作为一门典型交叉学科,柔性电子学对学习者的综合能力提出差异化要求。谈及什么样的学生更容易在专业学习中脱颖而出,李建民教授从五个维度描绘了理想的人才画像。
学科兴趣:交叉融合的广博与专注。柔性电子学最大的特点是交叉,这就要求学生不能偏科,最好对数、理、化、生都有广泛兴趣。为什么这么说?因为柔性电子涉及有机化学(合成材料)、物理化学(理解机制)、固体物理(分析能带)、半导体器件(构建器件)、电路设计(实现功能),这是一个完整的链条。如果一个学生只喜欢数学而对化学没兴趣,或者只喜欢物理而对电路没感觉,学习起来会比较吃力。当然,兴趣广泛不代表样样稀松,希望学生对至少一个方向有发自内心的热爱,愿意钻进去深入研究。简单来说,就是既能博,又能专。
动手能力:从纸上谈兵到亲手创造的渴望。柔性电子是实验科学,动手能力至关重要。我们常说,柔性电子器件是做出来的,不是算出来的。在实验室里,我们需要在手套箱里操作,配制溶液、旋涂成膜,这需要手稳、心细;在显微镜下对准电极,焊接引线,这需要眼力、耐心;用探针台测试器件性能,分析数据,这需要反复尝试、不断优化。有一些学生,理论成绩很优秀,但一进实验室就手足无措,溶液洒了、基片碎了、电极对不准了。相反,有些学生可能理论课成绩不是最拔尖的,但动手能力极强,做实验时心细如发、善于观察、敢于尝试,反而能做出很好的研究成果。所以,如果你从小喜欢拆装小电器、喜欢做手工、喜欢动手做化学实验,那你在柔性电子学会很有优势。
思维能力:逻辑缜密与创新求异的结合。柔性电子涉及“力-热-电-光”多场耦合,问题复杂,对思维能力有较高要求。一是逻辑思维能力。实验中遇到问题,比如器件性能不好,是什么原因?材料纯度不够?工艺参数不对?测试方法有误?需要层层推理、设计对照实验、验证假设。二是创新思维能力。柔性电子是前沿学科,很多问题没有标准答案,需要提出突破性的新思路、新方法。比如,怎么让导电材料既能拉伸又不降低导电率?怎么让柔性封装既防水又透气?这些问题都需要跳出常规思维,寻找创新方案。我们常对学生说,做柔性电子研究,既要有侦探的逻辑,也要有发明家的创意。
意志品质:耐心细致与坚韧不拔。这一点可能被很多人忽视,但其实非常重要。柔性电子研究往往影响因素多、实验步骤多、失败次数多,一个实验做了十次、二十次都不成功,太正常了。这时候,耐心、细心、恒心就非常重要。我们有个学生做柔性传感器,前三个月做了几十个样品,性能都不理想,换做一般人可能就放弃了,但他每次失败后都认真记录、分析原因、调整方案,终于在第四个月做出了性能优异的器件。这个学生后来跟我说,那三个月的失败,教会了他科研中最重要的一课,那就是坚持。所以,如果你是一个不怕失败、愿意坚持、做事细致认真的学生,你在柔性电子学领域一定会有很好的发展。
综合素养:团队协作与英语能力。柔性电子是交叉学科,一个项目往往需要多学科背景的人协作。做材料的不懂器件,做器件的不会设计电路,这是行不通的。学生在课题组里,需要和不同背景的同学交流合作,学会换位思考,理解别人的专业语言。此外,这个领域发展太快,最新的教材和文献都是英文的。学生需要经常阅读国际顶刊(如Nature、Science及其子刊)的最新论文,了解前沿动态。英语阅读能力强的学生,能更快地掌握新知识、新方法。
需要说明的是,以上提到的素质,很多并不是天生的,而是可以通过后天培养的。每年招进来的本科生,刚入学时水平参差不齐,有的动手能力强但理论基础弱,有的英语好但化学底子薄。经过四年的系统训练,只要学生自己愿意努力,都能成长为优秀的柔性电子人才。兴趣是最好的老师,努力是最好的天赋。更看重的是学生是否有热情、有决心、愿意在这个充满挑战和机遇的领域里不断成长。