“种”钻石的硬汉，让河南金刚石闪耀世界

在国内率先开发出克拉级高品相钻石的化学气相沉积工艺，推动了我国合成钻石行业的快速发展和进步；研制出高纯度单晶金刚石和两英寸光学级多晶金刚石，实现了进口替代；在国际上首次研制出金刚石日盲紫外成像系统和通讯系统……提到这些亮眼的科研成果，绕不开一个名字——刚刚荣获2024年河南省教书育人楷模的郑州大学教授单崇新。

由于近半年一直在北京封闭学习，只有节假日才能回来，单崇新只能将教育时报记者的采访约在了国庆节。10月1日上午，教育时报记者走进郑州大学，在河南省金刚石材料与器件重点实验室，见到了这位在实验里“种”钻石、让河南金刚石闪耀世界的“钻石园丁”，近距离感受他的科研魅力和育人风采。

潜心科研，单崇新带领学生“种”钻石

邂逅“最浪漫的硬汉”

1999年，单崇新从武汉大学本科毕业；2004年，他从中国科学院长春光学精密机械与物理研究所顺利取得博士学位。2008年3月，在英国诺丁汉大学做博士后的单崇新，放弃国外优厚条件，回到国内。

2015年年初，他又告别中国科学院，回到家乡河南，入职郑州大学——不提个人薪资待遇，不要求职务职级，只想“找个好好干活儿的地方”。

然而，作为一位深耕光电器件相关领域的专家，为何跟“研制合成金刚石”搭上了关系？

指导学生不断突破科研瓶颈

“金刚石作为一种超硬材料，切、磨、抛、钻等用处广泛，可以切割玻璃，也可以做成宝石。但这只用了金刚石一个‘硬’的性质。其实，除了具有最高的硬度，它还具有超宽带隙、热导率最高、声的传播速度最快、载流子迁移率高、热膨胀系数小等特性，被称为‘终极半导体材料’‘材料之王’。”单崇新向教育时报记者普及道。

单崇新表示，金刚石拥有的诸多物理性质有望成为下一代电力电子器件的优质候选材料，而要让这些器件变成实物，制出高质量的金刚石材料是基础，制备大尺寸金刚石更是一项极具挑战性的课题。

“世界金刚石看中国，中国金刚石看河南。河南是人工合成金刚石的生产大省，产业基础好，但相关的前沿研究缺乏，在超硬材料制品的高端领域与国外还存在一定差距，我希望在这个研究领域为家乡做点事。”单崇新说。

选准了研究方向，单崇新开始组建金刚石光电材料与器件课题组。2015年3月18日，课题组成立，召开第一次组会后，他们还特意拍了张合影。一个助手，五六个研究生，一切几乎从零开始。

单崇新和课题组合影留念

然而，凭借扎实的学术基础、创新的思维模式、拼命三郎的劲头，2016年，仅用了一年多时间，单崇新便带领团队开发出克拉级高品相钻石的合成工艺，目前实现成果转化1000多万元，用单崇新的话说——“打响了第一枪”。

“‘超长待机’，全年无休，风雨无阻。只要不出差，就在办公室。”这是课题组成员臧金浩博士对单崇新的评价，“单老师曾应邀在中央电视台做过一个《材料新探索：最浪漫的硬汉——钻石》的专题讲座。他把钻石比作‘最浪漫的硬汉’，其实他本身就是一个‘硬汉’。”

“感觉单老师每天都有做不完的事情。如果把他的工作交给几个人来做，也不会太轻松。”单崇新的学生林超男说，“在我们实验室，单老师总是来得最早、走得最晚的那个。他身先士卒，也让我们不敢有一点儿懈怠。”

单崇新在实验室观察金刚石的“生长”情况

做科研，就要坐得住冷板凳，耐得住寂寞。在单崇新的带领下，一系列新的成果相继完成：

研制出高纯度单晶金刚石和两英寸光学级多晶金刚石，为中国工程物理研究主导的我国下一代超强X射线光源项目与高功率拉曼激光项目提供了合格样品，这一成果填补国内空白，实现了进口替代；

研制出国际上第一个金刚石日盲紫外成像系统和通讯系统，证实了金刚石在下一代电子材料和器件方面的广阔应用前景；

首次在纳米金刚石中发现了负光电导效应，并基于该原理实现了高灵敏的湿度和温度传感……

最大的成果是学生

科研几乎每年上一个新台阶，但这并不是令单崇新最欣慰的。

“在这个过程中，团队人才不断聚集，学生得到飞速成长，这才是我最看重的。”单崇新告诉教育时报记者，“一个人的力量毕竟有限，培养出来的学生能在各个领域发光发热，那便功德无量。所以作为教师，我们最大的成果是学生，最大的成功是学生的成功！”

“学无止境，每个学生起点不同、基础不一，但就像培育金刚石一样，我们教师就要通过发挥自身的教学艺术、创新教学方法、营造浓厚的学术氛围等，助力学生实现从石墨或者甲烷到金刚石的转变，从平淡到绚丽多彩。”单崇新“三句话不离老本行”。

在担任学校物理学院院长期间，为使大学生尤其是大一新生尽快从原来中学时期的被动式“目标”学习过渡到主动式“兴趣”学习，单崇新创新提出“赛学育人”模式，借鉴体育比赛机制，提升学生学习的趣味性和主动性，“以赛导学、以赛促教、以赛督创、以赛正风”。

在该模式的激励下，近年来物理学院人才培养取得显著成效，学生先后获得美国大学生数学建模竞赛特等奖、第八届MathorCup高校数学建模挑战赛特等奖、第十三届中国研究生电子设计竞赛特等奖（全国仅3项）等成绩，均创河南省高校在相关赛事中的历史最好成绩。

单崇新带领团队多年来基于“赛学育人”指导思想开展的卓越拔尖人才遴选培育探索与实践成果，获得2022年河南省高等教育教学成果奖一等奖，并获得国家级教学改革项目“教育部新工科研究与实践项目”资助。

单崇新指导研究生修改论文

现在，已是学校副校长的单崇新，还带着5名博士生、5名硕士生。授课、做研究、做讲座、指导论文、辅导竞赛……这依然是他的工作常态。在研究生培养中，他十分注重提高研究生的创新意识，积极鼓励和督促学生灵活运用已掌握的基础知识，努力在所从事的领域有所发现、有所发明、有所创造。

“单校长为人低调谦和，也很务实严谨，有什么问题找到他，没有过多的套话，直接解决问题。经他手的毕业论文，连标点符号问题都会帮你指出来。”青年教师程少博告诉教育时报记者，“平时中午，他总是跟我们一起到学生餐厅就餐，教学科研上有什么注意事项，吃饭时就交流了。”

近年来，单崇新带领团队培养的研究生已有多人发展成为国家优秀的青年科技力量。“程少博、倪佩楠博士获得国家优秀青年科学基金项目（海外）资助，朱海博士现为中山大学教授，李林博士现为哈尔滨师范大学教授、副校长，林超男博士获得第十三届中国研究生电子设计竞赛特等奖，苏丽霞、梁亚川博士获得河南省优秀博士学位论文……”提起这些学生，单崇新如数家珍。

指导学生，单崇新不遗余力

实现“从石墨到金刚石的升级”，还体现在他带的团队——从最初的2名老师、5名研究生，发展到现在的16名老师、114名研究生。“其中，我们有9名老师有‘国家级的帽子’，这在国内头部高校的科研团队里，比例也是比较高的。”单崇新说。

团队近年来承担国家重大科研仪器研制项目、国家自然科学基金区域联合基金重点项目、国家自然科学基金国际（地区）合作交流项目等30余项。团队也被评为全国专业技术人才先进集体、河南省高校黄大年式教师团队、河南省高校科技创新团队等。

“大家安心做事，有干劲儿，有奔头，青年人才辈出，国家级项目层出不穷……”郑州大学校长李蓬对单崇新团队给予高度评价，并誉为郑大的“物理现象”。

做科普特别有意义

“做科普特别有意义，也许一个孩子的人生从此改变……”过去几年中，单崇新把很多时间和精力投入到科普上，在社区、校园、乡村，看到孩子们眼中透出的求知渴望，他总是能回忆起自己年少求学的经历。

“印象太深刻了。”单崇新说的是年少在农村求学时，一位来讲学交流的大学生，给他留下了非常深刻的印象。这段经历成为单崇新关注科普的初心所在——让更多偏远地区的孩子也能接触到优质的科教资源。

科普支教，让偏远地区的孩子也能接触到优质的科教资源

随后单崇新考入大学，进入高校工作，一步步成长为科学家。如今46岁的他，已经是国家杰出青年基金获得者、教育部长江学者特聘教授及国家有突出贡献中青年专家。不断攀登科学高峰的他，始终没有忘记“科普”这件事。

2023年11月11日，由单崇新发起并持续主办的郑州大学物理学院第七届科普开放日活动在郑州大学主校区举行。活动线上线下参与公众累计3万余人次。郑州市第四十七高级中学、郑州市实验初级中学、郑州大学第一附属中学、郑州大学实验小学和济源高级中学等学校的300余名学生现场参与活动。

走进中小学开展公益科普，播撒科创种子

“自2017年起，这项活动每年雷打不动，7年来，吸引了十几万名中小学生及家长参加。同时，作为河南省首席科普专家，单老师还经常带领我们走进偏远乡村，开展科普宣传和支教活动，把科研成果以科普的形式展示给当地中小学生，从小为他们埋下一颗科学家的种子。”物理学院教授杨西贵介绍，“心怀科研科普，处处都是实验室。单老师是这样说的，也是这样做的。”

“弘扬科学精神、传播科学思想，激发青少年的科学兴趣，树立起科学理想，为其长大后走上科技创新之路奠定基础。”单崇新告诉教育时报记者，在科技飞速发展的新时代，科普无论是作为启迪大众科学精神的手段，还是促进科技创新的角度，“都值得做，也很有意义”。

“笃信仁厚育桃李，慎思勤勉著文章。”虽然因为在北京学习，未能参加今年河南省教书育人楷模的发布仪式，单崇新还是写下这两句话自勉。字如其人，楷模风范。

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