王江山

 安德烈·海姆

天才少年遇挫折

1958年10月21日，安德烈·海姆出生于俄罗斯索契。他的父母都是德裔工程师，连祖父母从事的工作也都和科学有关。也许正是受到家族的影响，安德烈从小就展现出在科学方面的天赋，还获得过当地化学奥林匹克竞赛的冠军。

安德烈16岁就高中毕业，还获得了一枚奖励给优秀毕业生的金牌。一路顺风顺水的他野心勃勃，决心报考俄罗斯（当时为苏联）的顶尖大学—莫斯科工程物理研究所（MIFI，现为国立核工业大学）。出人意料的是，面试中的问题都非常难，安德烈失败了。但他并没有气馁，对父母说自己想再试一年。

 莫斯科物理技术学院

就这样，这个天才少年迎来了自己的间隔年，而这一年也让他受益匪浅：他去父母的工厂工作，负责测量设备校准，亲眼见识了机器运转的模式;去上物理补习班时，他遇到了一位来自纳尔奇克市某所大学的物理学教授，这位老师教给了他重要的处理物理问题的思维方法，即使多年以后，他仍能运用此方法解决难题。

经过一年的准备，安德烈对自己更有信心，再次报考了MIFI。谁知面试那天，安德烈发现自己和一些外国孩子被分配到同一个教室，虽然他们被问的问题都非常困难，但安德烈仍给出了很好的答案。可即使如此，历史却再一次重演，安德烈又落榜了。作为一个生活在俄罗斯的德裔，安德烈早就在成长过程中体会到被视为“异类”的滋味。

幸而优秀的人总能找到好去处，安德烈后来被莫斯科物理技术学院（MIPT）录取了，这所学院和MIFI一样知名。安德烈原本更喜欢粒子物理或天体物理，谁知阴差阳错进入了固态物理专业，冥冥中为他的“诺奖”之路铺了第一块砖石。

精英学校登巅峰

莫斯科物理技术学院是一所要求严格的精英学校，安德烈回忆道：“我们被迫在所学的每一件事上思考并尋找逻辑，而不仅仅是记忆事实和公式……这些问题具有挑战性，需要不同学科领域的结合，这让我们真正去理解科学，而不仅仅是记忆科学。”

来自小城的安德烈有些不适应：他曾是天才，然而这所学校中几乎所有学生都是如此，甚至比他更优秀，他们中的很多人都是物理或数学的国际奥林匹克竞赛冠军。一开始安德烈总是落后，但一年以后，他又在学业上大放异彩了。

人物小传安德烈·康斯坦丁·海姆（1958年10月21日—），英国曼彻斯特大学物理与天文学院物理学家。1987年，博士毕业于俄罗斯科学院，曾在许多国际知名高校任职。2010年，因在石墨烯材料方面的贡献与同事康斯坦丁·诺沃肖洛夫分享了诺贝尔物理学奖。

1987年，他在俄罗斯科学院（RAS）固体物理研究所（ISSP）获得科学候选人学位（相当于博士学位），正式开始了研究工作。他所在的实验室位于莫斯科郊区，那里宁静祥和，四周森林环绕。尽管生活条件有些艰苦，但他很享受那段宁静的时光。

虽然生活惬意，可作为一个实验物理学家，安德烈的研究面临着一个最大的问题——没有好的实验设备。当时有很多俄罗斯科学家都离开了祖国，安德烈认为，这和实验设备的落后有一定的关系。于是，他又去了巴斯大学和哥本哈根大学担任博士后研究员。

 2004年，安德烈从石墨中剥离单层石墨烯的工具—石墨、石墨烯晶体管和胶带分配器。2010年，安德烈和康斯坦丁将其捐赠给斯德哥尔摩诺贝尔博物馆

 2010年诺贝尔奖新闻发布会上的安德烈（右）和康斯坦丁（左）

1994年，安德烈成为内梅亨大学的副教授，从事介观超导研究。后来，他获得了荷兰国籍，但因受不了荷兰学术体系内的官僚主义，他又一次选择了离开。

2001年，他成为曼彻斯特大学物理学教授，2002年被任命为曼彻斯特大学介观学和纳米技术中心主任。这个不断迁徙的“异乡人”找到了新的定居点。

探索石墨烯

安德烈是一个兴趣广泛、习惯于凭爱好做研究的科学家，他曾说：“许多人一辈子只选择一门学科攻读到老，而我已经换了五次科目。”2004年，他将目光投向了新领域——石墨烯。

石墨的晶体结构是层状的，相邻的两层靠微弱的范德华力（分子间作用力）贴合在一起，层与层之间充斥着大量的电子，因此，石墨是良好的导电体。只有一个碳原子厚度的单层石墨就是石墨烯，这是一种二维晶体，它的电子运动速度极快，因此会具有非常特殊的物理性质，可以促进人们对基础物理的研究。可怎么才能得到单层石墨，制备出石墨烯呢？虽然这是一个热门领域，但研究者们都认为制备石墨烯是极为困难的。

但安德烈还是决心一试，他想到了一个最直接的办法—磨。安德烈让手下的研究生进行磨制工作，可几个月后，还是毫无进展，研究生也表示要放弃。这时，安德烈却注意到，那个研究生为了讓石墨更干净，会用胶带去粘石墨的表面。他灵机一动，将粘着石墨的胶带放到显微镜下，果然，他发现石墨的厚度大大减少了！于是，安德烈先用一种特殊胶带粘一小块石墨，然后再撕开胶带，接着再用新胶带去粘旧胶带，如此反复，很快就得到了更薄的石墨片—只有10层左右。

安德烈不敢怠慢，他用这些石墨片制成了具有栅控特性的电子器件。2004年10月，他的研究小组在《科学》杂志上发表了这一研究成果。之后他又得到了更薄的石墨片，石墨烯终于被制备出来。石墨烯中碳原子的复杂排列意味着它是世界上第一种二维材料—比纸薄，只是一张纸的1/1000000，比钢强200倍。它是我们现在所知的最导电的材料之一，重量极轻，肉眼看不见。安德烈和同事康斯坦丁·诺沃肖洛夫（Konstantin Novoselov）在单层和双层石墨烯体系中分别发现了整数量子霍尔效应及常温条件下的量子霍尔效应，两人也因此获得了2010年的诺贝尔物理学奖。

保持幽默，保持好奇

生活中的安德烈是个幽默的人，总是保持着旺盛的好奇心和奇妙的想象力。他曾将一只青蛙放到磁场中，调整出合适的磁场强度，让外界的力与青蛙受的重力达到平衡，好让青蛙悬浮在空中，也因此获得了“搞笑诺贝尔奖”。

除此之外，他还发明了一种特殊的“壁虎胶带”，带上配有这种胶带的特制手套，人就可以攀爬高楼。为了展示这种胶带的特性，他用它将一个蜘蛛侠的模型粘在了天花板上，令人捧腹。当安德烈获得诺贝尔奖的消息传来，人们纷纷向他祝贺时，他却开玩笑说自己唯一的要求就是能在自己的大楼前有一个停车位，“这能让我每天省下20分钟的时间。”

 石墨烯是由碳原子组成的原子级蜂窝晶格

 悬浮青蛙

 被安德烈用“壁虎胶带”粘在天花板上的蜘蛛侠模型

 安德烈在诺贝尔奖颁奖典礼上弯腰致谢

2009年，安德烈获得了科尔伯欧洲科学奖。一年后，美国国家科学院授予他约翰·约瑟夫·卡蒂科学进步奖（John J. Carty Award for the Advancement of Science），以表彰他“对石墨烯的实验发现和研究”。2010年，英国皇家学会授予他休斯奖章（Hughes Medal），以表彰他“革命性地发现石墨烯并阐明其卓越特性”。那个曾在升学考试中被拒绝的男孩，如今收获了全世界的橄榄枝。

安德烈表示，预计自己到了75岁时还会继续工作，但别指望他会随着年龄的增长而“成熟”。他就像一个科学世界的顽童，凭借兴趣去探索自然的奥秘，不惧怕失败也不在乎别人的嘲讽，只希望获得知识与真相。正如他自己所说：“必须有人拿起一块石头扔进沼泽地，看看会产生什么样的波浪。”