3月27日下午,第77期“巅峰对话”(TopTalk)在清华大学郑裕彤讲堂圆满举行。本次讲座荣幸邀请到2011年诺贝尔化学奖获得者、以色列理工学院 Dan Shechtman 教授担任主讲嘉宾,与清华大学材料学院于荣教授展开深度对谈。
Shechtman教授以“Quasi-Periodic Materials: A Paradigm Shift in Crystallography”为题,回顾了准晶体的发现历程,讲述这一晶体学范式转变背后的科研探索与学术精神,引导观众深入理解这场具有深远影响的科学革命。
讲座内容:准晶体的发现:挑战“所有晶体必须周期性排列”的范式
1982年,Dan Shechtman教授在使用透射电子显微镜进行实验时,首次观察到一种具有五重旋转对称性但非周期性排列的晶体结构——这一结构在当时被晶体学界普遍认定为“不可能存在”。这一突破性发现最初引发了广泛争议,甚至遭到诺贝尔奖得主、著名化学家Linus Pauling的公开否定。然而,Shechtman教授凭借严谨的科研素养与坚韧的信念,最终推动“准晶体”(quasi-periodic crystal)被正式纳入晶体学范畴,并因此于2011年荣获诺贝尔化学奖。
Shechtman教授指出,准晶体是一种“有序而非周期”的材料,其衍射图案呈现出由黄金比例(Golden Mean)定义的独特结构特征。这一发现彻底颠覆了晶体“必须周期性重复”的传统认知,打破了延续70年的学术定论,为晶体学开辟了全新的研究方向。
科研精神分享:写下来,坚持下去,做到最好
Shechtman教授以幽默却真诚的语调分享自己了科研故事:1982年4月8日,他在实验日志中写下“10-fold”,这是准晶体诞生的起点。他强调,“无论做什么实验,请写下来,你可以记住两周,但记不住40年。”面对质疑,他始终相信自己:“我知道我的工作做得足够好,所以我可以坚持。”他鼓励青年学者:“选择你真正喜欢的方向,然后成为那个领域的第一名(be number one)。”
现场互动:关于批评、失败与科研初心的回答
在交流环节中,Shechtman教授就“如何面对科研成果未被认可”、“未来是否可能发现7重对称的晶体”等问题展开回答。他指出,年轻科学家的迅速响应是自己坚持下去的重要动力,面对质疑要有“专业能力与坚韧信念的支撑”。
于荣教授也分享了他在学生时代做显微镜暗室工作的经历,并表示自己每年在教学中都讲述准晶体的发现故事,今天能与主角面对面,是一种特别的荣幸。

文化赠礼:致敬科学精神
活动最后,学生代表材料学院2021级博士研究生程泽堃向Dan Shechtman教授赠送了清华大学文创,以表达对其精彩分享的感谢和对科学精神的敬意。