第9章

X-01腦域開發藥劑的使用,比雲衍想象的要謹慎得多。

他選擇了周六的清晨。前一晚特意早早休息,精神力恢復到滿值的20點。父母和妹妹都還在睡夢中,房間裏只有窗外漸亮的晨光。

雲衍取出那支淡金色的玻璃管。液體在微光中流轉,仿佛有生命一般。他按照系統提示,用附帶的注射筆將藥劑注入上臂——冰涼的刺痛感,隨即化爲一股暖流。

起初沒什麼特別的感覺。他照常起床洗漱,準備晨跑。但當他在場跑完第一圈時,異樣出現了。

世界變得……清晰。

不是視覺上的清晰,而是認知上的。跑道旁梧桐樹葉的脈絡,在他眼中呈現出分形幾何的完美結構;遠處教學樓窗戶反射的陽光,他幾乎能瞬間計算出入射角和反射角;自己的呼吸節奏、心跳頻率、肌肉收縮的力度,全部變成了可量化的數據流涌入腦海。

更不可思議的是思維速度。當他思考“今天要復習什麼”時,腦海中瞬間浮現出完整的計劃表:物理競賽真題第三套、化學實驗報告、英語完形填空專項訓練……甚至自動評估了每項任務所需時間,按優先級排序。

“這就是腦域開發的感覺嗎……”雲衍喃喃自語,聲音裏帶着震撼。

晨跑結束回到家,他嚐試翻開物理競賽真題。曾經需要仔細琢磨的難題,現在幾乎一眼就能看出關鍵所在。微積分運算在腦中自動完成,復雜的矢量分析變得像小學算術一樣直觀。

【檢測到宿主腦域開發度提升:當前約12.1%(+0.3%)】

【提示:開發效果需24-72小時完全穩定,期間可能出現信息過載、感官敏感等適應性症狀】

0.3%!雲衍心中震動。系統說明是“0.01%-0.1%”,他卻達到了上限的三倍。是因爲重生者的特殊腦結構,還是系統計算有誤?

但時間不允許他細想。今天是市物理競賽的初賽。

上午八點,師大附中門口已經聚集了上百名學生。雲衍和陳浩約好在這裏碰頭,司徒瑤也來了——她參加的是化學競賽,考點在同一所學校。

“雲衍!這邊!”陳浩揮手,臉上帶着明顯的緊張,“我昨晚都沒睡好,滿腦子都是麥克斯韋方程組。”

“放鬆點。”雲衍拍拍他的肩,“就當平時做題。”

“說得輕鬆。”陳浩嘟囔,“你模擬考物理98分,我才92……”

司徒瑤遞給雲衍一個紙袋:“我媽做的三明治,給你當午飯。加油!”

“謝謝。”雲衍接過,能感受到周圍同學投來的羨慕目光。

鈴聲響起,考生入場。

考場設在附中的實驗樓,環境比雲衍學校的教室好得多。每人一張獨立實驗桌,除了紙筆,還配備了計算器、直尺、圓規等工具。雲衍找到自己的座位:第三排靠窗。

監考老師是兩個中年男教師,表情嚴肅。試卷發下來,一共八頁。

雲衍深吸一口氣,開始審題。

然後,他愣住了。

不是因爲題目難——恰恰相反,這些題在他看來,簡單得有些過分。

選擇題考察基礎概念,填空題涉及常規計算,實驗題是標準流程……唯一有點挑戰的,是最後兩道綜合大題。一道是電磁場與相對論結合的題目,一道是量子力學的初步概念題。

但對現在的雲衍來說,這兩題也只用了十分鍾。

他用了四十分鍾做完所有題目,又花了二十分鍾檢查。確認無誤後,抬頭看鍾:開考一小時。

按規定,至少要一小時後才能交卷。他索性在草稿紙上推演起石墨烯的電子能帶結構——這是司徒明昨天提出的問題,他們實驗獲得了單層石墨烯的拉曼證據,但電學性質還沒測。

當雲衍在草稿紙上寫下“狄拉克錐”和“零帶隙半導體”時,監考老師走了過來。

“同學,不要做與考試無關的事。”老師壓低聲音提醒。

“我在檢查。”雲衍平靜地說,把草稿紙翻到背面,假裝檢查試卷。

老師狐疑地看了他一眼,走開了。

終於,交卷時間到。雲衍第一個交卷,走出考場時,外面空無一人——他是唯一提前交卷的。

“雲衍?”走廊盡頭,周老師驚訝地看着他,“你怎麼出來了?題目太難?”

“做完了。”

周老師皺眉:“還有四十分鍾,應該好好檢查。競賽題很多陷阱……”

“我檢查過了,周老師。”雲衍說,“應該沒什麼問題。”

周老師還想說什麼,但看着雲衍平靜的眼神,話到嘴邊又咽了回去。這孩子給他的感覺,和上次培訓時又不一樣了——更沉穩,更深邃。

“那先休息吧。下午實驗作考試,兩點開始。”

“好的。”

雲衍找了個樹蔭下的長椅坐下,拿出司徒瑤給的三明治。火腿蛋加生菜,很簡單的搭配,但味道很好。他一邊吃,一邊在腦中復盤早上的考試。

題目難度中等,按他的判斷,90分以上應該就能進復賽。問題不大。

關鍵在下午的實驗作。據往年經驗,實驗占40%的分數,而且評分主觀性較強。他需要確保每個步驟都規範、準確。

午休時間,其他考生陸續交卷出來。陳浩哭喪着臉:“完了完了,最後那道量子題完全不會!什麼‘波函數坍縮’,書上都沒講過!”

“那是拓展內容,一般在附錄裏。”雲衍說。

“你還真看了附錄?”陳浩瞪大眼睛,“那本書厚得跟磚頭一樣!”

“隨便翻翻。”

其他學生也在議論:

“太難了吧,我至少五道題不會。”

“實驗題那個光路圖,我畫錯了……”

“聽說這次進復賽只要前三十名,我感覺沒戲了。”

下午一點五十,實驗考場。

這次是分組進行,每組四人,共用一套實驗器材。雲衍被分到第三組,同組的有陳浩、還有一個附中的女生、一個實驗中學的男生。

實驗題目公布:測量普朗克常數。

這是近代物理的經典實驗,利用光電效應,測量不同頻率光照射下光電子的最大初動能,通過截止電壓與頻率的線性關系計算普朗克常數。

“器材清單:汞燈光源、濾光片組、光電管、微電流放大器、電壓表、滑動變阻器、直流電源。”監考老師宣布,“時間兩小時,現在開始。”

四人面面相覷。附中女生先開口:“我是附中實驗班的張悅,我負責電路連接吧,這個我熟。”

實驗中學的男生推推眼鏡:“我叫趙志遠,負責數據記錄。”

陳浩看向雲衍:“那我什麼?”

雲衍掃了一眼實驗台:“張悅接線,趙志遠記錄,陳浩你調節光源和濾光片。我負責整體協調和計算。”

分工明確,效率很高。張悅確實專業,三分鍾就接好了光電效應實驗電路。陳浩小心地調節汞燈光源,通過不同顏色的濾光片得到單色光。

雲衍的作更讓同組人驚訝。他調節電壓時,手極穩,每次調整都精確到0.01伏特;讀取微電流放大器示數時,眼睛幾乎一眨不眨,報出的數據讓趙志遠都來不及記。

更不可思議的是誤差控制。當張悅說“電壓調到-1.5伏”時,雲衍直接說:“調到-1.483伏,理論截止電壓應該是這個值,我們驗證一下。”

“你怎麼知道?”張悅驚訝。

“據汞燈的特征譜線和光電管材料功函數估算的。”雲衍說得輕描淡寫。

實驗順利進行。他們測量了五種單色光的截止電壓,數據非常漂亮——幾乎在一條直線上。

“現在用最小二乘法擬合。”雲逸說,拿起草稿紙開始計算。

其他三人還沒反應過來,他已經寫出了結果:“斜率h/e=4.14×10^(-15) V·s,乘以電子電荷量e=1.6×10^(-19) C,得到普朗克常數h=6.62×10^(-34) J·s。標準值是6.63×10^(-34),誤差0.15%,在允許範圍內。”

整個過程,不超過五分鍾。

監考老師正好巡視到他們組,聽到雲衍報出的數據和計算過程,腳步停住了。

“同學,你用什麼方法算的?”

“最小二乘法線性擬合。”雲衍把草稿紙遞過去,“數據點幾乎完全在直線上,所以誤差很小。”

老師仔細看了計算過程,又核對了實驗記錄,點點頭:“很好。你們組可以提前結束了。”

其他組還在手忙腳亂地接線、調電壓、讀數,第三組已經完成了所有作和數據處理。四人走出考場時,距離結束還有四十分鍾。

“雲衍,你也太神了吧!”陳浩興奮地說,“我都不知道你在算什麼,反正跟着你做就對了。”

張悅也佩服:“你的實驗作比我們老師還規範。”

趙志遠推推眼鏡:“計算速度……簡直像計算機。”

雲衍笑笑:“熟能生巧罷了。”

他心裏清楚,這不僅是熟練度的問題。腦域開發後,他對數字的敏感度、對物理圖像的直覺、對實驗作的精準控制,都提升到了一個全新的層次。剛才那個實驗,他甚至在調節電壓時,能“感覺”到光電子從金屬表面逸出的過程——那是一種難以言喻的微觀直覺。

初賽結果要一周後才公布。但雲衍已經知道,自己穩進復賽。

周末,司徒明實驗室。

這次氣氛有些不一樣。司徒明沒有像往常一樣直接開始實驗,而是把雲衍和司徒瑤叫到辦公室,關上了門。

“拉曼光譜的結果出來了。”他拿出一沓打印紙,神情嚴肅,“我找省城大學的同行做了更精確的測試。你們猜怎麼着?”

兩人屏住呼吸。

“那片樣品,確實是單層石墨烯。”司徒明一字一句地說,“2D峰是完美的單峰,強度比G峰大三倍,半高寬只有24 cm⁻¹——這都是單層石墨烯的典型特征。而且,我們還做了原子力顯微鏡測試,厚度0.34納米,正好是單層碳原子的厚度。”

實驗室裏安靜得能聽見心跳聲。

“爸……你是說,我們真的做出來了?”司徒瑤聲音發顫。

“做出來了。”司徒明深吸一口氣,“雖然只有幾個微米大的小片,但確實是人類第一次用機械剝離法獲得單層石墨烯。更關鍵的是——”他看向雲衍,“你當初預測的那些性質,我們做了初步測試。”

他打開投影儀,屏幕上出現幾組數據曲線。

“電學測試顯示,這片石墨烯的電阻率極低,室溫下只有10^(-6) Ω·cm量級,比銅還好。光學透過率測試,單層石墨烯對可見光的吸收只有2.3%,幾乎完全透明。還有熱導率……因爲樣品太小測不準,但理論預測會超過所有已知材料。”

司徒明關掉投影,看着兩個年輕人:“孩子們,你們知道這意味着什麼嗎?”

雲衍當然知道。但他還是搖搖頭,讓司徒明說。

“這意味着,我們發現了一種可能改變世界的新材料。”司徒明眼睛發亮,“透明導電膜、超強復合材料、高頻晶體管、量子器件……應用前景不可估量。更重要的是,這種材料的制備方法,簡單到不可思議——用膠帶就能撕出來!”

“所以,我們要發表論文嗎?”司徒瑤問。

“當然要發,但不是現在。”司徒明說,“現在發表,最多只能發個快報,影響力有限。我們要做更系統的研究:不同層數的性質對比、摻雜改性的效果、大面積制備的嚐試……至少要攢夠三篇有分量的文章,一起投出去。”

他頓了頓,補充道:“而且,這種重大發現,必須優先考慮國內期刊。我打算先投《中國科學》,如果被接收,再考慮翻譯成英文投《自然》或《科學》。”

雲衍心中贊同。司徒明有家國情懷,這和他不謀而合。

“但是叔叔,”雲衍提出一個關鍵問題,“這種簡單的制備方法,一旦公開,全世界實驗室都能重復。如果我們不盡快申請專利……”

司徒明笑了:“這個問題我想過了。制備方法本身太簡單,很難申請工藝專利。但我們可以申請應用專利——比如,石墨烯透明導電膜的制備方法、石墨烯增強復合材料的配方、石墨烯晶體管的器件結構等等。這些才是真正有價值的東西。”

他看向雲衍:“你對應用方向有什麼想法?”

這正是雲衍等待的機會。他整理了一下思路,緩緩開口:

“我覺得可以分幾個方向。第一,透明導電膜。現在的ITO(氧化銦錫)價格貴、易碎、而且銦資源稀缺。石墨烯如果能做成大面積薄膜,可能是完美的替代品,用在觸摸屏、太陽能電池、液晶顯示器上。”

“第二,復合材料。把石墨烯加入塑料、橡膠、金屬,可以大幅提升強度、硬度、導熱性。比如航空航天材料、汽車輕量化、運動器材。”

“第三,能源領域。石墨烯的超高比表面積和導電性,非常適合做超級電容器的電極材料,儲電密度可能是現在技術的十倍以上。”

“第四,電子器件。石墨烯的電子遷移率極高,可能做出比硅快百倍的晶體管。不過這個方向技術門檻高,需要更深入的研究。”

每說一個方向,司徒明的眼睛就更亮一分。等雲衍說完,他長嘆一聲:“雲衍,你這些想法……簡直像在行業裏浸淫了十幾年的專家。有些方向,連我都沒想這麼深。”

“都是看書瞎想的。”雲衍謙虛。

“不,這是天賦。”司徒明認真地說,“你對技術趨勢的把握,對應用場景的洞察,遠超你這個年紀該有的水平。雲衍,你將來如果走科研這條路,成就不可限量。”

這話說得很重。司徒瑤看着雲衍,眼中滿是崇拜。

“不過,”司徒明話鋒一轉,“我們現在人手有限,設備也有限。只能選一兩個方向先做起來。你們覺得從哪個開始?”

雲衍想了想:“我覺得,從透明導電膜開始最合適。第一,這個應用市場需求大,產業化前景最清晰;第二,技術難度相對較低,我們現有的設備基本夠用;第三,如果能做出來,對國家的顯示產業、光伏產業都有戰略意義。”

“同意。”司徒明拍板,“那我們就從這個方向突破。第一步,解決大面積制備問題。膠帶剝離法只能獲得微米級小片,要做成薄膜,需要新方法。”

“化學氣相沉積(CVD)。”雲衍脫口而出。

司徒明一愣:“CVD?在銅箔上生長石墨烯?這個想法……理論上可行,但國際上還沒人做成功過。”

“可以試試。”雲衍說,“我記得有文獻報道過,碳氫化合物在過渡金屬表面催化裂解,可以形成石墨烯。銅的催化活性適中,而且價格便宜。”

這又是超前的知識。石墨烯的CVD制備法,要到2009年才由美國哥倫比亞大學的研究組首次實現。但原理在1998年已經具備——只是沒人想到去試。

司徒明沉思良久,終於點頭:“實驗室有一台老式的管式爐,可以改裝成CVD系統。但需要買些配件:銅箔、甲烷氣源、真空泵……經費大概需要兩萬。”

兩萬,對1998年的實驗室來說不是小數目。

“經費我想辦法。”司徒明說,“你們先把實驗方案設計出來。雲衍,這個任務交給你,一周時間,寫一份詳細的CVD制備石墨烯薄膜的技術方案。”

“沒問題。”雲衍接下任務。這正是他擅長的。

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