我眼中的纳米世界
主持人：追求进步，学术倾听，世纪大讲堂向您问候。诺贝尔奖得主理查德.费曼他是一位物理学家，早在１９５９年的时候，他就曾经预言，说人类可以用很小的机器制造出更小的机器，最后人们可以按照自己的意愿把分子逐个排列，生产出产品。可以说这些都是纳米技术的最早的动意。那么经过４２年的风雨，纳米技术呈现出什么样的局面呢？我今天给大家请来了北京大学技术物理系的李正孝老师，请他给我们讲一讲“他眼中的纳米世界”，好，有请李老师上场。好，请坐。李老师问您一个看起来很简单的问题，能不能告诉我，“米”这种概念是从什么时候开始有的？
李正孝：要说起来“国际米”，现在我用的米叫做“国际米”。国际米这个概念是从１９６０年才开始有的。那么在这之前，各个国家都使用不同的度量单位，比如说我们国家有我们国家的尺，那么西方用他们的英尺，我们的尺，大体是上从这儿到这儿这么一个距离，胳膊肘，这叫一尺。
主持人：量布的时候，一尺两尺这么量。
李正孝：它主要是量布匹，用这个东西用的比较多。而西方他用脚，英尺是一脚，一脚就是作为一英尺。这个可能量距离比较好，但真要是说作布的话，这个东西就不行。
主持人：也太不礼貌了，还得站在桌子上量。
李正孝孝：是的。
主持人：后来呢？这个米，随着微观研究的深入，它会往下分。按照我们正常的分法，米下面是分米，分米下面是厘米，厘米下面是毫米，毫米下面是什么我们就不知道了。
李正孝：当然我们现在的文明主要是西方的文明，西方人是把米下面再分成毫米、微米、纳米。
主持人：分米厘米全都不要了。
李正孝：对，它也有这个单位，但是这个单位大家不是很常用。比如说他宁愿说是一个分米而不叫它厘米，相当于０.１个米。就这样，这么来叫。这个进位和咱们中国不一样，比如咱们中国是用万作为进位的，那么西方人实际上用千作为进位的。所以一个米会等于一个千毫米，一个毫米又等于一千个微米，一个微米又等于一千个纳米，这样的话，一个纳米就相当于是等于，１０的负９次方米。
主持人：１米是１０亿分之一纳米。
李正孝：１０亿个纳米是一米。就是说如果用咱们“亿”的话，其实西方人表达纳米很简单，它就是一百万个纳米是一个米。
主持人：我有一点事情不明白，当我看到一个体积非常庞大的人在研究非常微小东西的时候，我就感到很奇怪，你看你长得这么胖，研究那么小的东西干嘛？
李正孝：是的，我也是觉得这个合适不合适我也曾经考虑过这个问题，但是我实在是对纳米这个问题太有兴趣了，所以我觉得先委屈一下自己吧。
主持人：什么时候有兴趣的？
李正孝：应该说在１９８６年的时候，就是说刚刚开始还没有纳米这种叫法，那个时候称作“介观物理”。什么叫做介观呢？就是介于宏观和微观之间的，一般的来讲，宏观世界讲的就是微米以上的世界就是宏观世界。那么微观世界讲的是原子这个尺度，原子这个尺度是０.１个纳米，这样的话介观尺度讲的就是，介观物理研究的就是这么一个尺度的物理现象，就是１个纳米到１００个纳米之间的这样的一个结构和物理性质。
主持人：我想知道一下，您童年的时候对什么感兴趣？不会那时候就喜欢纳米？跟你后来现在真作了这个事情差多少？李正孝：我小的时候正好是要学雷锋，所以学雷锋，雷锋精神就是要做一个革命的螺丝钉，那时候虽然搞不清楚螺丝钉有多重要，但是我想我能做一个螺丝钉就已经很光荣了。等我稍微大一点我想去当工人，因为那时候面临着是下乡，我是６０年出生的，面临的是下乡，下乡的话，好的结果就是能够返城当工人。所以不同的时期应该说我有不同的追求。那么等到粉碎四人帮之后，有大概几个月的时间我是非常渴望想当一名大学生，所以我去考试，７７年竟然就考上了。
主持人：很幸运。
李正孝：对。
主持人：考上的时候研究什么？
李正孝：我是北京大学物理系，我是学低温物理。低温物理实际上现在称作是“极端条件物理”。当然极端条件就包括了介观物理，比如说物理系的介观物理国家重点实验室就在那儿。
主持人：从那个时候开始一直到现在，您的研究方向基本没有改变？
李正孝：应该说没变，都是物理，在这个范畴内。当然现在我到技术物理系就有一点研究的偏技术了。
主持人：那么研究方向没有改变，是不是求学的地域也没有改变，始终在北京大学这个地方？
李正孝：那不是，我大学毕业之后，我就到中国科学院物理所去了，在那里读的硕士，在博士期间就到美国去，然后９３年回国，回到中国科学院来工作，那是做完博士后。
主持人：留学经验已经给大家介绍了，下面呢就请李老师以他美妙的、演员般的嗓音为我们带来精彩的学术报告，“我眼中的纳米世界”。
李正孝：很高兴能够有这么一个机会面对大家，跟大家谈一个非常敏感，非常热闹的一个话题，就是纳米技术和纳米材料的问题。当然讲起来说我眼中的纳米世界，这就是，我这么说就是“仁者见仁，智者见智”。那就是都是我个人的观点，我仅仅代表我自己。我方才已经做了自我介绍，我是做物理的，不是搞材料的，所以我眼中的纳米世界可能是非常物理的纳米世界。要说起来纳米问题，应该说是这么一个问题，就是说当你被研究的体系小到一定尺度以后，小到什么尺度呢？就是小到比这个宏观尺度要小，以后它会怎么样？但是搞微观领域的人很多，比如搞基本粒子的，它搞的这个世界要比纳米世界要小的多，他实际上研究的是飞米以下的，什么叫飞米呢？是１０的负１５次方米，纳米是１０的负９次方米。那么飞米是１０的负１５次方米，也就是原子核里头的物理世界。但是那个世界和我们这个物质世界离得很远。
研究基本粒子问题的应该说，在相当程度上人们最早研究的时候是满足人类的好奇心，是对这个物质世界的好奇心，是处于这个角度来研究的。但是纳米材料就不是这样的，纳米技术就不是这样了。它和宏