诺贝尔物理学奖得主：他们改变未来信息科技
特别报道
1958年出生于俄罗斯索契，1987年成为俄罗斯科学院固体物理学研究院博士，受聘于英国曼彻斯特大学、荷兰奈梅亨大学、荷兰代尔夫特大学的名誉教授。
1974年出生于俄罗斯下塔吉尔，2004年在荷兰奈梅亨大学获得博士学位，在读博士期间与安德烈·海姆合作进行相关研究。
搞笑老师与严谨学生
“从没想到过会得诺贝尔奖，昨晚睡得很踏实”；“多年来人们一直在谈论石墨烯研究可能会得诺贝尔奖，因此这样的结果并不令人惊讶”。石墨烯之父安德烈·海姆在10月5日奖项揭晓后，面对媒体非常坦然、平静，他深知石墨烯技术对产业、对人类的价值，获得诺贝尔奖不过是在意料之中。
这位年过半百的学者（生于1958年）有着极具亲和力的笑容。和善的笑容之下，埋藏了一颗纯真的童心——在他的物理学研究生涯中，除了石墨烯这种高科技项目，还不乏一些令人忍俊不禁的“搞笑”实验。海姆和另一位英国科学家迈克尔·贝瑞利用磁性克服了重力作用，使一只青蛙悬浮在半空中，将它们放入电磁场中可以实现磁性，他们推测利用类似的方法可以使人飘浮在半空。这项实验帮助海姆和贝瑞获得2000年高校诺贝尔物理学奖的同时还获得当年的搞笑诺贝尔奖。
海姆的另一个“搞笑”实验是发明了一种名为“卡普顿”的物质，这种材料表面有着极小的绒毛，它通过仿生学原理，仿照壁虎脚上的绒毛，实现物体吸附——将一平方厘米的“卡普顿”安在一个垂直平面上，就可以支撑起一公斤的重量，实现“壁虎爬墙”。
除了安德烈·海姆，凭借石墨烯技术摘取诺贝尔桂冠的还有另一位学者——康斯坦丁·诺沃谢洛夫，海姆的得意门生。作为1973年以来最年轻的诺贝尔奖得主、第一位捧走诺贝尔奖杯的“70后”，康斯坦丁·诺沃谢洛夫并没有继承老师的幽默感，康斯坦丁听闻获奖的第一反应是，“奔到实验室告诉整个研究团队”。
安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃谢洛夫都来自俄罗斯。诺沃谢洛夫在荷兰奈梅亨大学攻读博士时，海姆正是他的导师。海姆来到英国工作后，诺沃谢洛夫又追随他来到曼彻斯特大学。海姆拥有荷兰国籍，同时受聘于英国曼彻斯特大学和荷兰奈梅亨大学。而诺沃谢洛夫拥有英国和俄罗斯双重国籍。安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃谢洛夫有着许多共同点：除了都出生于俄罗斯以外，还都是在俄罗斯开始各自的物理学研究生涯。后来，机缘巧合，诺沃谢洛夫成为海姆的一名博士生，两人先在荷兰进行项目研究，后定居英国。现在两人都是英国曼彻斯特大学的教授，也是多年的研究搭档。
从“胶带粘灰尘”中诞生的石墨烯
事实上，世界范围内的石墨烯相关研究早在1990年就已经开始。当时德国物理学家已经在亚琛工业大学分离出薄到可以透光的石墨片，但碳原子结构始终不能做到100层以内，这位科学家得出结论，“100层以内的碳原子立体结构很难独立存在”。
石墨是层状的材料，它是由一层又一层的二维平面碳原子网络有序堆叠而形成的，由于每层之间的作用力较弱，因此石墨层间很容易相互剥离，形成薄的石墨片，这也正是铅笔能在纸上留下痕迹的原因。但这样的剥离存在一个最小的极限，即单层的剥离，也就是厚度只有一层碳原子的单层石墨——石墨烯，一些物理学家一直认为这种纯粹的二维晶体材料是无法稳定存在的，而另一些物理学家为了驳斥这种观点，一直在尝试剥离单层石墨，剥离的手法以激光切割为主。
十年后，海姆和康斯坦丁的研究团队开始对石墨进行进一步剥离，由于改进了切割技术的制程，他们将石墨片顺利地切割至几十层原子的厚度，打破了“100层以内碳原子立体结构不存在”的迷信，但这样的结果显然还不能够令人满意。当时，全世界关于石墨薄片的研究已经全面兴起，追赶海姆的脚步也在逐渐加快。2004年，在英国曼彻斯特大学物理学院的研究生里，为了获得更薄的样本石墨，海姆彻夜未眠，他先是强行将石墨分离成碎片，从碎片中剥离出较薄的石墨薄片，然后怎么进行下去呢？继续切，还是尝试一些新的方法？困惑中的海姆随手拿起案头的透明胶带把弄，想起了胶带从衣服上粘下脏东西的事情，“碳原子能不能被粘下来呢？一层一层地往下粘，最后不是可以就获得最薄的石墨薄片了吗？”
海姆激动地将这个想法告诉了康斯坦丁，康斯坦丁随后赶到实验室，师徒两人开始尝试这个看似荒唐的想法。他们在石墨薄片上利用普通胶带粘黏使碳原子产生位移，得到更薄的薄片，如此反复，最终得到由一层碳原子构成的石墨烯。结构稳定的石墨烯同时推翻了“二维碳原子结构无法稳定存在”的谬论。
石墨烯有很多优点，它是目前世界已知最轻、最薄且强度最高的材料，成本低廉（原材料石墨易于获取），应用前景广阔，因此，在2004年海姆与康斯坦丁发现石墨烯之后，世界上掀起了一股石墨烯研究热潮。正是学界对这种新型材料的追捧，让它迅速找到了多个合适的“岗位”，而海姆与康斯坦丁也才能捧回诺贝尔桂冠。■