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【中国教育新闻网】勇攀科研的高峰 中国科大新晋院士专访

时间:2019-11-28 16:01:45 来源:澳门正规赌博十大网站

  11月22日,中国科学院2019年院士增选结果正式对外公布,中国科学技术大学陆夕云、叶向东、杨金龙、俞书宏4位教授当选中国科学院院士。他们在科研历程、治学之道以及教书育人等方面做出的成绩,值得被再次书写。


俞书宏:会变戏法的材料“魔术师”


  俞书宏喜欢自然界的矿物质和动植物,更喜欢琢磨它们的结构。无论是贝壳、珍珠,还是北极熊、爬山虎,都成了他的研究对象。“大自然本身就是一个神奇的魔术师,它能给材料设计带来很多启发。”俞书宏坦言,人类应该感恩大自然的启示。


  受北极熊毛发中空结构的启发,俞书宏团队成功研制出一种新型轻质保温隔热材料,未来有望在建筑和航空航天领域广泛应用。模仿竹节的结构,他们团队设计了一种“脉冲式轴向外延生长”方法,成功制备出纳米“竹子”,这种新型半导体纳米材料可以将太阳能制氢效率提高一个数量级,为开发新型高效太阳能制氢材料提供了新途径。


  实现仿生材料系列化,提升传统材料性能,是俞书宏一直努力的方向。近年来,他研究发现了聚合物和有机小分子模板对纳米结构单元的尺寸、形状、晶相的调控规律;建立人工仿生合成珍珠母、仿生聚合物木材、超弹性抗疲劳材料等多级结构材料的合成方法;提出的软-硬模板效应协同控制生长的机制,被成功用于宏量制备高质量纳米线和纳米电缆。近20年来,他3次荣获国家自然科学二等奖,其中2次是以第一完成人身份获奖。2018年,他还摘得安徽省重大科技成就奖。


  “做科研一定要志存高远,不能急功近利天天围着‘帽子’‘票子’转,要选择适合自己的方向去创新,不能老跟着别人跑。”


  碳酸钙在自然界随处可见,很多人认为没啥可做,但俞书宏从2002年回到中科大工作后,一直在跟碳酸钙打交道。


  “珍珠母是贝壳中的内层材料,与珍珠具有相似的组成和结构,通常含有95%以上的碳酸钙。但这种碳酸钙并不是传统意义上的粉末,它形成了一种特殊的结构。”俞书宏透露,他的研究就是从一个侧面来模仿贝壳、珍珠、骨骼等结构,制备出性能可以与自然界依靠生命体创造的材料相媲美的新材料。如今,这些从小小“碳酸钙”中诞生的新材料,已在航空、航天、军事、国防、民生等领域大展身手。


  “做科研的确辛苦,但真正感兴趣,就会苦中有乐。只有兴趣驱动的科研,才是最原汁原味的,也是最有推动力的。”俞书宏说,他从事科研的动力是源于对自然和科学的热爱。“自然界给了人类非常多的启发,给我们的创新提供了源泉。”


  早上7点多到实验室,晚上快11点离开,这是俞书宏工作的常态。“你现在不缺科研经费,也不需要发论文,为何还有这么大的干劲?”他的学生经常问。“我们拿了国家这么多研究经费,必须争分夺秒,要拿出有‘含金量’的东西来,回报国家和社会。”俞书宏表示。


杨金龙:探寻分子世界的奥秘


  科技创新,就像撬动地球的杠杆,总能创造令人意想不到的奇迹。“从国家和社会发展来讲,基础研究是创新的源泉。”杨金龙坦言,对于从事量子化学理论研究的他来说,将更多成果送上“书架”是他的梦想。


  从1985年读研算起,杨金龙在中科大学习和工作已有34年。从凝聚态物理研究,到量子化学研究,34年间,杨金龙始终与微观世界的分子、原子打交道。


  中科大单分子科学团队,是国际上著名的单分子团队之一。杨金龙与侯建国院士正是这一团队的领头人,其中杨金龙负责理论方面的深度掘进,侯建国负责实验部分的精耕细作。


  近年来,杨金龙在新型功能材料的理论设计与模拟、表面单分子量子行为的表征与调控等方面取得一系列原创性成果,如成功实现单分子自旋态的控制等,在国内外产生重要影响。目前,他已发表SCI论文470余篇,其中3篇发表在《科学》上、4篇发表在《自然》上,相关成果3次入选“中国科技十大进展”。


  让成果上“书架”或上“货架”,是众多科学家的使命。上“书架”就是“钱变纸”,做好原始创新。上“货架”就是“纸变钱”,把成果用起来,变成产品。对于杨金龙而言,上“书架”与上“货架”并不矛盾,两者缺一不可。


  今年1月31日,国际顶级期刊《自然》报道一项重大成果:中科大路军岭、韦世强、杨金龙等人研发出一种新型催化剂,可以解除氢燃料电池一氧化碳“中毒休克”危机,有望加速氢能源汽车的民用推广。


  零排放、零污染的氢燃料电池汽车,代表着未来新能源汽车发展的重要方向。但当前氢燃料电池所使用的氢气,通常含有0.5%至2%的一氧化碳。作为氢燃料电池汽车的“心脏”,燃料电池铂电极容易被一氧化碳杂质气体“毒害”,导致电池性能下降和寿命缩短,严重阻碍氢燃料电池汽车的推广。


  利用太阳光分解水制氢,为人类提供清洁能源,被视为化学的“圣杯”。杨金龙提出红外光分解水制氢新思路,则大大扩展了太阳能转化为化学能中可利用的太阳光频谱范围,有望对未来新能源技术发展产生重要影响。


  “我的大部分研究都是力求让成果上‘书架’。但另外一块,用自己发展的方法来解决国民经济相关技术难题,也是我们努力的重要方向。”杨金龙认为,让适合做基础研究的人做基础研究,更多的人要做好技术创新和成果转化。


  科技创新、科学普及,是实现创新发展的两翼。在工作中,他不仅给本科新生上《科学与社会》课,而且参与该校中学生“英才计划”,给中学生讲科普,激发他们对科学的热爱。“把科学家的成果变成科普知识,及给老百姓传播,是科学家的义务。”杨金龙说。


  在杨金龙看来,对未知世界的探索,是他最大的兴趣。“探索全世界都没人知道的事情,这本身很有挑战性,但把它搞清楚了,会很有成就感、满足感,这就是科研的原动力。”杨金龙表示,做科研要沉得住气、能静下心,做自己感兴趣的事情。


  作为中科大副校长,行政工作占据了杨金龙不少时间,但他乐在其中。“大学老师的工作,应该由教学、科研、服务三部分组成,这三者相辅相成。”杨金龙说,每个人都应该做些服务,这不仅对个人成长很有帮助,也为科研团队的组织提供了很好的经验。


  近年来,杨金龙先后培养了40多名博士生。在学生心中,他始终是个温和的人。“我的理念是给学生更多的自由,多跟他们交流、多多提问题,以此来激发他们的主动性和灵感。”杨金龙认为,做基础研究要打好扎实的基础,培养良好的科研范式,要有批判性思维和敏锐的眼光,真正能抓住问题、解决问题,不能人云亦云。


  闲暇之余,杨金龙有一个特别的爱好——拍摄花朵。在他的微信朋友圈,隔段时间就能看到他的“新作”。通过拍摄花朵,他已经认识了400多种花。“科学就像花一样,是一种很美的东西。如果这种美的东西我不知道,我一定会想办法认识它、了解它。”杨金龙说。(中国教育新闻网记者 方梦宇 通讯员 刘爱华 桂运安)


  来源:中国教育新闻网 2019.11.28

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