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全国科技工作者日丨认识一下浙里“揭榜挂帅”的科研带头人 

2020-05-30 07:03 |浙江新闻客户端 |监制 王增军 策划/编辑 屠晨昕 通讯员 周赟 设计统筹 黄昕 设计 赵亚鑫

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他,攻克了高铁路基沉降控制等世界难题;他,让垃圾填埋不再祸害环境;他,也是浙江历史上首个国家重大科技基础设施的首席科学家。

40年前,初中毕业后在农村务农的陈云敏,没想过今天自己成长为一名为浙江和我国岩土工程事业作出贡献的优秀科学家。

1962年2月,陈云敏出生在温岭,在家里排行老三,父亲是温岭当地学校的老师。因为家里哥哥姐姐都上了高中,按照当时的规定,陈云敏不能再上高中。初中毕业后,成绩优秀的陈云敏也只能去农村劳动。

1977年高考制度恢复。重拾课本的陈云敏,如愿以偿地考上了高中,并被分到了温岭五七工农兵学校,那里汇聚了一批非常好的老师。1979年陈云敏参加了高考。浙大厚实的本科基础课教学,激起了他的求知欲,也为日后的科研奠定了良好的基础。

博士毕业后他留在浙大工作,并一直致力于从事软弱土静动力固结、降解固结和灾害防控理论与技术研究,承担了国家“973”项目、“863”项目、自然科学基金重点项目及一批重大工程咨询项目,在软土地基固结理论与处理、砂土地震液化与控制以及城市固体废弃物降解固结理论、环境灾害防控方面取得了原创性成果,在国内外产生了重要的学术影响。

从1996年到2012年,16年的时间,陈云敏在三个领域获得了三个国家科技进步奖二等奖。

2009年,陈云敏提出了砂性土初始液化强度的剪切波速表征模型,以及相应的地震液化判别方法和处理技术,第二次获得了国家科技进步奖二等奖。他说,软弱土在地震来了后会液化,而这个成果就是判断在一定的地震设防裂度下,房子下面的地基会不会液化,如果会,就要对地基进行处理。而该判断方法的准确性,与美国国家地质调查局调查的全球50年来历次大地震的422个液化场地吻合,也就是说凡是实际地震发生液化的场地该方法全部判断正确,而美国自己的判断方法有14个判断错误。

1993年,陈云敏前往荷兰留学,进行了为期一年的博士后研究,遇见了他人生中另一位引路人,从荷兰导师处他学到了怎么把科学的理论和技术与大的工程相结合,还接触到了垃圾填埋这一新领域,回国后就开始着手垃圾方面的研究。

2012年,陈云敏结合19年工程实践,在垃圾填埋领域又获得了新的突破,成果再次获得国家科技进步奖二等奖。陈云敏探明了我国填埋场三大环境灾害比欧美国家“干垃圾”填埋场严重的根源,并提出了我国“湿垃圾”填埋场设计原理和方法,研发了液气分离立体导排、高效防污屏障等技术,解决了填埋场环境灾害防控难题。该成果成功应用于我国 112 座大型填埋场的建设和治理,产生了重大的环境和经济效益。

从2010年开始,陈云敏就开始申报超重力离心模拟与实验装置,成为了“十三五”期间优先布局建设的10个国家重大科技基础设施项目之一。2018 年 1 月,项目获得国家发改委批复,浙江终于实现了国家重大科技基础设施零的突破。

陈云敏不仅是一位优秀的科学家,也是一位充满人文情怀的教育家。他特别重视对人才的培养和团队的建设,始终以“培养一流的人才”为目标。在30年的教学生涯中,陈云敏不但创造了一流的科研成果,也培养出了一流的创新人才。培养的博士有2人获全国优秀博士学位论文和提名论文,3位博士生成为国家杰出青年基金获得者。 

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陈剑平与植物病毒博弈了半生,从一名普通的大学生历经留学生、研究员,进而成为国内外著名植物病毒学家、中国工程院院士和发展中国家科学院院士。

如今,陈剑平回到家乡宁波,出任宁波大学植物病毒学研究所所长,继续带领团队开展植物病毒学研究。

“当时高考我没有考好,总分超过大学录取分只有十几分,所以只能上浙江农业大学,十多个专业有两个字的、三个字的和四个字的,选专业时反正都不懂,我就选了四个字的‘植物保护’,就这样稀里糊涂地入了这行。”后来在课堂上,看到昆虫学老师王恩友在黑板上用一笔画成昆虫的消化道,陈剑平开始喜欢这个专业。“那时候上课感觉就像享受艺术一样。”

1985年毕业,陈剑平获得了留校任职的机会,但在我国著名昆虫学家唐觉教授的鼓励下,他毅然选择了到当时条件十分艰苦的浙江省农业科学院工作。

1989年,陈剑平前往英国洛桑农业试验站当访问学者,在那儿他遇到了对他科研生涯影响最深的人。“当时我提出想做植物病毒与真菌的内在关系研究。我的导师亚当斯教授二话不说就把他17年的研究笔记全部给了我,给予我最好的实验条件。”陈剑平回忆,亚当斯对科学的执着与对学生毫无保留的支持,对他产生了巨大影响,久而久之陈剑平甚至连走路姿势都不自觉地模仿他。

在接下来的8个月内,陈剑平不分昼夜地研究植物病毒与真菌介体的内在关系,在观察了1万个真菌的超薄切片后,终于从100多个真菌孢子体内发现了植物病毒,解决了困扰世界30年的难题。

之后,他又发现了土传小麦花叶病毒的一种突变体及其突变的环境条件、突变过程和机理,破解了困扰植物病毒学界20多年的又一个世界难题。

亚当斯希望陈剑平能留在英国工作,但他还是谢绝了老师的好意。“那时候在英国工作一个月就能赚国内好几年的工资。不过这世界上有太多的东西比钱重要,我在英国收获了严谨求实、精益求精、无私奉献的科学精神,足以我受用终生。科学没有国界,但科学家有祖国,我的祖国需要我,我没有任何不回国的理由。”

回国后不久,陈剑平到农业部申请科研经费,时任科技司司长马世清感动于他的热情,到各个处室东拼西凑了10万元给他,成了他回国的第一笔科研启动资金。

20余年来,他培养了90余名博士、硕士,他领导的国家重点研究领域创新团队以世界一流的创新成果,站在了植物病毒研究领域的世界制高点。

陈剑平说:“我在农村长大,上的是农业大学,学的是农业专业,30多年干的又是农业科研和农业科研管理,当选的也是中国工程院农业学部院士,我一辈子姓农。”这条为农的科研之路,他归期未定。

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“唯有忘我,才能成就大我。”这是李小年长久以来一直努力践行的座右铭。

1980年代即将迈入大学校园,李小年在选专业时,认为化学工业在国民经济中的作用不可小觑,踏上了研修化工专业的征程。

1998年,毕业留校任教的李小年获得博士学位后,被任命为浙江工业大学化学工程学院副院长。当时学校正处于快速发展的时期,这让他在工作岗位上逐渐产生了能力危机。

李小年意识到只有不断给自己“充电”,才能不负学校的重托和期望。于是从2000年至2002年,他先是到加拿大不列颠哥伦比亚大学做访问学者,随后又前往美国橡树岭国家实验室进行博士后研究。

“在国外工作自己的能力虽然得到了提高,但并不能直接为国家服务。”这期间,李小年接到了时任浙工大党委书记汪晓村和校长张立彬的电话,希望他能回来助力学校化工学科的建设和发展。饮水思源,李小年携妻挈女回到了祖国。

李小年将工业催化作为自己的重点研究方向,因为催化剂技术是化工生产当中最核心的技术,能够起到缩短反应时间、提高原料利用率和产物收益的作用,同时又能降低污染物的排放,减少生产成本,所以具有十分重要的研究意义。

“相当于汽车要越过一座高峰,原本需要开盘山公路,现在只要打通隧道就可以了。催化剂的作用,实际上就是把原来走盘山公路改变为只需要走隧道的一个反应历程。”他用这个通俗易懂的例子解释了催化剂应用的重要性。

1984年后的15年,李小年跟随浙工大教授刘化章,开发了世界上第一个Fe1-xO基催化剂,在氨合成催化剂研究领域取得重大突破。2002年回国后,他开展了有关精细化工催化加氢关键技术的研究,主要解决了高端橡胶防老剂合成的关键催化剂技术与工艺等问题,突破了国外大公司的技术封锁,使我国橡胶抗老化剂大应用到航天航空,小应用到高端汽车制造领域,产品远销全球二三十个国家和地区。

近几年,李小年和他的团队紧锣密鼓地进行氯乙烯合成用汞催化剂替代技术的研发工作。“如果这项技术能够取得突破的话,将会减少我国70%、全球50%的汞的使用,对全人类环境保护具有非常重要的现实意义。”他告诉记者,这就是自己带领的整个课题组一年365天、一天24小时都在连续攻关的技术难题,已经取得了非常好的进展。

谈及未来,李小年表示将集中精力带领全体师生员工自觉地在学校的建设和发展中追求卓越,为把浙工大建设成一个国际知名的高水平的研究型大学而不懈努力。

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“我一直觉得世界的美妙就在于它能给人类提供一个五彩缤纷的自然,光在其中有巨大的作用。”刘旭说,这个朴实的想法就是最初吸引他学习光学的原因。

1986年,刘旭从浙江大学光仪系硕士毕业后,赴法国马赛攻读博士学位,并担任了当地中国留学生联盟会的主席。

“刘旭你还是回来吧,我们一起干。”1990年7月,刘旭响应导师的召唤,学成而归参与祖国的建设,并在此后开展了光学薄膜微弱损耗检测技术、低压等离子体离子镀的研究工作,提出了新颖的利用薄膜导波传输衰减来表征测试高质量光学薄膜微弱损耗的方法,受到国内外专家的好评。

此外,他还在国内率先系统的开展了光学薄膜低压等离子体离子镀的研究工作,承担了国家自然科学基金等一系列研究项目,取得了大量的研究成果。

“当时国家有很多需求,比如在指挥、调护、管理、会议交流等方面都需要有大的屏幕来显示。那时候中国还没有这样的条件,美国、欧洲都有,于是我们就开始用光学的技术展开研究。”1992年,刘旭作为项目主要骨干参加了“八五”“九五”国防预研项目——“液晶光阀大屏幕显示技术的研究工作”,并研制出了中国首台高分辨高亮度的液晶光阀大屏幕显示设备,为我国的国防指挥现代化作出了巨大贡献。

后来刘旭和研究人员发现,这个系统还可以广泛应用于日常生活中。于是他们用10年左右的时间,攻克了一系列技术难关,让投影仪从原来那种高端的、传统的办公设备走向民用,把成本从十几万元一台压缩到了现在的几千元。这在一定程度上推动了整个世界投影显示行业的发展,刘旭也由此于1999年获得了国家科技进步奖二等奖。

除却在光学研究领域的卓越成就,刘旭还是一位20多年来甘为人梯,育得桃李竞芳菲的教育家。

“大学培养出的人才要为社会所需要,如果一个专业社会不需要的话就没必要办。”他和同事们改革课程体系,保留光学基础课程的同时,推动经典光学仪器专业向光电信息的方向转变,在国内率先将“光学仪器”专业调整为“光电信息工程”专业。

为人师的同时,他也向广大青年学子提出了建议:“问自己的内心,做好定位,再静下心学一点哲学。从更高的角度来看待世界,这样能够更好地规划你的未来。” 

刷新了当时世界上最轻材料纪录的“全碳气凝胶”,每立方厘米不过0.16毫克的重量,不仅获得了吉尼斯世界纪录认证,还被授予世界创新论坛“金袋鼠”创新奖;短短几秒便可完成充电的新型铝-石墨烯“超级”电池,循环充放25万次后依然电力十足并展现出耐热、抗冻、反复弯折不影响性能……

这些,都是浙江大学高分子科学与工程学系高超团队取得的科研成果。

“石陶铜铁尽风流。信息时代硅独秀。量子纪元孰占优,一片石墨立潮头。”爱好文学的科学家高超,为石墨烯材料创作的诗词,而他本人的科研历程,亦如这一诗作,在石墨烯领域勇立潮头、尽显风流。

早在中学时期,高超对化学就情有独钟,在高考填志愿时,毫不犹豫选择了化学。此后,从学士到博士,再到博导,从湖南到上海,再到海外,直到落户西子湖畔,高超一直坚持着化学研究之路,实现了个人兴趣和职业选择的完美结合。

2001年,高超获得上海交通大学工学博士学位,并留校任教。2002年8月他被评为副教授。2003年11月至2006年8月先后 在英国、日本、德国的高校做访问和博士后研究。

高超不断在思考,自己怎么样做出一些相对独立的工作?2008年,高超毅然走出了自己的舒适区,来到西子湖畔的浙江大学,组建起自己的科研团队,选择高分子基纳米化学与材料作为研究方向,瞄准新材料领域的石墨烯基础研究与应用开发,开始独立研究。

刚来杭州,高超面临着很多挑战。实验室面积小、启动经费紧张、硬件跟不上团队的规模,最 艰难的时候,甚至快要断炊。他们努力去找到一些不需要花大钱去实现的研究途径,降低对硬件设备的依赖。高超和他带领的团队取得了一项项成果,发表了100多篇SCI论文。

高超认为,作为科研工作者,使命感可以分几个层面。第一个层面是把金钱变成知识;第二个层面是把科学变成产品;更高层次的使命要能否为某一行业创造颠覆性的发展。

高超是科学家,同时还创办了企业,也是一名创业者。他表示,科学家创业,与普通的创业者应该是不一样的。

“科学家创业的出发点绝不是单纯为了赚钱,而是要通过成果的转化,首先证明科学研究有真正的价值;其次通过你的原创技术贡献,为这个行业健康发展起标杆作用;最后,要通过产品的持续创新力推动社会进步、提高生活水平乃至促进人类文明发展。”


李润伟1997年毕业于中央民族大学,在那个大学生还被誉为天之骄子的年代,本科毕业后的李润伟并没有急于找工作,而是选择了继续深造。四年的大学生活,由于在年级里成绩拔尖,李润伟被保送进中科院物理所攻读博士学位。

中科院作为国内最高的学术机构,竞争激烈。这位来自东北的小伙博士毕业后便出国留学,从日本到了德国,又从德国到日本国家材料科学研究所国际青年科学家中心从事研究工作。

虽然在国外生活条件优异,但回国的念头一直萦绕在李润伟的心头。2007年6月,李润伟分别到北京、天津、杭州、宁波、上海等地调研,新成立的中科院宁波材料所正在全球广纳人才,经过谨慎的考虑,2008年3月,李润伟正式成为中科院宁波材料所的一员。“宁波材料所比较重视科技成果的转化,更加强调科研工作接地气。”李润伟为自己定下目标,用8~10年的时间,做一些有实际应用价值的科研成果。

“在国际上60%的磁性材料来自中国,其中一半以上来自宁波。中国虽是磁性材料的大国,但并不是强国。”2010年,刚回国一年多的李润伟在各方的支持下,就着手建立了浙江省第一个中科院重点实验室——中科院磁性材料与器件重点实验室,以此推动浙江省磁性功能材料与器件的基础研究,努力推动磁性材料产业创新升级。

“我们实验室有几个研究方向,比如软磁、永磁、磁电子材料与器件等,但无论哪个方向,器件的小型化和柔性化都是未来发展的趋势。”看准了方向的李润伟,率领团队开始挑战器件柔性化的科技难题。

在实验室里,李润伟和其团队成员研发的许多产品已现雏形——有可实现穿戴舒适下电信号可靠传输的弹性可拉伸导线,有基于新材料便于应用系统集成的弹性可拉伸传感器,有结合生物力学模型和体育运动学理论、对关节状态时时进行分析评估、科学指导健身运动和预警运动损伤发生的智能护具。

特别是可以实现人机交互操作的智能手套,演示人员带上它,如同科幻片的机械手跟随人手,做着一模一样的动作——抓取、握拳,同时也可以通过人手发出的指令,机器人实现前进和后退等动作。

未来,柔性化的器件为我们的生活会带来哪些改变?李润伟这样描绘道:“未来的柔性和弹性的电子技术,应该都是刚柔并济的东西,能够将现实生活中的很多器件,做成可穿戴乃至可植入的,能够与人体进行很好的对接,真正实现人机共融。”

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