安德烈·海姆，一位诺贝尔物理学奖得主，他的科研生涯充满了戏剧性。他和合作者在实验室扔掉的废弃胶带上，成功地将石墨的层状结构分离开来，从而获得了人类第一个二维材料：石墨烯。
随后，他们测试出了石墨烯最薄、最坚硬的物理特性，并且发现它具有非常高的热传导性和电传导性。这些发现使得他们在2010年因为「研究二维材料石墨烯的开创性实验」而获得了诺贝尔物理学奖。
然而，安德烈·海姆并不是人们印象中严肃刻板的物理学家。在更早之前，他还曾将一只青蛙放到磁场中，调整出合适的磁场强度，让它悬浮在空中。这一实验为超导材料的应用提供了新的思路，也使他获得了「搞笑诺贝尔奖」。他成为了至今唯一一个同时获得过搞笑诺奖和真正诺奖的双料「诺奖」获得者。
他在一次采访中分享了他的科研背后的故事、成长以及石墨烯等二维材料的应用前景。
一、好奇心很重要
当被问及「最快获得搞笑诺贝尔奖的方法是什么？」时，他简洁地回答：「简单回答，最快的方法就是不要试图去赢得奖项。」他解释说，任何试图赢得诺贝尔奖或是搞笑诺奖的人，他们往往注定会失败。有些人把赢得诺贝尔奖作为职业生涯的目标，但其实「顺其自然就好，不要刻意去追求经济价值。带着一点儿自嘲，带着一点儿微笑去做研究，总有一天会成功的，这一点很重要，而不是试图赢得任何东西。」
谈到自己为什么能够获得两个不同的诺奖时，他风趣地说：「这可能是因为我知道很多其他的诺贝尔奖获得者不是很幽默。」
在采访中，安德烈·海姆还强调了好奇心的重要性。他的发现石墨烯的经历就是如此。石墨烯曾被认为是理论中的材料，难以在实验室制备。它由单层碳原子构成，形成蜂窝状六边形晶格。尽管碳原子通过共价键连接，但室温下其热振动导致单层结构不稳定。然而，安德烈·海姆和同事未放弃，尝试将碳纳米管展开成单层。他们尝试了多种方法，如使用抛光机，但均失败。在石墨实验中，科学家常用胶带去除杂质，分离出新鲜表面。一次，海姆和合作者对丢弃的胶带产生好奇，发现石墨残渣启发了他们。他们反复粘贴胶带，利用黏性破坏层间范德华力，最终成功分离出单层石墨烯，并证实其能稳定存在。他们的论文发表在2004年【科学】杂志上，引起广泛关注，被誉为科幻小说成真。海姆强调好奇心的重要性，但指出随机好奇无助于研究。他将科学的好奇心集中在自己能贡献的领域。他认为，好奇心让生活更有趣，即使不能直接贡献，学习不同事物也是有益的。
但成功的道路永远不会一帆风顺。当被问及是否有过挑战或者想要放弃的时刻，安德烈·海姆回忆起自己经历苏联解体时的情形。他说过去自己在这里有成功的研究和明确的职业生涯，但有一天突然经历巨变，当自己来到英国后，口袋里除了1英镑什么都没有，一切都要从零开始。「生活中充满了障碍，你必须努力克服，每一天都要‘战斗’，所以时刻做好准备。」
幸运的是，海姆后来成为荷兰奈梅亨大学的副教授，专注在科研上，不用为了生计而奔波。此后，他还成为了中国科学院、美国科学院、英国皇家学会院士。他乐观地说，自己总是把需要挑战和学习的东西当成是「人生的惊喜」。
二、二维材料将引领材料变革
石墨烯的发现并不足以让安德烈·海姆及其同伴获得诺贝尔奖。关键在于他们后续的研究揭示了这种二维材料的独特优势：尽管只有一个原子厚，石墨烯却比同等重量的钢强200倍；它还具有优异的导电性和导热性，以及超高的透明度。这些特性使石墨烯成为「新材料之王」。
这意味着石墨烯能从实验室走向工业应用。作为高效导电材料，它可用于制造更快速、更小型的晶体管和集成电路。在可穿戴设备、柔性电子产品和高性能电池等领域也有广泛应用。其超过97%的透明度为显示技术和光电领域带来新机遇。
安德烈·海姆最初发现石墨烯的胶带实验开启了二维材料的「魔盒」。此后十多年里，科学家们陆续发现了众多新型二维材料，如硅烯、锗烯、黑磷等单元素材料；MoS2、NbSe2等过渡金属硫族化合物；以及GaS、InSe等主族金属硫族化合物，它们展现出独特而新颖的特性。
目前，安德烈·海姆和他的团队正在研究二维原子晶体，引领全球相关领域的研究，并探索其在分子、离子、质子、同位素分离等方面的应用，以及基于二维原子晶体的范德瓦尔斯异质结构材料等新方向。他比喻道：人们可以将这些二维材料进行设计，赋予更多特性，就像「原子级别的乐高」搭建出各种新结构，应用于多个领域。
