■本報記者 李晨
材料技術的發展左右著人類的生活水平。如今，納米材料科學的進步能使人們的生活在綠色環保的同時更加絢麗多彩，讓衣食住行更加舒適便捷。
當前，世界各國都非常重視材料學的研究發展。然而我國的材料製造業與美國相比處於總體上的弱勢地位。
秉著一顆赤子心，2013年，已經取得美國加利福尼亞大學洛杉磯分校終身教授職務的段鑲鋒決定回國，為祖國的納米材料科學發展盡一份力。
受聘為湖南大學特聘教授的段鑲鋒告訴《中國科學報》記者，當時他在心裡定下了一個目標：「要把這裡（湖南）的科研和青年人才培養帶動起來。」
跨領域研究奠定基礎
段鑲鋒在美國的科研經歷為他回國帶領實驗室進行原創性研發工作奠定了堅實的基礎。
過去10年中，提高計算機的運行能力主要依賴於把越來越多的電路組裝到晶片上，這意味著電子器件尺寸越來越小，其組裝程序也越來越困難。
2001年，段鑲鋒和妻子黃昱合作完成的納米電子領域相關成果被《科學》雜誌評價為「本年度重大突破」，為電子器件進一步精巧化邁出了一步。在該項成果中，他們成功地利用液體流動的動力將無數只有十億分之一米的分子線排列成約毫米級的長度，再通過改變液體流動方向，使其互相交錯地排列形成電路和電子器件，這使納米電路的低成本加工成為可能，在電子計算機和電子元件微型化方面顯示出很大的潛力。
2011年2月，湯森路透集團發布了2000~2010年全球頂尖一百化學家名人堂榜單，段鑲鋒排名第41位；而在全球頂尖一百材料學家名人堂榜單中，他排名第20位。
2013年8月，因為在納米科學領域，特別是石墨烯和光催化作用方面的傑出貢獻，他獲得貝爾比獎章。該獎章極少授予華人科學家，段鑲鋒也成為該獎83年歷史上第3位華人得主。
樹湖大科研新風
5年多來，他依託湖南大學化學化工學院、「化學生物傳感與計量學國家重點實驗室」和湖南大學物理與微電子科學學院「微納光電器件及應用教育部重點實驗室」組建起「微納系統與器件」課題組，成果顯著。
二維材料如石墨烯、單層和少層硫化鉬、硫化鎢等是近年來新開發的材料，具有優異電學、光學和力學等性能，在新一代電子和光電子器件方面有著重要的應用潛力。而要想發掘出這些潛力，則需要發展能精確控制其化學成分和電子結構的可靠合成方法。
段鑲鋒帶領團隊，通過改進傳統的化學氣相沉積(CVD)裝置，發展了原位改變氣相反應物技術，這是獲得橫向異質結的關鍵。
當時，國際上還有兩個研究團隊幾乎同時開展了類似的研究。在這場激烈的科研競爭中，湖南大學科研團隊的數據最充分，而且詳細示範了其電子和光電子器件應用。他們的相關論文2014年發表後，成為《自然·納米技術》雜誌點擊量最高的文章之一。《自然·材料》雜誌和nanotechweb.org網站等也進行了報導。
2017年，他和湖南大學段曦東作為共同通訊作者在《科學》上發表的成果則把這個方向推向了一個全新的高度。他們創造性地在生長條件穩定化的過程中引入冷的逆向氣流，成功解決了多步生長過程中二維超薄材料的熱穩定和可控成核問題。這也是湖南大學第一篇具有第一單位和通訊作者單位身份的NS（《自然》和《科學》雜誌的簡稱）科學研究論文。
2018年，段鑲鋒又接連在《自然》上發表三篇論文，報導了在二維超晶格、逼近肖特基—莫特極限等方面的重要工作。
段鑲鋒告訴記者，納米技術能在實際應用中造福更多的人，給我國社會、經濟的發展增添強勁的動力。
《中國科學報》 (2018-11-27 第8版 科創)