传统的隧穿理论很难解释。

早有准备的周鹏在提供关键的图、数据的同时，把得出这一数据的整个过程作了细化的、完整的呈现：从信号源的展宽电极上的保真信号开始到最终形成数据的整个过程都附上了实时全程的监测和记录，整个过程用文字、数据描述出来。

正是这样全过程、全细节的呈现，才让审稿人完全信服。这篇称得上是“新型闪存器领域超快速度研究开创性工作”的文章最终发表在《自然-纳米技术》（Nature Nanotechnology）上。

周鹏（左四）与研究生在实验室中

周鹏说想通过这个案例对青年科技工作者提供一点他的研究心得：“我们做研究的，尤其是做工科实验的，对于数据一定要精益求精，对拿出的数据要确保全程可靠，唯有如此才经得起考验、拷问。青年科技工作者也要相信，真正颠覆性的工作（数据）是有可能被你创造出来的，要有这个自信。”

凡有所成者必定能在过程中葆有对科研的热爱，且具有韧性

除了对数据的敬畏和要有自己也可能做出颠覆性创新的自信外，周鹏给出的第三点建议是要有韧性。

关于韧性，周鹏这样说：“既选择了科研，就要明白科研是极具挑战性的工作，因为你是在和世界上最优秀的人同场竞争。凡能坚持下去者，最重要的是在过程中能葆有对科研的那份热爱，而且要有韧性。韧性和坚持不一样，坚持具有某种刚性，韧性是软性的，具有弹性的坚持。科研过程中大都会碰到已有条件几乎为零或完全不足以支撑自己科研的情况，此时只有内心热爱，没有路想办法开辟出一条路，绝不轻言放弃者才有成功的可能。特别是国内的研究人员，如果没有那种好奇心，很可能会坚持不下去。”

周鹏对韧性的理解，除了要有一种对科学探索的本真坚持、坚守，也要有对自己认准的路的笃信和定力。这个无论对基础研究还是工程实验来说，道理是相通的。

周鹏再举了一例：他曾有一项存储器的实验研究在工艺上测得的数据总与理论依据不符，胶着之际，别人已有类似的工作发表。已有工作是否有必要再坚持下去？经过一番内心拷问，周鹏还是回到立项时的初心：通过这一课题理解真正的问题所在。尽管人家已经发表了，但周鹏认为他们的工作结论是有偏差的，远非完整。于是他没有放弃，反复验证后终于找到了更准确的理论解释，也因此得以完整地剖析出机制，引出更深入的思考，也由此获得了更确凿的、得到同行高度认可的证据。这个被同行认为会对存储器进步带来冲击的技术也提升了人们对存储器科学性的理解。

要让科研人员站在同一起跑线上

如何营造真正有利于创新的科研环境也是这次和周鹏星友交流的话题之一，周鹏归结为如何构建同一起跑线的科研环境。

在他看来，要培养一流科技人才，首先要让科研人员处在同一赛道，面对同样的试卷，站在同一起跑线上。

所谓同一起跑线，就是对所有进入科研赛道者，不论其出身（学成归国的，还是本土培养的）一视同仁，有用武之地。

“30～40岁是人生最具创造力的阶段，只要给年轻人提供平台和公正的评价机制，这就够了。”对这个平台上的工作者，尤其工科人才，要有一套可量化、可考核的评价体系，通过3～5年的历练，人才自然会脱颖而出。“理想的状态是每个科研单位都有这样的平台，且平台应该是共享的，而不是由某个人牵头的。”说到这里，周鹏感叹了一句：他的成长过程中如果也能有这样的平台，他的贡献可能会更多。

周鹏也给出了他对同一起跑线的进一步理解：科研条件和环境应该是一致的，对科研人员的评价应该只是基于其学术成果，而不是其他因素。特别在儒家文化深厚，对人不对事的裙带文化影响深远的中国，主事者的道德素养、个人好恶在很大程度上会左右评价结果。这个不改变的话，要想源源不断地产出高水平的科研成果是难以想象的。

周鹏想表达的就是：科技人员的能力培养和评价应该只是基于其工作成果，而非其他任何因素。正是在这个意义上，设立至今仅6年的“科学探索奖”已有如此的影响力和口碑，就是与其初心和运行机制设计密不可分。

作为科学探索奖的受益者，周鹏说他与评选过程中的评审专家都不认识，也没有沟通过，只是根据申报要求，在15分钟的汇报时间里把自己对科研工作的理解，把对科学边界的探索，对颠覆性技术突破的贡献如实向评委报告。作为获奖者，会在5年时间里，每年得到60万元的资助。这些钱是进个人账号的，主办方不会过问给你的钱怎么用，也不用结题汇报。

周鹏课题组年终总结会合影

高三始有危机感，发奋苦读考入复旦物理

访谈又转回到启明星采访的老话题——成长经历。周鹏说自己的身世平平无奇，在出生地河北沧州盐山县一直待到高中毕业，爸爸是工人，妈妈是小学老师，有两个姐姐。

他从小学到初中一直是普通学校，高中上了县中。高三以前的他对学习还不够上心。当时（1990年代初中期），读书并不受重视，中专比高中吃香。周鹏很多同学的父母都想让孩子早点工作，周鹏的两个姐姐也是读完中专就工作了。高中前两年成绩中等的周鹏到了高三才开始有危机感，他突然发觉考不上大学就要回去种地了，如此才着急起来，开始发奋图强。

他还抄了一些格言激励自己，如蒲松龄的那句名言“有志者，事竟成，破釜沉舟，百二秦关终属楚；苦心人，天不负，卧薪尝胆，三千越甲可吞吴”就抄录在案，每天默念几句。

高三起，他几乎每天早上5：30开始学习直到晚上11点，花大量时间做题，尤其是物理题。做着做着，有天晚上周鹏突然感到很多平素苦思冥想的物理题目一下子通了，“有一种豁然开朗、登堂入室的感觉。后来看到有人说顿悟、醍醐灌顶，也是我当时的感觉”。

开了窍的周鹏对物理着了迷，再难的题目他都不怵，也由此逐步进入了他所谓的物理思维的境界（后来他把对物理的理解形成了这样一段文字：物理和数学不一样，物理是科学，化学的本质也是物理，它给了你认识世界和思考世界的方式）。有了这样物理认知的周鹏顺利地考进了复旦物理系。

以物理为根基，闯荡先进电子器件与集成领域

说起这段经历，他很庆幸自己在人生重要的本科阶段能在复旦物理系受到严格训练。

回溯中，他多次提到金晓峰老师和孙鑫老师对他的影响：“我从金老师那里学到了如何从热力学角度来看物质的运行规律。从孙老师这里学到了怎样来理解、把握物质世界的客观规律。至今记得孙老师在课堂上讲到的话——系统越大、越乱越好，乱就表明各种状态都具备，可类比生命世界的多样性，这才是真正的自然。这句话和它揭示的物理图像一直沉淀在我的记忆里。在复旦物理系听了这么多课，这两位老师对我的帮助更大，影响更深。他们不是讲单纯的知识，更多是在讲物质世界的规律。”

后来自己也为人师的周鹏一直在想如何以这些优秀的老师为范指导自己的教学：“如果我们的教育教学都能以重在引导理解大自然和物质世界的方式言传身教，而不是仅仅传授知识点，那何愁培养不出创新型人才！”

本科毕业后，正逢周鹏后来的硕博导师陈良尧组建信息科学与工程学院，彼时“信息科学是21世纪强国的战略要地”的观念已深入人心。觉得自己的物理基础打得比较扎实的周鹏决定报考陈良尧教授的研究生。

复旦信息科学与工程学院的格局很大，把通信、计算机、半导体、自动化和光学等领域都囊括进来。得益于这种交叉融合的学科环境，周鹏可以更多地从实现角度来思考具体的科学问题。

他的博士论文是做一个材料的三阶非线性超快光开关，也是一个典型的跨材料、光学、计算机等学科的交叉课题。这为他毕业后独立开展集成电路存储器研发，较早进入阻变存储技术领域做了铺垫。博士毕业后（2005年），周鹏入职微电子研究院，2007年他发表了入职后的第一篇论文。

突破电子隧穿概率极限，获得接近理想的通用存储器

入职近20年，周鹏在先进电子器件与集成领域完成了一系列有份量、有价值、突破性的科研工作，甚至有一些具有颠覆意义的原创工作，涉及存储器科学原理、核心技术和器件研发。在他发我了解的申报“科学探索奖”的20多页材料里，对自己的工作有完备的表述。篇幅所限，我只能摘选其中的片段。

候选人聚焦电子器件未来发展，开发新机理逻辑、存储原型，实现了规模化高性能器件集成演示。近五年以第一作者/通信作者在《自然-纳米技术》（8篇），《自然-电子学》（Nature Electronics，5篇），《自然-材料》（Nature Materials，2篇），《自然-通讯》（Nature Communications，7篇）等期刊发表论文100余篇，累计被引16000余次，其中高被引21篇，主持重点研发计划等项目20余项。获得国家自然科学基金委员会杰出青年基金资助，入选科技部创新领军人才，被授予2020年上海市青年科技杰出贡献奖、上海市自然科学奖二等奖，2021年纳米研究青年创新奖，2022年国际材料学会联合会（IUMRS）前沿材料青年科学家奖、教育部自然科学二等奖等。

在已有的研究基础部分，我摘选了一段：

申请人突破了单电子隧穿（WKB）近似下电子隧穿概率极限，获得接近理想的通用存储器。闪存（FLASH）是实现通用存储最可能的方案，然而被低隧穿概率约束的大编程电场、长写入时间是性能提高的根本困难。通过建立界面势垒、栅电容耦合比、原子界面三要素全新机制，引入辅助隧穿，突破了WKB近似下电子隧穿概率限制，获得10纳秒超快写入速度，比闪存快1万倍。纳秒级写入速度基础上获得保持时间10年，循环寿命高达800万次，比现有商用器件提高了近3个量级。

以上寥寥几行字却不难看出背后的心力付出、常年坚持，以及百折不挠的韧性，这也许是申请“科学探索奖”必须有的厚度吧。

出任复旦大学基础研究中心主任，在更大平台上做有价值的事

其实我还是蛮惊奇于周鹏在访问中跟我聊的内容的宽度和深度，对如何营造有利于创新成果产出和创新人才培养的创新环境，对科技成果评价如何做到公正等都有所涉及，而且给出了他个人的应对之策，有些可能会得罪人的话他也直言说出。一个没有对自己从事的工作、对所供职的学校的深深热爱，对国家科学事业和人才培养的拳拳之心者，是无法做到这一点的。

在接下来的交谈中得悉周鹏近段时间以来还在受命于另外一件工作时，我才更有所悟。

周鹏作为复旦大学学位评定委员会委员在学校毕业典礼上

周鹏说他现在又多了一副担子，受复旦大学科研院院长彭慧胜院士的邀请出任复旦大学基础研究中心主任。

这个中心非实体单位，无人员编制，也无经费，但周鹏却愿意投入时间和精力，而且乐此不疲。具体来说这个中心及它目前正在做的事是——2024年起每年在复旦大学范围内遴选推出5项左右有望影响和改变世界的成果，也就是所谓的颠覆性技术。复旦大学基础研究中心也是想通过这样的遴选、立项，来探索推动基础科学创新的机制。彭慧胜很认可周鹏的想法，接下来就要稳步推进了。

照理来说，复旦大学数理科学非常强，人才济济，让一个做微电子的工科人来领衔做这件事，足见主事者的眼光和思考。彭慧胜经常举DNA双螺旋的例子，说如果复旦5年左右能有这样级别的成果冒出，那无疑就是中国最好的大学。

这个职位占用了周鹏很大的精力，几个月走访调研思考下来，他已经有了一些初步的想法和思路。“我愿意挤出时间做好这件事，是因为我深爱这所学校，而且是在做一件真正推动人类文明进步的事，所以，我愿意。”正是这份使命感和多年沉静科研的感悟，他才能在采访中道出对科研环境、机制建构如此彻悟的理解吧。

这样一位优质工科男在家里会有怎样的“待遇”？周鹏笑称自己是家里的“侍者”，要服侍好太太和女儿。这个很恋家的人2002年还在研究生就读时就结婚了，太太是他初中的同学，现在医院做护士。“婚后有了孩子，这也是我后来出国动力不足的原因。”

接受完我的采访，周鹏抓紧要去女儿就读的中学去拿毕业证书。和周鹏分手望着他的背影，我马上想到了“暖男”“好爸爸”等字眼。

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