科技人物|入选全球前2%顶尖科学家榜单，这位老师有多牛？

2010年12月底，正是美国厄巴纳-香槟市一年中最寒冷的时候，窗外大雪纷飞，同事们团聚在圣诞节篝火前狂欢，兰伟却独坐在伊利诺伊大学香槟分校的超净间实验室里与冰冷的实验仪器作伴，进行自己在柔性电子方向的博士后研究工作。

“我一直很清楚地知道自己想要的是什么，所以从不后悔付出的努力。”每当谈起这段经历，兰伟的脸上难掩骄傲，“当时美国高校的实验室采用预约制度，白天仪器分配较为紧张，只有晚上的时间是独属于我的，我一直是实验室里最后一个离开的。”

在坚持不懈的努力下，兰伟跟随他的合作导师John A. Rogers教授完成了博士后项目研究，研究成果发布在影响因子超过27的知名材料学刊物《Advanced Materials》。

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“成为科学家是我儿时的梦想”

兰伟在甘肃平凉农村出生长大，父亲从小非常重视对他的教育，学龄前亲自教他识字和算术。小学阶段，为了让兰伟接受更好的教育，父亲将他从村镇小学转到平凉城区小学，与从事中医职业的爷爷一起生活，整日沁润在中草药香中的兰伟就此与医药结下不解之缘。

中学阶段，兰伟一接触物理，就对这样一门解释万物原理的学科产生了浓厚的兴趣。“那时候就有一个梦想——将来要做科学家。”这样的信念在他心中生根发芽，也伴随他度过了成绩优异的中学时期。

1998年高考，兰伟在高中班主任的建议下考入兰州大学物理系。大学阶段，兰伟最初确定的研究方向是使用半导体氧化锌材料制成透明导电薄膜。当时国际上对于如何将氧化锌材料从N型转变成P型一直是一个难题，硕士研究生阶段的兰伟对这个问题产生了浓厚的兴趣，在导师王印月教授的指导下，经过反复多次的实验，最终的研究结果成功发表在《兰州大学学报》。

2005年春天，导师推荐兰伟到北京工业大学进行博士联合培养，师从严辉教授，联培期间他继续坚持做P型透明导电薄膜，并将材料范围从氧化锌延伸到偏铝酸亚铜。

兰伟在伊利诺伊大学

2010年，兰伟到美国的伊利诺伊大学香槟分校开展博士后研究工作，受导师John A. Rogers的影响，他将研究方向转向柔性电子，主要研究两部分：一是柔性储能器件；二是柔性传感器，主要应用于可穿戴电子设备或植入式医疗电子器件的能源供应和生物信息传感。

谈到自己的研究成果，兰伟充满了成就感和幸福感，他高兴地从书架上翻出研究相关的报纸和杂志，一页一页翻看着。“2022年，我们课题组研制了一种可穿戴的柔性透明热疗片，对皮下肿瘤生长具有显著抑制作用，当时引起了国内外媒体的广泛关注与报道。”

从透明导电薄膜扩展到柔性电子，兰伟在科研道路上坚持了二十余年，坚持不懈的努力终于有了收获，他已然成为国内该方向的前沿学者。谈起这些经历，兰伟微笑着说：“当你目标很明确，知道自己想要什么的时候，就有动力去做这个事情。”

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“困难肯定存在，

但不能让它成为阻碍”

“我刚上大学时，最怕《微积分》这门课程。”兰伟说，自己在中学阶段，理科成绩一直名列前茅，但上大学后就是学不好微积分。“有同学说，学《微积分》会算就行，不用理解具体的内涵。”可兰伟却发现自己的“短板”——没有完全理解的东西“学不好”，所以刚开始《微积分》这门课达不到自己期望的成绩，这让他一度十分痛苦。

为了真正搞懂微积分的内涵，他终日在微积分的世界里思索，从最基础的理论公式反复推演计算过程，半年后感觉被打通了“任督二脉”，掌握了熟练运用《微积分》的“精髓”，这也为兰伟后来的研究打下了扎实的数学基础。

2002年兰伟保送进入兰州大学物理科学与技术学院电子材料研究所攻读研究生。他就读的专业是半导体物理专业，主要开展半导体材料的电学、光学相关性质的研究。当时的科研条件十分艰苦，互联网尚未普及，查找文献需要去专门的文献库找纸质资料，起初只能借鉴完成一些推导和模仿工作。涉及到做电子材料，没有制样设备，更缺少表征仪器，为了做出实验样品，他只能东奔西走。艰苦的条件丝毫没有磨灭兰伟对于物理的热情。做出氧化锌薄膜材料后，因当时实验室没有相关测试设备，他就联系有条件的其他学院和校外单位借用设备，测试样品的导电性、微观形貌等。实验结束，第一篇文章发表在《兰州大学学报》，这给了兰伟很大的鼓舞。“这项研究离不开导师和小组同学的帮助，研究过程非常不易，但给我未来在柔性电子方向开展研究奠定了基础。”

兰伟在中国电子学会会议上做报告

今非昔比，如今，兰州大学物理科学与技术学院的研究条件大为改善，学院建立包括柔性电子实验室、储能与传感实验室、电磁学实验室等50多个实验室，各种实验仪器与材料一应俱全。“兰大虽然地处西部，但是非常重视科研与教学的基础设施建设，2022年，在国家和学校大力支持下，学院又购置了一批先进的科研和教学设备。学生们制备样品、表征样品性能都可以在我们自己的实验室中完成”。

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“我希望将我的经验

和知识传授给我的学生”

除了做科研，兰伟更重要的工作是育人。上课、带学生，把兰伟的时间占得满满的，但他却乐在其中。“其实上课多对老师来说是件好事，可以和学生面对面交流。老师的第一要务是育人。”

在研究生培养方面，兰伟规定了课题组每周开1-2次组会（线上线下结合），他认为只有阅读高质量的文献才能做出高质量的工作，所以他督促学生多看最前沿的文献，比如《Nature》《Science》及其子刊级别的文章，并鼓励他们在组会上进行讲解。课题组研究方向导致研究工作周期比较长，研究出结果比较缓慢，他常常开导学生，发文章的数量并不重要，如何提升工作质量才是最重要的。

兰伟与课题组学生合影

对待博士生，兰伟特别要求他们在科研之外要学习如何写基金申报书。这一传统来源于自己博士阶段的求学经历。在北京工业大学博士联培期间，兰伟师从严辉教授，一入学严老师就交给兰伟一项写国家自然基金申请书的任务。这是一个从未接触的工作，兰伟只能一边查阅资料一边模仿别人的申请书去写，在材料提交的前一天和严老师在办公室通宵修改。兰伟直言写申报书的经历对他后来的帮助很大，所以当他成为博士生导师以后，也给学生一个锻炼的机会，“逼着”他们学会写申报书。“刚开始不一定要求他们写得多好，但一定要有这样的经历。”兰伟说，博士毕业基本都要从事科研相关工作，而经费对科研来说非常重要，所以学会如何申请项目是一项必备的技能。

在学生培养中，兰伟注重因材施教，对不同的学生采取不同的培养方式。对于有创新思维、总能提出新颖想法的学生，兰伟鼓励他们并提供经费和实验条件支持；对于踏实肯干、努力坚持的学生，兰伟关心他们并给予帮助与指导。物理科学与技术学院青年研究员盛鸿伟在兰伟老师指导下，在生物可降解储能器件及系统研究中以第一作者在Science 子刊Science Advances上连续（2021年和2023年）发表两篇高水平论文，国际“柔性电子先驱”John A. Rogers院士给予了正面高度的评价。文章发表后被多家媒体、报纸和公众号进行转载和报道，产生了较大的社会影响力，相关新闻也被写进了2021年甘肃省兰州市高考诊断考试语文试卷中。

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“柔性电子的未来大有可为！”

把物理和医学结合在一起，为人的健康检测和疾病诊疗做一些工作，这是兰伟现在最感兴趣的研究领域。

柔性电子方向主要是围绕人在做工作，包括人的运动健康、疾病诊断与治疗等。所谓柔性电子，就是把现有的硬质刚性电子产品，类似于手机、电脑这样的电子产品进行柔性化后的产物，柔性电子器件能够适应不同的工作环境，但同样也面临着技术上的巨大挑战。

兰伟提及自己最近几年的工作跟医学的交叉很多，比如电子皮肤和数字化把脉。把脉是中医使用的一种诊断方法，医生用手指切按患者的脉搏，感知脉动应指的形象，以了解病情、判断病证。基于此，兰伟课题组提出一个新的设想——把人的脉搏数字化。即先通过柔性传感器把脉搏探测出来，然后对脉搏信号进行大数据分析，最终实现用人工智能技术把脉。

作为国内最早研究柔性电子方向的课题组之一，兰伟觉得未来“大有可为”，充满希望。他首先关注的就是人的运动与健康。随着中国老龄化趋势加剧，老年人的日常护理问题显得尤为重要，而柔性电子在其中可以发挥的作用非常多，例如为老人定制可穿戴设备、辅助设备，甚至是可以植入到体内的健康诊疗设备。其次，柔性电子在工业上也有很多应用场景。比如对航空发动机、高铁轮轴等机械部件的检测、对飞机蒙皮的受力分析等。此外，柔性电子在航空航天、深海探测上也能发挥作用。

兰伟研究成果图示（用于人体运动监测的电子皮肤）

谈到这些工作，兰伟眼里充满了光，“一方面我们要推广柔性电子技术做大、做强、做深。另外一方面要利用最先进技术改善人类生活质量。”他呼吁更多的年轻人加入到这个领域。

就在前不久，美国斯坦福大学发布了第六版“全球前2%顶尖科学家榜单” （World’s Top 2% Scientists），该榜单从近七百万科学家中选出，而兰伟，正是兰州大学物理学院入选该榜单的9名教师之一。

来源:兰州大学物理科学与技术学院

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原标题：《科技人物|入选全球前2%顶尖科学家榜单，这位老师有多牛？》

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