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[科学时报 陈欢欢 报道]近日,香港城市大学物理与材料科学系讲座教授朱剑豪获得2007年IEEE核与等离子体科学“协会贡献奖”。这是IEEE在该领域的最高荣誉奖,自1972年设立以来,每年颁给一位有突出贡献的科学家,朱剑豪是第一位在亚洲地区工作的获奖人。
朱剑豪生于1956年,长期从事等离子体科学的基础性科研工作,并将等离子体技术应用到半导体材料、光电材料和生物材料中;他从中国香港地区、澳大利亚、中国大陆、德国、瑞士和美国的研究机构和公司中获得1000万美元研究经费;截至2006年底发表SCI论文434篇;最近被ISI Thomson Scientific评为国际材料学领域前0.1%的科学家。
朱剑豪有十几年的业界工作经验,先后拥有3家公司、8项美国专利和5项中国专利,IBM、三星、夏普、Applied Materials等公司在申请专利时52次引用其专利。
同时,朱剑豪是香港观塘游泳队队员,保持着香港特区2项接力纪录和香港城市大学3项个人纪录及1项接力纪录,获得过城市大学羽毛球单打、双打、混双和团体冠军。他的办公室里放满了参加各种赛事的近200个奖牌、奖杯和证书。
“我觉得我是比较奇怪的一个人,有自己的公司,在学校是教授;跟很多人合作,也有自己的东西;在很多领域有成果。像个怪物一样,不过也很自然。”近日,接受《科学时报》记者采访时,朱剑豪这样形容自己。
公司总裁
经过20世纪70年代石油荒和日本汽车工业兴起的打击,1982年朱剑豪从康奈尔大学博士毕业时,美国经济不太景气。被一所大学拒绝之后,朱剑豪加入了硅谷一家名叫Charles Evans & Associates的小公司,该公司后来成为美国材料表征方面最大的公司之一。
1982年到1989年,8年中朱剑豪晋升4次,从普通技术人员做起,慢慢开始和客户打交道、管业务、了解市场,成为公司副总裁,主管研发。“开始公司只有20人,到1989年已经有150人,我在任期间,公司聘请了很多哈佛、耶鲁、伯克利、斯坦福、加州理工的博士生,所以才能成为世界公认的公司。”朱剑豪说。
1989年,一次偶然机会给了朱剑豪的事业一个新开端。“1989年公司在台北有个展览会,我到台湾之后发现台湾的园区很好、市场非常大。我就把新加坡、马来西亚、香港全跑了一遍,接触了很多公司。当时亚洲经济正在慢慢起飞,但是很多产业还没有人进去,我就跟公司说我们的业务一定要往远东发展。”
同时,已成为公司副总裁的朱剑豪也开始思考自己的人生:“我在公司待了8年,做到副总裁,上面的老板就是公司的成立者,虽然他对我很好,但是我当时只有33岁,后面还有30年的工作,却没有上升的空间,难道就一直当老二吗?”
1990年,在老板的支持下,朱剑豪在亚洲成立了自己的第一家公司Evans Asia,主要推销美国母公司的业务,成为第一批回来做生意的人。他把家搬回香港,两个孩子一个3岁一个5岁,夫人广东话还说不灵光。他自己一个人全亚洲跑,跑多少挣多少,跑不到就没工资。
1996年,朱剑豪在硅谷的研究合作伙伴打算开公司,需要做出样品争取投资,这时朱剑豪已来到香港城市大学。当时,他在该大学的实验室初具规模,领导研究组做成了世界第一片用等离子技术做的100毫米和150毫米的SOI(绝缘体上硅)基片,为合作伙伴争取到1亿美元投资,顺利成立公司,朱剑豪成为公司技术顾问。该发明还被作为香港的典型技术成就由《固态技术》在其40周年纪念期上作为封面文章介绍。
研究有了应用之后,朱剑豪又在香港和成都开了两家公司,主要发展基于等离子的商业技术以及离子源、等离子植入器、电源等硬件产品,同时提供工业咨询。他还在美国、中国、日本、韩国等地的大学和公司就材料表征和加工开设过很多短期课程和讲座。
朱剑豪说:“我是从工业界进入大学的,在工业界有十几年的工作经验,我了解市场的需求,并且与很多大公司有密切联系,所以科研成果的商业化转化没有问题。”
最佳讲师
朱剑豪一生同化学结缘,但是在他前往美国之后的17岁时却首先获得数学学士学位。朱剑豪回忆道:“大学时本来是学习化学的,但是我想提前毕业,省一年学费。当时我半工半读,化学实验多,很难提前毕业。于是转到数学系,数学有些课程跟化学类似,可以既拿学分又学到化学。”
顺利提前毕业后朱剑豪进入康奈尔大学化学系,加入George H Morrison教授课题组,直到获得博士学位。Morrison是美国知名化学家,曾参加过阿波罗登月计划,获得过美国化学会分析化学奖,担任美国化学会杂志《分析化学》主编,也是对朱剑豪影响最大的人。
“他给我很多启发,最主要是他谦虚、开放、容人的做人态度。”朱剑豪回忆道:“我当时是香港同学会主席,有一次去复印同学会的宣传单,用导师的账号在系里复印,之后忘记拿原稿。导师把原稿还我时只说‘这个给你’,一句话都没多说,但是我感觉比他骂我还难受。但我觉得他做得非常好,对错要自知,现在我也用同样的方式对待学生。”
1990年在香港成立公司大大减少了朱剑豪的科研时间。但很快,香港城市大学校长、中国科学院院士郑耀宗邀请他到城市大学做访问学者,帮助学校开展新项目、筹划建立材料科学系。
20世纪90年代中期,香港回归在即,郑耀宗问朱剑豪:同时在公司和学校,不是长久之计,以后怎么打算?“那时候公司上了正轨,我参与少了,而且也更喜欢作研究。觉得工作、房子、妻子、跑车、孩子,所谓的‘美国梦’我都实现了,不如做一点自己喜欢的事情。”朱剑豪就这样开始做全职教授。2000年左右,Charles Evans & Associates被其他公司收购,他把自己的子公司一并出售,彻底回到大学作研究。
在香港城市大学,朱剑豪被学生选为城大“best lecturer”和“best presenter”。学生每年给授课教师打分,7分为满分,2006年朱剑豪所在的科学与工程学院平均分为5.3分,朱剑豪得到6.7分,很多学生在评语里写:“谢谢你教这门课。”
朱剑豪说:“学生其实对我影响很大,我把他们当做朋友,我们是一个团队,要一起把事情做好。除了科研,教授对学生有两种贡献,一种是做好的榜样,一种是给他们指导。上课很重要,要用心做,教学不好怎么能当教授呢?课堂之外我当运动队的领队,跟运动员交往比较多。”
香港城市大学羽毛球男子队在香港连续赢得13年团体冠军,2006年朱剑豪带队到中国科学技术大学参加全国大学生比赛,获得业余组男子单打冠军、季军和双打亚军。“运动员其实更需要帮助,他们打球能打那么好肯定是有决心的,学习不行只是决心没有放对地方。我经常跟他们聊天,他们都很尊重我。有些成绩不好,我也会去给他们求情,帮他们找工作,写推荐信。”
从半导体到纳米到生物材料,朱剑豪说:“为什么我研究得那么杂?因为当大学教授要全面,每年都要有新概念。每个学生的才能都不一样,要找不同的项目给他们做,我所有博士生、硕士生的方向都不一样。当教授之后我特意多开会、多跟人家聊天,看看怎么开展不同领域的工作。做生意只要做好一个产品,就可以赚很多钱,但是作研究不能把项目做死。在香港我每年一定要写一两个项目,每个都不一样,几年下来研究内容就比较多元化。”
材料学前千分之一的科学家
20世纪80年代朱剑豪还在美国公司工作时,每年都有论文发表,其中也不乏优秀成果。1988年,朱剑豪和加州大学伯克利分校的Nathan W Cheung合作开展碳离子和氧离子注入对硅材料吸杂处理的研究,首次成功证实,即使碳离子注入量很大,注入的碳仍能成为有效的吸杂中心,而且可以避免离子注入引起的位错环和扩展缺陷。国际离子注入领域著名专家J.S.Williams在题为《半导体的离子注入》的评论文章中指出,该方法相当成功,能显著改善器件性能。
在公司做管理如何保持同学术界的同步?“这很简单,”朱剑豪说,“技术我一直没放,因为这是我的基础。客户中有伯克利、斯坦福、IBM、Intel的科学家跟我合作作项目,晚上公司仪器可以随便用,我就自己作研究。美国有专门为小公司设立的研究经费,我也申请作一些应用研究。”
打算到城市大学做教授之后,朱剑豪想开展当时香港没有的等离子体科学的研究,1995年就开始申请项目。1996年初正式签约成为城大教授后,朱剑豪建立了香港城市大学等离子实验室。经过几年发展,该实验室现已成为世界上最有名的多用途等离子浸入与离子注入(PIII)实验室之一,他本人被选为国际等离子体注入与沉积委员会执行主席。
朱剑豪在国际上较早开展PIII技术研究,开发的DC-PIII技术可以大大提高大批量硅片的等离子体处理效率;提出了基于微软视窗的模拟程序,可以更加准确地模拟内表面和不规则表面的等离子体注入过程;制备出了高洁净、超薄SOI材料和新型高导热SOI材料SOAN(氮化铝埋层上硅),并将该技术拓展到其他超薄半导体材料制备。
最近几年,朱剑豪转向了PIII技术在生物材料的研究。他说:“现在学术界有两大课题——能源和生物。我们最近开始做与能源相关的一些课题,例如研制效率更高的太阳能电池感光材料。我们在生物方面开展的研究较多,下一代生物芯片、传感器的前景很好。”
生物医用材料的表面组成和结构对其植入效果和使用寿命有很大影响。朱剑豪将氢离子注入到硅片表面,首次获得了具有生物活性的硅材料,使得硅基生物传感器有可能应用于人体;他发现氢离子注入纳米氧化钛涂层具有良好的生物活性,可用于制作骨植入材料;他还发现,在镍钛形状记忆合金表面注入高反应活性碳、氮和氧离子,可有效抑制有毒的镍离子进入人体。年销售额超过20亿美元的瑞士著名医药器械公司SYNTHES,出资资助朱剑豪进行镍钛合金表面改性的应用开发。目前,镍钛形状记忆合金支架正在香港大学医学院进行临床试验。
除了科研,朱剑豪还是一名运动员,他坚持每天运动两小时以上,周一、三、五游泳,周二、四、六打球,星期天去健身房锻炼。“昨天还游了4000米,”朱剑豪说,“健康很重要,一定要运动,但是我晚上运动回来也工作很晚,我一周工作7天。家庭、运动、教学、研究、工业应用都很重要,全部都要做。”