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科研工作者应有大情怀

2017-11-14 08:43 来源:人民日报 张丹华

  说起“无铅材料”,可能大多数人感到陌生。但说起“铅污染”,不少人会有所耳闻。传统的手机、电脑等很多日常用品中,不少都需要使用含“铅”的材料,然而,铅类材料在使用过程中一旦进入环境,很难降解。铅大量富集在土壤或者水里,会造成严重的生态灾难,危及人类健康。

  刘文凤,就是中国一名研究“无铅材料”的专家,她是西安交通大学电气学院的一位80后女教授,因为发现了锆钛酸钡钙的强压电效应,为无铅材料实际应用提供了一种可能。截至目前,该发现已获授权国际专利一项、国家自然科学奖二等奖一项、教育部自然科学奖一等奖一项。

  人民对美好生活的需求不断增长,作为一名科研工作者,如何才能不负新时代,通过自己的研究让人们的生活更美好?刘文凤有自己的思考。

  “开发出一种新的对环境更友好的材料”

  记者:能不能通俗地介绍您的科研成果,以及当初确定研究方向的考虑。

  刘文凤:我是研究压电材料的,其实压电材料在生活中应用十分广泛,手机、电脑、核磁共振和各种传感器均大量使用了各类压电材料。当我们使用手机时,需要将声音信号转换成电信号,而对方手机接收到的电信号也需要转化成声音震动。在这个过程中,机械能先转换成电能,电能随后又转换成机械能,压电材料就是机械能和电能之间转换的桥梁。

  传统压电材料最大问题是大量含铅。这类材料在使用过程中其本身含有的铅容易进入环境,且永远不会降解。铅大量富集在土壤或者水里,会造成严重的生态灾难,危及人类健康。在我国西北几个省份都曾出现过居民血铅超标的事件,为我们敲响了警钟。为此国家也制定了相关标准规范含铅材料的使用。

  当初确定压电材料的研究方向,就是希望用无铅压电材料代替传统含铅材料,这既符合绿色发展趋势,也契合国家需求。我读博士期间主要的工作是开发出一种新的对环境更友好的材料,也就是后来广为人知的锆钛酸钡钙,它是目前发现的性能最好的无铅压电材料,也是最有希望替代同类含铅产品的材料。

  记者:您还记得刚刚发现这一材料效用时的情景吗?

  刘文凤:开发出锆钛酸钡钙时,我刚刚从硕士二年级转为博士一年级。在实验室第一次发现锆钛酸钡钙的压电效应时,我又激动又怀疑:“我做的东西居然比世界上最好的材料性能还要好一倍,是不是哪里出了问题?仪器坏了?还是样品出问题了?”当时已是夜里12点了,我还是赶紧向导师任晓兵教授汇报了这个现象。任老师也很激动,与我一起重复了实验,结果确实如此。无铅材料在压电性能方面达到了含铅材料的水平,这还是世界首例!

  2010年初,基于该研究成果整理的核心论文发表在《物理评论快报》上,引起轰动。目前已被SCI期刊论文引用900多次,是这一领域被引用最多的论文之一。这个成果影响很大、意义也很深远,因为当时学界都认为无铅材料很难实现应用,但我的工作为无铅材料的实际应用提供了一种可能,并且开创、引领了这一类材料的研究。现在许多国家和地区相继出台法规,规定2020年后停止使用含铅材料。

  “我个人成就80%以上取决于所处的平台”

  记者:科研工作者要做出顶尖的成果,最重要的是什么?

  刘文凤:研究生期间我在日本交流学习了三年半,当时就发现我们国家在很多科研领域和国外的差距并不大,是在并跑,甚至领跑。比如我所在的电力设备电气绝缘国家重点实验室,这是电气绝缘领域唯一的国家重点实验室,研究硬件条件在世界上数一数二,多年来取得的科研成果也有目共睹。所以,我深知如果没有一个好的平台,个人的成果也无从谈起,我个人的成就80%以上取决于所处的平台。

  一开始自己做学生时对此感触不深,只是想着有老师帮助选个课题,然后自己埋头做。但是,这样一个选择,这样一个起点,事实上就要比其他人的起点更高。优秀的老师总有开阔的视野和独到的见解,选择的方向或课题,往往就是科技界关心的热点,因而学生努力实现的成果才会被关注和认可。如果课题陈旧缺乏新意,即使个人十分努力,等到科研成果展示出来,亮点还是不够,自然而然关心的人也少,得到的认可也少。

  记者:新时代需要有担当的时代新人,您对此有何感想?

  刘文凤:新时代,新征程。为实现社会主义现代化和中华民族的伟大复兴,就必须着力培养能担负民族复兴大任的时代新人。在我的设想里,时代新人应该是一群朝气蓬勃的年轻人,他们有熟练的专业技能也有深厚的学术素养,能切实解决具体问题也不失赤子之心,对党的事业和民族复兴的伟业满怀热情。为了能培养这样的时代新人,我需要做的还有很多。

  新时代,年轻人应该怎么干?我的经历也许对大家有启发。上学时我曾很迷茫,没有明确的目标。我的老师告诉我,假如还不知道自己要做什么,就一定先做好自己的本职工作,这样等自己真正决定做什么的时候,才会从容不迫。所以,学生时代我就努力学习,后来果然受用至今。我现在也会跟我的学生讲,应做好自己应该做的事情,把学习成绩提高,日积月累,未来的某个瞬间总会带给你无限的惊喜。同时,我会告诉他们知行合一,想很重要,做更重要。在迷茫的时候,做一些扎实踏实的工作,就能走出迷茫。

  瞄准国家需要,这样对自己的发展才更好

  记者:进入新时代对一名科研工作者来说意味着什么?

  刘文凤:意味着科技力量的聚焦也应相应地重新定位。我们的科研工作要服务于社会更平衡更充分的发展,一方面要着力于精深技术的开发,打破社会生产力发展的桎梏;另一方面也要兼顾细微之处,解决实际应用中的具体问题。

  现在国家电网的各项重点工程建设,如直流、超高压、特高压等,我们都积极参与其中,这是因为我们不仅懂技术,也知道具体国情。例如,我国的用电和发电中心,从地理上和时间上都严重分离,这是最突出的一个问题。西部发电资源富集,但东部沿海才是用电中心。现在开发的新能源,如潮汐发电,一早一晚涨潮的时候发电,但用电的高峰却是白天。这些基础国情,正是科研工作者思考和解决问题的出发点。

  记者:您说科研工作者要有情怀,这是一种什么样的情怀?

  刘文凤:我先给你讲个故事。前段时间去世的陈学俊院士,交大西迁时随校来到西安。当时西安和上海的条件相差估计比现在还要大,而陈院士干脆把上海的房子卖掉,以示西迁的决心。那时候,西迁的前辈们放弃上海优越的条件,响应国家号召,来西安创业、扎根、发展。我们上学的时候,就经常听说像陈学俊院士、彭康老师等老一辈西迁教授的故事,耳濡目染慢慢培养出一种归属感。我觉得,这种西迁精神就是我们交大科研工作者的情怀。

  我是天津人,2000年高考时适逢国家出台了西部大开发战略,号召大家去支援西部建设。我当时有感于此,一股热血涌上心头,第一志愿就填报了西安交大,周围的人都很不理解。当时我觉得自己如果去其他地方,可能就如同一滴水放在大海里,也并不会消失,但作用微乎其微。但是西部会更需要我,自己施展才华的空间也更大,所以就毅然决然地来到西安。十几年过去了,想想当初的决定依然很兴奋。现在交大每年都会有新政策、新变化,令人振奋。我觉得我的选择没有错。

(责任编辑:王蔚)

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