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白边对话录（一）
精选
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翻译前记
如同柏拉图的《对话录》，孔子的《论语》，与智者的对话是一种享受。之所以选择翻译这篇发表在Nano上面的对话录，因为我觉得对话与正式报告有很大的不同，虽然整体思路不是很清晰，但是更能反映被对话者的个人原始观点。在这篇对话录中，白边先生表达了很多对当前纳米领域的看法，谈了软刻蚀的过去和将来，他的开放实验室思想，更重要的是对年轻科学家的建议，以及非常好的科学创新思维方法。希望能引起中国科学同仁的思考，与大家共勉。
与我一起翻译的是浙江大学微分析系统研究所的方群老师课题组的同学，他们是古淑青，程永强，王新珏，董娅妮，杨风波，叶晓兰。
本来发在博客上的几个帖子“白边访谈录”已经被我删除，主要问题是这篇文章应该是一个对话录，不是访谈，因为Paul S. Weiss（PSW）并不是记者，而且一名化学家。另外，我相信我的翻译不是很准确，希望了解原意的读者可以去看Nano上的那篇原文。链接在下面^_^
原文链接：
对话纳米软刻蚀的先驱，白边先生（George Whitesides）
Paul S. Weiss（PSW）
A Conversation with Prof. George Whitesides（ACS Nano,
这是我与白边先生在2007年秋，波士顿举办的美国化学会国家会展的一段对话。在这个展会高层专题研讨会上，白边先生做了一个“材料创新，从纳米技术走到生物技术，以及更远”的报告，并参与了ACS Nano的创刊活动。
PSW：让我们从亨特主席主持的材料创新专题讨论会开始。你对纳米科学和纳米技术的商业化前景有什么看法？
Whitesides:我非常赞成把纳米学科看作一个整体学科。如果你想知道是否会有大量的国家产品来源于纳米技术，如果你想知道纳米技术是否会带来如同信息技术那样的革命，纳米技术的过去表明，这些并没有发生。另一方面，我认为如果你看看现在的经济，看看纳米科学存在的地方，看看涉及纳米物质的科学领域，你会看到基于纳米科学思想的尺度效应，特殊性质，表面化学，载体相互作用等带来的变化，你会发现纳米技术具有很大的潜力。
催化，信息技术，材料，气溶胶……读过这一个包括不同领域的长列表，我认为这是一个非常重要的领域。他提供了这样一个平台，来自不同领域的科学家可以互相交流，这一点非常吸引我。
现在，是否会有一个革命性的纳米技术出现呢？这很难说。我要指出，微电子学正在发生的事情，让我们认识到采用20-40 nm规则加工消费微电子产品已经变得现实。我的意思是，我对此非常惊讶，这意味着大量的东西可以封装在很小的空间里面，意味着原来占据一个桌面大小，甚至一个房间的东西，全部做到手表上，这会带来非常大的影响。
但是，有趣的是这并不是革命性的。实际上我不认为将来我们会看单Bucky管的晶体管。然而，聪明的INTEL实验室的工程师正采用相位移掩模、油镜、高频技术，在真空中努力实现它，他们的工作非常漂亮。
对我来说，真正有意思的问题是“真正有革命性的东西在哪里呢？”在不远的将来，我会主张，纳米会成为在室温下，具有量子效应物质的归宿。我们知道，分子是量子物质，然而我们现在使用的电路并不是量子物质，他们是非常传统的电路。有一些关于电子跃迁薄膜绝缘体的效应非常有意思，一般说来，你们会尽可能的以传统的方式解释他们。但是，当你们谈到在边缘的发生的事情，比如磁微粒，比如量子点，你们会对量子物质开始理解。
因为我不懂量子力学-我认为任何的物理学家都会说量子力学是以一套极大可预见性的规则运作，没有人真正懂得她。我们如何理解没有任何直觉的事情呢？那里一定发生了很重要的事情。所以，我们谈论量子计算机，谈论量子纠缠，谈论量子通信，这些概念的实现都需要纳米技术。如果那里真的有一些东西（我并不知道有没有），我们现在所看到的将会是通向他的材料基础的开始，那会是产生变革的主要方式。
PSW:你正试图参与其中吗?
Whitesides：我们最初的兴趣在纳米材料合成，而现在主要在加工。之所以选择加工，我的观点是与其不知道纳米材料将来何去何从，不如努力去尽最大可能的向人们展现纳米结构，并尽可能的采用简单，易于接受的方法去加工纳米结构，从而更多使各个领域的科学家以简单可行的方法进入纳米领域，对我来说这就是一种贡献。
对于未知的目标，实现无从谈起。软刻蚀是微米级加工技术，事实证明，她已经在微流控和生物学领域起着非常重要的作用。而且，我认为她最终将在消费微电子领域扮演非常重要的角色，她将取代低分辨的光刻加工技术，成为一种高分辨率的丝网印记加工技术。在其他领域，如光学结构加工以及等离子学领域，她正显现出巨大的潜力，我非常热衷于此。
我们甚至可以把用电子束光刻系统不可能完成的任务在开放实验室中完成，我的意思是说它是一种新技术，一种非常简单的技术，但简单并不意味着不好。我喜欢简单，喜欢一切简单的东西。
PSW:所以，您正试图建造纳米基元结构，对吗？
Whitesides：实际上我们就像是在为“加利福尼亚淘金热”做“锄”做“铲”。现在，对于当时制造这些工具的的人来说，是否存在“加利福尼亚淘金热”，已经不再重要，因为无论如何人们都需要购买它们。
PSW：我对您的“开放性实验室”思想很好奇，你能谈谈吗？
Whitesides：我认为做科研工作遵从两种哲学体系。我的一些朋友喜欢做需要复杂设备的实验，他们一旦成功建立一个系统就能够在相当长的一段时间里在该领域保持领先，因为建立和优化同样的系统需要耗时很久。
而我们恰恰与他们背道而驰，我们尽可能采用简单的方式进行实验，建立简单的解决问题的方法，并且让其他人学习使用这种方法，努力在科学群体中不断的传播推广。这是另外一种科研方法。
假如你是工具制造商，但是人们却不使用你的工具，那你为什么还要制造呢？每次邀请一个新的课题组加入我们的研究，我们都能从中学习很多东西，从而可以快速的接受新事物。在同许多小组一起工作的过程中，我们自学了很多知识和技术，尤其是同哈佛的光学专家Federico Capasso合作，我们学习到了关于光学科技的方方面面。我们同蠕虫研究所合作，利用软刻蚀的方法研究线虫“C. elegans”，这是一种非常有趣的生命体。蠕虫研究所是一个拥有非常聪明和有趣的人才的团体，软刻蚀技术正好解决了他们所遇到的很多问题。试想，如果你不把他们带到你的实验室，不和他们交流，你就不可能学到这些东西。
我教导学生说，一项研究计划分三个阶段：第一阶段，确定问题，然后设计实验；第二阶段，解决问题；第三阶段，传达你的解决方式。作为一个研究生，学会如何解决问题，这是最简单最基础的；然后当你开始工作，你学着去区分领域和定义问题，这也不难。真正困难的是如何去传达一个新的事物，并让人们接受。因为这需要人们进行一些非常规的行为——放弃那些他们已经成熟的技术而为了尝试新的方法。他们不喜欢这样，每个人都是。你愿意这样做，是因为你意识到这种新技术将打开一扇大门。
要达到这样一个目标，首先要让一些团体使用你的技术，不断完善她，然后取得了成果，与此同时也拥有了一个基础。然后不断循环，这种技术的成本，用户接受的成本就会不断降低，从而普及。
所以，我们非常欢迎人们来我们实验室，这里的许多技术都非常简单，只需花费数天的时间就能够学会。当他们学成离开时，自然皆大欢喜。
PSW：你怎样知道自组装的？软刻蚀技术产生的背景是什么?
Whitesides：当我成为有机化学家，那时我在合成共价化合物，制造新分子。然而，一旦你懂得一点生物化学的知识，你就会发现生物化学中的分子并不是由共价键产生的。它们都是通过强度很弱的非共价键组合在一起形成新的物质，关于这些组合如何运作并不是很明显。因此，自组装是一种思想，其中包括了蛋白质如何折叠，配基如何与蛋白质结合，包括了自组装单分子层，包括结晶怎么形成，包括胶质如何形成光晶体，还有一些其他类似这样的过程，我们正在寻找。从这个思想出发，能做什么呢？你是否可以组装一些介观结构的分子，或者制造一些具有电子学功能的东西，或者具有更加成熟功能的东西呢？这个一个很广的概念，我认为比共价键更为广泛。
然而，让有机化学家离开那些非常成熟的共价键分子合成工作，把热情放在非共价键，比较困难。现在，生物学家越来越对自组装在分子感应方面感兴趣。自组装单分子层（SAMs）已经表面感应方面起了非常重要的作用，毕竟，SAMs技术存在一些共价键，至少是强键。另外，这些介观尺度以及稍大尺度的系统，主要在电气工程和材料科学领域引起了重视。这是一种很好的整体性领域，不断向各个领域延伸。
PSW：软刻蚀技术是怎么出现的？
Whitesides：这个原始想法是来自于九十年代中期的一个误解，那时候认为，由于摩尔定律（λ/2）和光学衍射极限限制，传统光刻法的分辨率无法进一步提高，这个极限大约是100 nm。难道就不可能突破这个限制吗？那时候的疑问也许正是探索新方法的真正原因。如果从物理学的角度来考虑软刻蚀，唯一的限制便是范德华斥力，这是一种在0.1 Å尺度的物理现象。因此，摩尔定律并不适合软刻蚀技术。
现在，我们看到软刻蚀技术不单单在制作高分辨集成电路方面有很大的潜力。由于软刻蚀技术的特殊性。首先，他可以在不同的平面上进行堆积，这一点非常好，你可以堆积液体结构，可以堆积曲面，可以堆积一些特殊材料，甚至细胞，你应该知道，这是多么的不可思议。你会发现他非常有用，一旦你接触了这个技术。无论如何，最初的动力确实来自于摩尔定律带来的问题。
https://blog.sciencenet.cn/blog-38391-16629.html
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