中科院院士张泽去年4月从北方来到杭州，在浙江大学材料系开始了他新的学术生涯。工作之余，他会开一辆墨绿色的吉普车出发，去欣赏杭州美景。这几天，他正准备充当司机， 带材料系的同学们一起出游。但搭车的人要符合一个条件——必须是在刚刚结束的“材料微结构摄影比赛”中的前三，或者是最后一名。

　　揭秘金字塔——新型硅基太阳电池原型器件 

　　作品简介：本作品为新型单晶硅太阳电池原型器件的界面扫描电镜图片。将两种金属材料的纳米结构（薄膜和硅衬底之间以及薄膜表面的金属纳米结构）产生的表面等离子体激元与传统的单晶硅片表面织构化（单晶硅衬底腐蚀后得到的“金字塔”结构）相结合，共同增强电池的陷光作用，以期提高太阳能利用效率。

　　李喆（07级博士） 摄

　　因为科学 所以艺术

　　张泽院士是材料科学领域的著名科学家，他常说，“材料的结构决定了它的性能”。在他的研究工作中，常常要给材料拍照。用的不是我们通常说的相机，拍的也不是我们平常所见的照片，而是把材料放在电子显微镜下，放大几十万倍甚至几百万倍后，拍到的纳米级的成像，可以看到原子的分布。其实不光是张泽院士，这是材料系的老师和研究生们都常要做的事。目前，浙大有4台高倍电子显微镜，是师生们做科研的热门设备。

　　张泽院士来到浙大作的第一场讲座是“材料性能与显微结构间关系”。他对着一张张材料微结构照片发出一次次由衷的赞叹：“大家看这个结构，真是美啊！”“我的一位研究生做了一个非常漂亮的材料，你们看这个曲线……”，过路人一定会误以为这位眉飞色舞的教授是在作一场美学报告。他加盟浙大之后，正在筹建浙大电镜研究中心，学校投入了4500万元人民币用于购置国际最高端电子显微镜，张泽院士期望把中心建设成为浙大乃至长三角地区材料、物理、化学、化工和机械等学科的科学家的高端共用平台。这不是一件买设备、用设备这么简单的事，首先要设计建一个安安静静的地方安置它。高倍的电子显微镜，连过路汽车产生的震动也会影响它的效果。

　　浙大材料系的系主任叶志镇教授也坐在席间听讲座，那段时间他正在想着，如何让学生对材料学科更有兴趣。张泽的讲座很打动他，让他想起自己读博士的时候，导师曾教导他，电镜观察很重要。“我在麻省理工学院访问的时候，发现那里经常会举办一些竞赛，培养学生创新和艺术创作能力。”叶志镇想到了微结构摄影，系里有得天独厚的设备，为何不让同学尝试一番，来一场微结构摄影大赛？大家来比比谁的研究做得好，再比比有没有艺术细胞，能不能从微观世界中看出点美学元素，读出点人生哲理？

　　因为艺术 所以科学

　　“要避免学生将来成为‘有知识，没文化’的人。”张泽院士很赞同叶志镇的想法，“确实应该开展一些积极向上、崇尚真善美的人文活动。”材料系其他几位教授想法也很一致，于是，大教授们兴致勃勃地开始操办起第一次微结构摄影大赛，张泽是大赛组委会的主任。比赛还设立了很丰厚的奖金，一等奖有4000元，相当于本科生年度的奖学金。

　　比赛要求，每个同学都必须拍摄自己参与的研究成果，除了提供照片和说明文字，还必须有指导老师对作品的原创性作证明。“有的同学为了照片更加美观，希望能做一些PS处理，我们规定，除了上色，其他一切PS的修改都是不允许的。”叶志镇说。

　　材料系党委书记王东虽然不是材料学科出生，但对每幅作品都是如数家珍。“有幅获奖的作品叫‘金字塔’，我们评委会给它的一句话点评是‘因为艺术所以科学。”王东介绍，这幅作品拍摄的新型单晶硅太阳电池原型器件的截面扫描电镜图片，一种把光能转化存储为电能的材料。如果一种材料的表面非常光滑，那就会反射很大一部分光线，而这种材料的微观结构正好是一个个“金字塔”，太阳光照到这里，就能在内部相互反射，而 “逃”不出去。学术上称之为增加了电池的“陷光”作用，这就提高了光能的转换效率，很有应用前景。

　　“很多照片，就像野生动物摄影一样，要等待，要抢拍。”王东介绍，获得一等奖的杨叶峰的照片就是一幅因“技术和学术结合得相当精美”而征服评委的照片。“一开始我们认为他是把镜头‘钻’近了‘央视大楼’的底部拍出来的，但这个几乎是不可能实现的，后来才发现杨叶峰同学是抓拍了一个很有学术意义的瞬间。“就像摄影师在一个风景秀丽的地方等待一群藏羚羊的出现，科学工作者也在等待某个激动人心的时刻。这种心情应该都是相通的。”

　　你是我的眼——铟掺杂氧化锌

　　作品简介：这是由透射电镜在放大4000倍的情况下拍摄的。整个画面主要由四部分构成：眼睛上部、眼球、眼睛下部和右下部分的点缀物。其中眼球是重点，它非常圆，其实它是由一圈纳米颗粒围成的，这些纳米颗粒在高放大倍数下基本呈正六边形，是铟掺杂的氧化锌。被圈在里面的纳米颗粒同样是掺铟的氧化锌，它们呈随机分布，远看就像眼睛里面的一些血丝。陈栋栋（08级硕士） 摄

　　一代天骄@牡丹——氧化铜纳米花薄膜

　　作品简介：这是化学沉积制得的氧化铜薄膜的扫描电子显微镜照片。图中氧化铜具备等级结构：一级结构呈现出三维的牡丹花形貌，二级结构为二维的薄片，形状酷似花瓣，每片花瓣厚20—50纳米。这种特殊结构的氧化铜花状薄膜结构稳定，作为锂离子电池负极材料具有非常好的电化学性能。 相佳媛（06级博士） 摄

　　知——氧化铜　 

　　作品简介：这是用简单的湿化学法合成的氧化铜粉体的透射电子显微镜照片。CuO粉体呈二维片状结构，长约500纳米，宽约200-300纳米，厚20-50纳米，从外形上看酷似“叶子”。该种特殊结构的纳米片状CuO，作为锂离子电池负极材料具有非常好的电化学性能。落叶纷飞，有一种凄凉的悲怆，却更有一种坚强的美丽，美丽中带有希望。张冬(09级博士) 摄

　　艺术就是人与自然交融

　　参加微结构摄影大赛的作品，在浙大材料系面向本科生的专业介绍会上派上了大用场。材料系面向大类学生举办专业介绍会的那天，本科大一大二的同学们对学长们拍摄的照片充满了好奇，学弟学妹们对着一幅“一代天骄@牡丹”的照片议论纷纷：“这不就是一朵西湖边的牡丹吗”王东在一旁笑着解说：“这当然是西湖边的牡丹，但它是盛开在西湖边的一所大学的实验室里。而且才几十纳米大。”这幅牡丹是06级的博士生相佳媛拍的。两年前，她通过多次试验制备出了一种电容量较大的氧化铜材料，在显微镜下观察微观结构，她惊喜地发现这种氧化铜材料像一朵盛开的牡丹。“当时我拍下了这张照片，还写了一篇关于这种材料的论文，我是这样形容它的，它就是‘flowerslike’（像花一样）”。

　　08级硕士陈栋栋用透射电镜，把铟掺杂的氧化锌放大了4000倍拍了照片。“当一只‘眼睛’活生生地映入我的‘肉眼’时，那种震撼是很难描述的，当‘双目’相对的时候，我感受到了科学与艺术结合的力量，人与自然交融的力量。”小陈把这张照片起名为《你是我的眼》，他说：“非等价半导体的掺杂是一个很重要的课题，通过这只‘眼睛’，让我们看到了一片光明和希望！”决赛现场，小陈把“眼睛”的照片做成了一副眼镜，邀请了10多位同学来帮助做“模特”，各拍一张墨镜照。出场的阵势立刻征服了台下的观众，评委们听到雷鸣般的掌声，就一致决定把 “最佳人气奖”颁给了这双“眼睛”。

　　杨叶峰是2006年的直博生，他的获奖作品《央视大楼》是一张比较难懂的照片，之所以被评委相中，很重要的原因是对其学术价值的肯定和对他坚持不懈的科研精神的鼓励。在杨叶峰最初开始研究生生涯的两年间，没有特别激动人心的研究进展，但在2010年7月，他的论文终于被权威化学期刊接受，《美国化学会志》上全文刊载了他14页的研究论文，这是件很不容易的事，他因此获得了浙大学生的最高荣誉——竺可桢奖学金。 

　　杨叶峰的研究领域是半导体纳米晶合成。目前，学术界对纳米四脚针状结构 (tetrapod) 的形成机制尚未形成统一的认识，对它核心区域进行结构表征还存在很大的困难，多个分支的空间阻碍，很大程度上妨碍了核心区域的结构观察，因此，有关核心区域原子级分辨率的高分辨电镜照片仍十分罕见。通过潜心研究，他在国际上首次合成了Mg掺杂的ZnO纳米四脚针状结构，通过高分辨透射电子显微镜拍下了照片。为了拍到这张照片，杨叶峰选了夜深人静的一刻，因为外界的震动、电磁波辐射等干扰都会影响成像质量，样品要在电镜腔体内事先稳定若干时间。“最重要的是要在拍摄过程中保持耐心，坚持！很多时候坚持和放弃只是一念之间的事情，尤其是原以为这几乎是不可能做到的。”杨叶峰说。

　　决赛现场，浙大紫金港校区东区的教室挤满了学生和老师。张泽院士的即兴致辞让场内的同学都很兴奋。“我在这里发出邀请，这个比赛的前三名和最后一名，都可以搭我的车出去玩一天，我随时接受你们的预约。”张泽说，“参与”是最重要的，所以，最后一名也是值得和应该鼓励的。