单智伟和合作者共同研究发现金属镁中除位错滑移和形变孪晶外的第三种室温塑性变形的新机制。基于该工作的研究荣获了2013年度轻金属分会最佳基础研究奖。

从茫茫的东北雪原，到美国东海岸的匹兹堡，单智伟实现了人生的第一个转变；从世界著名的纳米力学设备制造公司的应用研究中心主任，再到西安交通大学的一名大学教授，他再度实现了华丽转身。

如今，身为国家杰出青年基金获得者、教育部长江学者特聘教授、国家“千人计划”入选者、西安交通大学材料科学与工程学院副院长的单智伟，在他人看来已然功成名就，但在科学研究上的勤奋刻苦，却是他生涯中一以贯之的坚持。

从东北到美国

3月下旬，陕西西安。

西装革履、银框眼镜的单智伟，看上去很是普通。和同龄人相比，他的外表似乎要更显年轻一些，也没有将要发福的迹象。在第四军医大学的会议室内，面对着众多“杰青”代表和媒体记者，单智伟没有半点拘束，“十年留美，安居乐业。但是因缘际会，我还是选择回到祖国，来到陕西，在西安交通大学继续我的科学研究事业”。

1996年，单智伟从吉林大学材料与科学工程专业毕业后，进入位于沈阳的中科院金属所继续深造。2001年，还是该所博士生的他远赴美国匹兹堡大学，学习机械工程。“到美国对我来说是一大挑战。首先我得努力学习英语，过好语言关，并且要通过博士资格考试；其次，我在金属所学习的是材料工程，但我在美国大学的机械学院就读，所以很有难度。”单智伟说。

专业的不同、语言的不熟悉，都未能难倒单智伟。2005年，他顺利从匹兹堡大学毕业，获博士学位。由于科研成绩优异，他得以到美国劳伦兹国家实验室的美国国家电镜中心从事博士后研究工作。

如果人生的剧本按照这样的节奏进行，单智伟有可能在美国的大学校园里干出一番事业，但14个月后，他选择了到一家世界著名的纳米力学设备制造公司工作，变身职场。凭借自己扎实的科研功底，他一路从资深研究员晋升到部门经理，再到应用研究中心的主任。

信任催生责任

留美近10载，单智伟可谓典型的美国中产阶级，事业稳定，家庭幸福。无论从哪个角度看，他都算得上是海外华人中的成功人士。

既然如此成功，为什么要回国？单智伟对此颇为感慨：“作为在美国工作的外国人，尤其是大学后才到美国工作的，其实多少都会遇到‘天花板’效应。即当你升到一定的职位时，就很难再往上发展。而这些是很难通过努力去弥补的。换句话说，你融不进去。就事业而言，最佳的用武之地一定是中国。”

当然，这并非单智伟选择归国的唯一原因。由于在企业的研发部门工作，他经常会到全世界讲学、宣传公司的产品。有一次，在日本和同行交流时，他演讲的内容受到了当时在场的一名西安交通大学教授的注意，对方随后主动邀请他来西安交大“看一看”。

“交大对我非常信任，给我创造了很多条件。这是非常重要的，信任感催生了我的责任感。”单智伟说，在接触中，西安交大的材料科学与工程学院院长孙军教授给他留下了非常深刻的印象。

2009年，单智伟获得了国家杰出青年科学基金的资助并入选陕西省“百人计划”。2010年入选国家“千人计划”，并获国家特聘专家称号。

“可以说，获得‘杰青’算是彻底断了我的后路。”单智伟说，“杰青”对他来说具有转折性的意义，这意味着他必须全职回国工作。“另外，‘杰青’对我的团队建设起到了至关重要的作用。在以孙军教授为首的西安交通大学同仁们的鼎力帮助下，我与另外两名‘千人计划’学者马恩教授和李巨教授精诚合作，创建了‘微纳尺度材料行为研究中心’。”经过艰苦努力，目前该中心已经成为一个拥有顶尖科研设备的国际一流研究平台，更重要的是已经拥有了一支年轻而又充满朝气的科研队伍。

2010年，单智伟成为金属材料强度国家重点实验室副主任。同年，他和Hysitron公司合作筹建了“Hysitron中国应用研究中心”。2011年，又与“日立高科技”公司合作，成立了“西安交大—日立研发中心”。这两个中心均为这两个公司在中国设立的首家研发合作单位。

把复杂的事情做简单

事实上，单智伟能够被西安交大看中，并获得诸多荣誉，这和他在学术研究上的造诣是分不开的。

“我可以自豪地说，不管在大学里还是在企业里，我的科研从来没有落下过。我之所以选择回国，跟我本人的兴趣还是在科学研究这块是很有关系的。”单智伟说，回到国内，加入西安交通大学的材料科学与工程学院，他的科研算是又回到了“原点”，“一开始我是学材料的，后来去搞机械，最后又回到材料这行了”。

据统计，单智伟在包括《自然》《科学》《自然—材料》《自然—通讯》等国际顶级期刊上发表论文近50篇，SCI引用超过1800余篇次，单篇SCI引用最高380篇次。其中，2010~2014年，他在《自然》和《自然—通讯》上共发表5篇文章，组织和共同组织了12次国际学术研讨会，担任7次国际会议分会主席；作署名大会报告100多个，主持和参与项目8项（包括美国两项）。

值得一提的是，单智伟和同事曾通过巧妙的实验设计，选取六方晶体结构的钛-5%铝合金单晶中以孪晶变形为主导塑性变形方式的晶体取向，运用纳米力学测试仪有针对性地研究了孪晶变形在微小尺度材料中的行为规律和机理。他们完美地解释了孪晶变形具有强烈的晶体尺寸效应和“尺寸愈小、强度愈高”的内在原因。相关研究成果发表在2010年1月出版的《自然》杂志上，一度引起西安交通大学校内的轰动。原因无他，因为这篇文章是单智伟以西安交大为第一作者单位发表的第一篇文章，也是西安交通大学的第一篇以第一作者单位发表在《自然》杂志上的文章。

而前进没有停止，努力一直在继续。2013年，单智伟和合作者共同研究发现金属镁中除位错滑移和形变孪晶外的第三种室温塑性变形的新机制。该成果发表在《自然—通讯》期刊上。在2014年2月美国加利福尼亚州圣地亚哥市举行的第142届美国矿物、金属和材料学会（TMS）上，基于该工作的研究荣获了2013年度轻金属分会最佳基础研究奖，该奖用来表彰材料科学家在轻质金属领域的优秀原创性研究。

回顾自己的科研生涯，单智伟认为，科研的本质就是“把复杂的事情做简单”。当前，以雾霾为代表的大气污染问题成为社会关注的热点，单智伟和他的研究团队利用他们优良的科研设备也在这方面展开研究，力图为雾霾治理尽一份力量。

“应该说，我国的科研形势目前是非常好的。国家投入很大，经费也很充足，我们的很多实验设备在某些性能上甚至强于美国的同类实验室，科研人员大有可为。”言谈之间，单智伟对中国的科研充满信心，“希望经过科研工作者的共同努力，让中国的科研成果在国际上的影响越来越大。”