做有温度的科研 ——讲述材料学院教师祖国胤的故事

作者:记者 段亚巍编辑:王钰慧 段亚巍来源:新闻网更新日期:2020-01-10浏览次数:64

它貌似海绵,被称为“万能金属”;它质量轻然,却能“上天入海”发挥防护作用;它吸音隔音、屏蔽电磁、缓冲吸能、防火耐腐……它是款与众不同的新材料,名字叫“泡沫铝”。

集万千优势于一身的泡沫铝备受青睐,国外前沿期刊《新材料在线》将泡沫铝评为未来最具潜力的二十大新材料之一,我国发改委也将其作为重点发展的新兴战略产业之一。但现实情况却是在国内泡沫铝的材料制备技术不成熟、不完善,制品规格小、强度低、缓冲吸能差……开发适合工业化生产的泡沫铝材料短流程制备工艺,并拓展其应用领域尤为重要、十分必要。

2019年上半年,在第47届日内瓦国际发明展上,“Northeastern University”、“中国发明”成为颁奖盛典的亮点与焦点。东北大学材料科学与工程学院祖国胤教授团队研发的“运输用大尺寸泡沫铝夹心板材料”在1000多项参展项目中脱颖而出,一举斩获联合国世界知识产权组织(WIPO)发明人奖(由WIPO总干事弗朗西斯·高锐签发的获奖证书及WIPO发明奖章)、日内瓦国际发明展特别嘉许金奖和俄罗斯铁路局授予的俄罗斯JSC NIIAS最佳发明奖。特别值得一提的是,WIPO发明奖章是日内瓦国际发明展设置的最高单项发明奖。据统计,自1979年以来,世界知识产权组织共向来自130多个国家的发明人颁发过约2000枚WIPO发明奖章,以表彰显著推进了本国经济和科技进步的重要发明。祖国胤教授团队获得的WIPO发明人奖也是中国大陆地区自参加日内瓦国际发明展以来取得的最佳成绩。

14年前,一次机缘巧合的学术碰撞

2005年,祖国胤博士毕业留校,对于科研工作的未来走向并不是特别明确。直到一次偶然的机会,材料加工工程专业的他和有色金属冶金专业的姚广春老师深入交流了彼此的科研想法。

关于泡沫铝研发的很多设想,两人不谋而合。“也许我们之间的合作不仅仅局限于博士后期间,还有很多事情可以一起做。”

姚广春的话坚定了一个年轻人最初的科研理想,也让这次机缘巧合的交谈促成了一次影响深远的学科交叉。

遇见志同道合的人无疑是一种幸运。两人在实践中不断探索,当初交谈中的科研设想也慢慢变为现实。东北大学泡沫铝从实验室小样到产学研转化的中试产品,产品规格、质量都得到了业内专家同行的高度评价,处于国内领先水平。成功的尝试也促使祖国胤将这种面向协同创新的学科交叉模式不断向外辐射。目前,针对材料使役性能及应用制品开发领域的研究工作,热能、机械及力学等专业教师也陆续参与其中,一个以满足重大战略需求为牵引,以攻克关键共性技术为方向,以拓展新兴学科领域为目标的交叉学科研究团队正在逐步形成。

“学科交叉是科研创新发展的重要动力。以自己的兴趣为原点,努力突破自己知识体系原有的边界,谦虚吸收其它领域研究的结晶,博采众长。”这一科研方向的选择,不仅合乎祖国胤的兴趣,而且合乎他对学科交叉创新的理解。

2007年,祖国胤在泡沫铝夹心板材料这一泡沫金属与复合结构的交叉研究方向成功拿到了自己的第一个国家自然科学基金。

2019年,祖国胤、姚广春等合作完成的“层状金属复合材料制备理论与技术研究”项目获得高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)自然科学奖二等奖,标志着课题组在泡沫金属基础研究及面向材料复合化、功能化的应用基础研究领域取得了重要发现和显著进展。

目前,“运输用大尺寸泡沫铝夹心板材料”项目依托教育部材料先进制备技术工程研究中心和辽宁省金属材料产业化共性技术创新平台的研发能力,与中铝集团东北轻合金有限责任公司等企业开展产学研融合创新,形成了具有界面冶金结合特征的泡沫铝夹心板短流程完整制备技术。这一技术完美解决了以泡孔质量为核心的发泡剂改性处理与低温发泡工艺的关键技术难题,突破了大尺寸样品粉末均匀性与凝固过程控制的工业制备瓶颈,开发的宽度超过500mm的泡沫铝夹心板材料具有突出的轻质高强、缓冲吸能、电磁屏蔽、吸声隔声等优异特性,在交通运输、汽车制造、航空航天、国防军工等领域有广阔的应用前景。

24载积淀,学生的成长比成功更重要

祖国胤用“幸运”解释这一切,但这又何止是幸运!自1995年考入东北大学,本科、硕士、博士、博士后到如今的学科带头人,祖国胤不忘初心,始终坚持在材料领域挥洒着自己的热情,科研工作也随着经验的积累越来越专、越来越精。

回看24年自己曾经走过的路,祖国胤也在领悟科研工作的规律和模式。他始终认为,科研工作既要瞄准国家战略需求,做有高度的科研,也要面向市场需要解决实际难题,做接地气的科研;既要有组织地开展科研,科学规划统筹考量,也要营造有温度的科研氛围,注重人文关怀,让有温度升华为力量。祖国胤在规划自己科研事业的同时,也在深思如何教学生爱科研、做科研。

从学生到教师角色的转变,促使他不断思考:学校能给学生什么,学生从学校能学到什么?祖国胤负责给材料成型及控制工程专业本科生讲授“材料现代研究方法”课程。“让每一位学生在我的课堂上都有收获”,这是他最看重的。不一定要传授多少知识,但是要激发学生的兴趣,不一定要记住多少公式,但是要保持学生的好奇,大学教育的价值不在于记住很多事实,而是训练大脑会思考问题。祖国胤这样想也是这样做的。2018年,祖国胤主持完成的“强化实践教学的材料成型及控制工程专业‘材料现代研究方法’课程建设”项目获辽宁省普通高等教育本科教学成果奖三等奖。

“理工科的学生其实都想做科研,但有时不知怎么入手。学完这门课,就有一种摸到门路的感觉。科研不再是虚无缥缈的,而是实实在在的。”学生王兆可有感而发。

对学生创造性思维的培养在竞赛指导工作中更为重要。发高水平论文、保研名校、获科研奖励……在指导学生做创新创业项目的第一天,祖国胤就明确提出:“这些不是我指导你们做项目的追求和目标。”

在带领方冬雨等三名同学做大学生创新创业大赛的过程中,祖国胤将主动权完全交到学生手里。学生自己提思路、写方案、做实验,老师只是作为把关人,倾听学生的想法,尊重学生的意见。“即使学生的思考不一定是最好的,但是至少代表他们思考了,这就比什么都重要。”祖国胤说。当一个人不以功利为目的全力以赴时,也将得到最好的回报。祖国胤指导的本科生多次荣获中国大学生材料热处理创新创业大赛一等奖、大创项目结题优秀、保送国内外知名高校、获得优秀本科生毕业生等荣誉称号,硕博研究生发表多篇高水平论文、荣获辽宁省优秀毕业论文、赢得业内专家和用人单位的普遍认可……学生的收获与进步,都让祖国胤感到欣慰与幸福,哪怕只是一点点。

他这样做,是因为当年老师也是这样教他的。祖国胤刚入职时,从没站过讲台的他并不知道如何讲好课。学院的丁桦老师就带着他上课。通过丁老师严谨细致、润物无声的言传身教,祖国胤很快就掌握了基本的教学技能,还有那些在书本上教案中永远学不到的教学规律。当他有科研想法的时候,又是姚广春老师不求回报地为他提供科研平台和资源,让他可以安心科研,毫无后顾之忧。“东大是一个温暖的大家庭,曾经得到过很多老师的支持和帮助,怀着一颗感恩的心,我也要将这份温暖传递给我的学生。”祖国胤说。

正如著名教育家梅贻琦先生所说,学校犹水,师生犹鱼;大鱼前导,小鱼尾随。教育是一个永无止境的系统工作,每一个教育人,都在论证中觉醒,在执着中追求,让每一个生命茁壮生长,让每一个花朵精彩绽放。“站讲台、钻科研,保有初心、守住理想,师者情怀一以贯之。”这是祖国胤对教书育人的坚守奋斗,也是他对师者仁爱的执着传承。


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