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西安交通大學80后女教授劉文鳳:

科研工作者應有大情懷

張丹華
2017年11月14日08:41 | 來源:人民網-人民日報
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原標題:西安交通大學80后女教授劉文鳳:科研工作者應有大情懷(青春派·時代新人新擔當②)

說起“無鉛材料”,可能大多數人感到陌生。但說起“鉛污染”,不少人會有所耳聞。傳統的手機、電腦等很多日常用品中,不少都需要使用含“鉛”的材料,然而,鉛類材料在使用過程中一旦進入環境,很難降解。鉛大量富集在土壤或者水裡,會造成嚴重的生態災難,危及人類健康。

劉文鳳,就是中國一名研究“無鉛材料”的專家,她是西安交通大學電氣學院的一位80后女教授,因為發現了鋯鈦酸鋇鈣的強壓電效應,為無鉛材料實際應用提供了一種可能。截至目前,該發現已獲授權國際專利一項、國家自然科學獎二等獎一項、教育部自然科學獎一等獎一項。

人民對美好生活的需求不斷增長,作為一名科研工作者,如何才能不負新時代,通過自己的研究讓人們的生活更美好?劉文鳳有自己的思考。

“開發出一種新的對環境更友好的材料”

記者:能不能通俗地介紹您的科研成果,以及當初確定研究方向的考慮。

劉文鳳:我是研究壓電材料的,其實壓電材料在生活中應用十分廣泛,手機、電腦、核磁共振和各種傳感器均大量使用了各類壓電材料。當我們使用手機時,需要將聲音信號轉換成電信號,而對方手機接收到的電信號也需要轉化成聲音震動。在這個過程中,機械能先轉換成電能,電能隨后又轉換成機械能,壓電材料就是機械能和電能之間轉換的橋梁。

傳統壓電材料最大問題是大量含鉛。這類材料在使用過程中其本身含有的鉛容易進入環境,且永遠不會降解。鉛大量富集在土壤或者水裡,會造成嚴重的生態災難,危及人類健康。在我國西北幾個省份都曾出現過居民血鉛超標的事件,為我們敲響了警鐘。為此國家也制定了相關標准規范含鉛材料的使用。

當初確定壓電材料的研究方向,就是希望用無鉛壓電材料代替傳統含鉛材料,這既符合綠色發展趨勢,也契合國家需求。我讀博士期間主要的工作是開發出一種新的對環境更友好的材料,也就是后來廣為人知的鋯鈦酸鋇鈣,它是目前發現的性能最好的無鉛壓電材料,也是最有希望替代同類含鉛產品的材料。

記者:您還記得剛剛發現這一材料效用時的情景嗎?

劉文鳳:開發出鋯鈦酸鋇鈣時,我剛剛從碩士二年級轉為博士一年級。在實驗室第一次發現鋯鈦酸鋇鈣的壓電效應時,我又激動又懷疑:“我做的東西居然比世界上最好的材料性能還要好一倍,是不是哪裡出了問題?儀器壞了?還是樣品出問題了?”當時已是夜裡12點了,我還是趕緊向導師任曉兵教授匯報了這個現象。任老師也很激動,與我一起重復了實驗,結果確實如此。無鉛材料在壓電性能方面達到了含鉛材料的水平,這還是世界首例!

2010年初,基於該研究成果整理的核心論文發表在《物理評論快報》上,引起轟動。目前已被SCI期刊論文引用900多次,是這一領域被引用最多的論文之一。這個成果影響很大、意義也很深遠,因為當時學界都認為無鉛材料很難實現應用,但我的工作為無鉛材料的實際應用提供了一種可能,並且開創、引領了這一類材料的研究。現在許多國家和地區相繼出台法規,規定2020年后停止使用含鉛材料。

“我個人成就80%以上取決於所處的平台”

記者:科研工作者要做出頂尖的成果,最重要的是什麼?

劉文鳳:研究生期間我在日本交流學習了三年半,當時就發現我們國家在很多科研領域和國外的差距並不大,是在並跑,甚至領跑。比如我所在的電力設備電氣絕緣國家重點實驗室,這是電氣絕緣領域唯一的國家重點實驗室,研究硬件條件在世界上數一數二,多年來取得的科研成果也有目共睹。所以,我深知如果沒有一個好的平台,個人的成果也無從談起,我個人的成就80%以上取決於所處的平台。

一開始自己做學生時對此感觸不深,只是想著有老師幫助選個課題,然后自己埋頭做。但是,這樣一個選擇,這樣一個起點,事實上就要比其他人的起點更高。優秀的老師總有開闊的視野和獨到的見解,選擇的方向或課題,往往就是科技界關心的熱點,因而學生努力實現的成果才會被關注和認可。如果課題陳舊缺乏新意,即使個人十分努力,等到科研成果展示出來,亮點還是不夠,自然而然關心的人也少,得到的認可也少。

記者:新時代需要有擔當的時代新人,您對此有何感想?

劉文鳳:新時代,新征程。為實現社會主義現代化和中華民族的偉大復興,就必須著力培養能擔負民族復興大任的時代新人。在我的設想裡,時代新人應該是一群朝氣蓬勃的年輕人,他們有熟練的專業技能也有深厚的學術素養,能切實解決具體問題也不失赤子之心,對黨的事業和民族復興的偉業滿懷熱情。為了能培養這樣的時代新人,我需要做的還有很多。

新時代,年輕人應該怎麼干?我的經歷也許對大家有啟發。上學時我曾很迷茫,沒有明確的目標。我的老師告訴我,假如還不知道自己要做什麼,就一定先做好自己的本職工作,這樣等自己真正決定做什麼的時候,才會從容不迫。所以,學生時代我就努力學習,后來果然受用至今。我現在也會跟我的學生講,應做好自己應該做的事情,把學習成績提高,日積月累,未來的某個瞬間總會帶給你無限的驚喜。同時,我會告訴他們知行合一,想很重要,做更重要。在迷茫的時候,做一些扎實踏實的工作,就能走出迷茫。

瞄准國家需要,這樣對自己的發展才更好

記者:進入新時代對一名科研工作者來說意味著什麼?

劉文鳳:意味著科技力量的聚焦也應相應地重新定位。我們的科研工作要服務於社會更平衡更充分的發展,一方面要著力於精深技術的開發,打破社會生產力發展的桎梏﹔另一方面也要兼顧細微之處,解決實際應用中的具體問題。

現在國家電網的各項重點工程建設,如直流、超高壓、特高壓等,我們都積極參與其中,這是因為我們不僅懂技術,也知道具體國情。例如,我國的用電和發電中心,從地理上和時間上都嚴重分離,這是最突出的一個問題。西部發電資源富集,但東部沿海才是用電中心。現在開發的新能源,如潮汐發電,一早一晚漲潮的時候發電,但用電的高峰卻是白天。這些基礎國情,正是科研工作者思考和解決問題的出發點。

記者:您說科研工作者要有情懷,這是一種什麼樣的情懷?

劉文鳳:我先給你講個故事。前段時間去世的陳學俊院士,交大西遷時隨校來到西安。當時西安和上海的條件相差估計比現在還要大,而陳院士干脆把上海的房子賣掉,以示西遷的決心。那時候,西遷的前輩們放棄上海優越的條件,響應國家號召,來西安創業、扎根、發展。我們上學的時候,就經常聽說像陳學俊院士、彭康老師等老一輩西遷教授的故事,耳濡目染慢慢培養出一種歸屬感。我覺得,這種西遷精神就是我們交大科研工作者的情懷。

我是天津人,2000年高考時適逢國家出台了西部大開發戰略,號召大家去支援西部建設。我當時有感於此,一股熱血涌上心頭,第一志願就填報了西安交大,周圍的人都很不理解。當時我覺得自己如果去其他地方,可能就如同一滴水放在大海裡,也並不會消失,但作用微乎其微。但是西部會更需要我,自己施展才華的空間也更大,所以就毅然決然地來到西安。十幾年過去了,想想當初的決定依然很興奮。現在交大每年都會有新政策、新變化,令人振奮。我覺得我的選擇沒有錯。

《人民日報》(2017年11月14日19版)

(責編:楊軒(實習生)、熊旭)

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