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                  把力量匯聚在一個突破口上(講述·弘揚科學(xué)家精神)

                  2024-01-24 08:40:00

                  來源:人民網(wǎng)-人民日報

                    俞書宏院士(中)帶領(lǐng)團隊做實驗。
                    李曉萌攝

                    人物小傳

                    俞書宏:1967年8月生,安徽廬江人,中國科學(xué)院院士,現(xiàn)任中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)杰出講席教授、南方科技大學(xué)創(chuàng)新材料研究院院長。他長期從事無機材料的仿生合成與功能化的研究,創(chuàng)立了介觀尺度“組裝與礦化”相結(jié)合的合成方法,創(chuàng)制了一系列仿生復(fù)雜多級結(jié)構(gòu)材料;曾獲國家自然科學(xué)獎二等獎、第二屆全國創(chuàng)新爭先獎等。

                    走進中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)杰出講席教授俞書宏的辦公室,書桌旁擺放的一個兩層玻璃展示柜格外引人注目:柜子有微波爐大小,里面放滿了形狀各異的貝殼。

                    “這些貝殼雖然看起來普通,但它對我們研究新材料幫助很大!庇釙暾f,“我們就是要持續(xù)從大自然中獲取科研靈感!

                    20多年來,俞書宏團隊在仿生材料領(lǐng)域不斷取得新突破。去年,《科學(xué)》雜志發(fā)表了俞書宏團隊聯(lián)合中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)吳恒安教授團隊的研究成果,揭示了河蚌鉸鏈耐疲勞的奧秘,并提出一種多尺度結(jié)構(gòu)設(shè)計與成分固有特性相結(jié)合的耐疲勞新策略。

                    “把原理應(yīng)用到新材料設(shè)計中去”

                    “從自然界獲得的天然生物材料,不僅其物質(zhì)組成未知,而且其結(jié)構(gòu)設(shè)計是從宏觀尺度直達分子尺度。想要把如此復(fù)雜的材料結(jié)構(gòu)以及性能之間的聯(lián)系說清楚,難度很大!庇釙陥F隊成員、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)副研究員茅瓅波說,從最開始關(guān)注到河蚌的鉸鏈部位到文章成功發(fā)表,他們用了整整10年。

                    2013年,劉蕾正在俞書宏團隊做博士后研究!拔已芯康姆较蚴呛影稣渲閷拥慕Y(jié)構(gòu)與力學(xué)性能!币言谄髽I(yè)工作的劉蕾說,“俞老師建議我觀察河蚌外殼珍珠層與兩殼中間的鉸鏈部位微觀結(jié)構(gòu)的差異性,這對我很有啟發(fā)。”

                    2015年,劉蕾已將鉸鏈部位的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)組成解析出來,“此前,科學(xué)家們都在關(guān)注河蚌珍珠層的結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能,幾乎沒人注意到鉸鏈區(qū)域!眲⒗僬f,他想把已有的成果整理一下,發(fā)表出來。

                    沒想到,俞書宏卻不同意立即發(fā)表。“這是一個很好的課題,不能輕易放手!哪怕需要投入再長的時間,也一定要弄明白結(jié)構(gòu)和功能之間的關(guān)系,最好把原理應(yīng)用到新材料設(shè)計中去!庇釙暾f。

                    后來,這項研究被當(dāng)時的博士生茅瓅波和碩士生孟祥森接手,兩人在俞書宏的指導(dǎo)下,又合作了6年。

                    “我原本以為研究只剩下一些掃尾工作,只要補充幾組測試、整理一些數(shù)據(jù)就可以了!泵舷樯f,“沒想到,隨著對鉸鏈的認識越發(fā)深入,需要解釋的問題就越多!

                    “俞老師定期關(guān)注我們的研究進度,遇到困難就帶著我們反復(fù)實驗,直至問題解決。”茅瓅波說,“他時常教導(dǎo)我們,做科研就像跑馬拉松,貴在堅持。如今,這場持續(xù)10年的科研馬拉松,已經(jīng)抵達階段性終點!

                    “從零開始,靠自己摸索”

                    “這項成果對研究含脆性組元的材料在較大形變下耐疲勞設(shè)計具有重要意義!闭勂稹犊茖W(xué)》雜志發(fā)表的這篇論文,俞書宏說。2002年回國后,俞書宏便開始組建團隊,從事仿生材料研究……

                    “從零開始,靠自己摸索。為了揭示河蚌鉸鏈耐疲勞的奧秘,我們想了不少辦法,下了很多功夫!”孟祥森回憶,為了驗證鉸鏈的耐疲勞性能,他們設(shè)計并自行搭建了疲勞測試裝置;解剖鉸鏈部位折扇區(qū)的晶體學(xué)特征時,他們又搭建了自動測試平臺;為了闡明河蚌鉸鏈結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系,他們與吳恒安教授團隊合作,通過分級建模和分級模擬,解決了難題。

                    近年來,俞書宏團隊持續(xù)向“自然”學(xué)習(xí),獲取仿生合成的靈感:通過分析北極熊毛發(fā),研制出能應(yīng)用于建筑等領(lǐng)域的保溫隔熱材料;模仿竹子結(jié)構(gòu),成功制備出一種新型高效納米材料;受到“藕斷絲連”的啟發(fā),研制出可用于手術(shù)縫線的仿蓮絲細菌纖維素水凝膠纖維……

                    “大自然就像一個奇妙的‘合成工廠’,不斷制造出具有各種奇異功能的生物材料或生物體!庇釙暾f,要學(xué)會發(fā)現(xiàn)自然界生物材料的特殊性質(zhì),再通過解析自然材料,特別是生命體所創(chuàng)造的具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的生物材料,弄清楚材料組成、結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系,指導(dǎo)科研工作者在仿生領(lǐng)域開展更多研究。

                    “做研究,需要長期泡在實驗室”

                    “這場馬拉松,如果沒有勤奮和堅持,跑不到終點。”在俞書宏看來,長達10年的研究,離不開團隊青年科研工作者對同一個方向的專注。

                    孟祥森介紹,在他們組待過的人都知道,俞書宏每天早上7點多就到實驗室,直到晚上11點才走,節(jié)假日也很少休息。

                    “做研究,需要長期泡在實驗室,一待十幾個小時是常有的事兒。”俞書宏鼓勵學(xué)生多做創(chuàng)新性的研究,但在具體研究過程中,又要求他們把力量匯聚在一個突破口上!耙心托暮晚g勁,不能急于求成!

                    招收學(xué)生時,俞書宏比較看重學(xué)生的科研態(tài)度。茅瓅波在實驗室待了7年,只發(fā)表了兩篇論文。俞書宏團隊里,很多人博士畢業(yè)后選擇繼續(xù)留下,為的就是把工作做深入、做出更好的成果。

                    在團隊的實驗室里,不少同學(xué)穿著同樣款式的黑色T恤。從前面看,這件衣服很普通,而后面印著兩行數(shù)學(xué)算式:“1.01^365=37.8”和“0.99^365=0.03”。

                    “這是我們實驗室的文化衫!泵舷樯忉尩溃八闶缴狭谐隽1.01的365次方能達到37.8,而0.99的365次方卻只有0.03。俞老師經(jīng)常提醒我們要腳踏實地,每天多努力一點和少努力一點,一年365天累積下來的結(jié)果,差距是巨大的!

                    這些年,俞書宏言傳身教,帶領(lǐng)團隊不斷突破自我!胺律牧衔磥戆l(fā)展前景非常廣闊,我們要創(chuàng)制出更具優(yōu)越性能的新材料,讓它們在各個領(lǐng)域發(fā)揮獨特的功能!庇釙暾f,這是團隊日后努力的方向。

                    “科研很苦,但堅持很酷”(記者手記)

                    采訪俞書宏院士團隊過程中,“堅持”是記者聽到的次數(shù)最多的詞。俞書宏院士也常把這樣一句話掛在嘴邊:“科研很苦,但堅持很酷!

                    堅持,是身處漫長的探索期,堅持“板凳坐得十年冷”的耐力;是面對各種難題,朝著既定目標(biāo)努力的勁頭;是肩負重大科研任務(wù),發(fā)揚一代代科研人員接續(xù)奮斗精神的頑強斗志。

                    經(jīng)過多年努力,通過科研工作者們的刻苦攻關(guān),我國科技整體水平大幅提升,一些重要領(lǐng)域躋身世界先進行列,某些領(lǐng)域正由“跟跑者”向“并跑者”“領(lǐng)跑者”轉(zhuǎn)變?蒲兄非∷埔粓鲴R拉松,只要認定目標(biāo),堅持不懈,就一定能在努力實現(xiàn)高水平科技自立自強的征程上實現(xiàn)更多突破、取得更大成績。

                    《 人民日報 》( 2024年01月24日 06 版)

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