論文，要書寫在祖國廣袤的大地上，才是“真學(xué)問”﹔青春，要扎根於“人民需要”的泥土中，才更有厚度。

放眼應(yīng)用研究領(lǐng)域，在一個個重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室裡、一輪輪科研組會上、一臺臺研發(fā)設(shè)備前，總有青年專注的目光、求索的身影。他們，有的通過一次次歷練完成從“科研小白”到“技術(shù)達(dá)人”的成長嬗變，有的在愈挫愈勇的執(zhí)著探索中砥礪著攻克“卡脖子”難題的初心，有的在同前輩、同仁、弟子的思維碰撞、通力合作中踐行著團(tuán)隊(duì)共同的使命……

本期，讓我們聆聽三位一線青年科研工作者的講述，共同見証他們“科研報國”的信念與“青春無悔”的誓言。

在“峰回路轉(zhuǎn)”中體驗(yàn)科研之樂

講述人：天津大學(xué)化工學(xué)院教授 陳賽

在我們的生活中，化工產(chǎn)品可以說是每個人“日用而不覺”的存在，而化工正是我的研究領(lǐng)域。如果有人問：你們團(tuán)隊(duì)具體研究啥？我會告訴他這幾個關(guān)鍵詞：智慧化工、低碳化工、新能源與氫能、芯片制造化工和資源循環(huán)化工。

年輕，是我們團(tuán)隊(duì)最核心的關(guān)鍵詞。在鞏金龍老師的帶領(lǐng)下，有志於此的青年教師、博士后、碩博士生、本博貫通學(xué)生匯聚在一起，組成了一支平均年齡不到35歲的青年科技團(tuán)隊(duì)?；度斯ぶ悄芘c大數(shù)據(jù)技術(shù)，我們開發(fā)出計算化學(xué)新方法，通過機(jī)器學(xué)習(xí)與高通量篩選，設(shè)計了新型催化劑和工藝，應(yīng)用於烷烴脫氫等重要化工催化過程﹔面對“雙碳”目標(biāo)，我們瞄準(zhǔn)光電催化水分解制氫、電催化二氧化碳還原制液體燃料等新能源前沿領(lǐng)域，在過程模擬指導(dǎo)與反應(yīng)工程研究中，推進(jìn)新能源技術(shù)產(chǎn)業(yè)化落地﹔面對芯片與半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)亟待解決的“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)難題，我們創(chuàng)新薄膜技術(shù)，打破國外封鎖壁壘……

工業(yè)催化劑可以說是工業(yè)反應(yīng)的“神奇魔法師”，在它的“魔棒”下，可以顯著降低反應(yīng)的“魔法門檻”，在生產(chǎn)實(shí)際中作用巨大。

團(tuán)隊(duì)是怎麼盯上氧化鈦—鎳復(fù)合催化劑的？回憶起來真像是一場“誤打誤撞”又“峰回路轉(zhuǎn)”的冒險。研究初期，我們通過對現(xiàn)有的Pt（鉑）系和Cr（鉻）系催化劑、有類似性質(zhì)的過渡態(tài)金屬及其氧化物的了解，堅(jiān)信“利用環(huán)境友好的氧化物與廉價金屬之間的電子作用促進(jìn)催化過程”這件事是可行的，於是充滿信心地開始了嘗試。然而始料未及的是，我們嘗試了那麼多金屬和氧化物的組合，都以失敗告終，團(tuán)隊(duì)的士氣也跌到了谷底。一天傍晚，團(tuán)隊(duì)成員小徐翻著文獻(xiàn)，突然一拍大腿：“鈦在地殼裡儲量排前十，鎳雖然不算便宜但價格也比鉑‘親民’得多，說不定它們湊一起能行！”當(dāng)時大部分團(tuán)隊(duì)成員都覺得這是個“瘋狂的想法”，但大家還是決定大膽試一回。於是，我們行動起來，有人負(fù)責(zé)催化劑的精細(xì)制備，有人負(fù)責(zé)性能測試，有人對性能優(yōu)異的催化劑進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)的探索，有人運(yùn)用計算機(jī)模擬預(yù)測性能……沒想到，還真把這件事干成了！經(jīng)過精細(xì)設(shè)計和調(diào)控，最終團(tuán)隊(duì)研發(fā)的復(fù)合催化劑性能優(yōu)於大多數(shù)已報道的氧化物基催化劑，與貴金屬Pt（鉑）基催化劑相當(dāng)。

嚴(yán)肅活潑、互動高效，這正是我們團(tuán)隊(duì)的科研氛圍?！澳挲g差”並沒有造成交流的拘束。如果團(tuán)隊(duì)成員在做實(shí)驗(yàn)時遇到疑難問題，可以隨時請教老師，爭取第一時間在現(xiàn)場解決。老師也會時常與大家一起吃飯、打球，聊聊生活近況、科研上的進(jìn)展和困惑等。

在團(tuán)隊(duì)裡，“科研小白”成長為“技術(shù)大?！表槙扯嗔?！“科研小白”進(jìn)組，有新生手冊、新生茶話會和方向互選會，還有文獻(xiàn)調(diào)研、實(shí)驗(yàn)室安全、物資採購等多方面的培訓(xùn)。大家可以在師兄師姐的啟發(fā)下，結(jié)合個人特長和興趣完成課題選擇。借助《天津大學(xué)學(xué)報（英文版）》提供的交流平臺，我們可以近距離接觸領(lǐng)域“大?！?、走近學(xué)術(shù)前沿，可以深入?yún)⒓诱n題組的研發(fā)項(xiàng)目、校企合作項(xiàng)目，還可以聆聽知名企業(yè)高級HR、課題組的優(yōu)秀畢業(yè)生現(xiàn)身說法分享經(jīng)驗(yàn)，這些都加深了我們對領(lǐng)域重要基礎(chǔ)問題和產(chǎn)業(yè)技術(shù)問題的認(rèn)識，為科研打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。我想，在這些精神養(yǎng)料滋養(yǎng)下，我們既要腳踏實(shí)地，也要“仰望星空”，在探索中不斷攀登科研高峰，為中國式現(xiàn)代化建設(shè)貢獻(xiàn)力量。

（記者周世祥採訪整理）

扎根風(fēng)區(qū)，守護(hù)鋼鐵動脈

講述人：中南大學(xué)軌道交通空氣動力與碰撞安全技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)博士生 高鴻瑞

12級颶風(fēng)是什麼樣？有人曾用兒歌裡的“海浪滔天鬧龍宮”來形容。然而，在新疆鐵路風(fēng)區(qū)，最高風(fēng)速達(dá)到64m/s，是颶風(fēng)的兩倍，列車穿行其中，安全風(fēng)險如影隨形。我所在的中南大學(xué)軌道交通空氣動力與碰撞安全技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，正是一支“與大風(fēng)打交道”的隊(duì)伍。攻讀碩博六年間，我和團(tuán)隊(duì)成員扎根風(fēng)區(qū)，並肩作戰(zhàn)，直面“風(fēng)魔”，共同守護(hù)鋼鐵動脈暢通。

2019年8月，我初到新疆風(fēng)區(qū)，大風(fēng)就給了我一個“下馬威”。我清晰地記得，試驗(yàn)列車因大風(fēng)致使弓網(wǎng)接觸失效，被困在數(shù)十米高橋上，車外狂風(fēng)嘶吼，車廂劇烈搖晃。面對險情，團(tuán)隊(duì)前輩們毫不慌張，而是冷靜分析影響行車安全的因素。這一幕讓我深受感染，我在心中默默立誓：“我也要扎根風(fēng)區(qū)，用科研成果保障行車安全！”

六年來，我跟隨團(tuán)隊(duì)踏遍了百裡無人風(fēng)區(qū)的茫茫戈壁，參與實(shí)車試驗(yàn)與現(xiàn)場踏勘近30次，多次在極端天氣下奮戰(zhàn)至次日凌晨，甚至24小時連軸工作。為了解決試驗(yàn)中設(shè)備安裝周期長、數(shù)據(jù)獲取滯后的問題，我與團(tuán)隊(duì)成員一道開發(fā)了設(shè)備快速自檢及數(shù)據(jù)實(shí)時測算軟件，首創(chuàng)列車氣動—動力學(xué)性能協(xié)同測試方法。當(dāng)我得知成果被應(yīng)用於復(fù)興號大風(fēng)安全評估的那一刻，戈壁灘的風(fēng)沙仿佛都帶著甜味。

隨著試驗(yàn)的深入，我意識到，更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)在等著我們：我國幅員遼闊，鐵路面臨山地、高原、沿海等不同地形的復(fù)雜風(fēng)況，有限次試驗(yàn)難以提煉普適性規(guī)律——構(gòu)建理論風(fēng)模型迫在眉睫！當(dāng)時僅有歐洲擁有鐵路風(fēng)模型，於是，我在團(tuán)隊(duì)老師們帶領(lǐng)下埋頭分析全國多地風(fēng)速數(shù)據(jù)，精研歐洲標(biāo)準(zhǔn)，努力構(gòu)建中國自己的模型。那些公式如天書般晦澀，我逼自己逐字推敲，反復(fù)驗(yàn)算，筆記本上密密麻麻全是推導(dǎo)痕跡。直到2023年3月的一個深夜，當(dāng)不知第多少次推演某組方程時，我突然領(lǐng)悟了風(fēng)模型的底層邏輯，那種豁然開朗的狂喜，至今想起仍心跳加速。依托構(gòu)建出的極端風(fēng)/隨機(jī)風(fēng)模型，團(tuán)隊(duì)制定出我國首部鐵路大風(fēng)評估標(biāo)準(zhǔn)，這也讓我真正體會到核心技術(shù)牢牢握在自己手中的重要性。

然而，更大的困難很快接踵而至：鐵路大風(fēng)預(yù)警指令及時發(fā)出與終止關(guān)乎列車運(yùn)行安全，其關(guān)鍵參數(shù)設(shè)定在全球都屬空白。我們決心攻堅(jiān)克難。剛拿到課題時，我毫無頭緒，像盲人摸象般嘗試了各種方法，但屢試屢敗。最迷茫時，我在筆記本上寫下“靡不有初，鮮克有終”自勉。為尋找突破口，我向團(tuán)隊(duì)老師尋求幫助，積極與新加坡國立大學(xué)、上海交通大學(xué)、東南大學(xué)學(xué)者研討交流。歷經(jīng)兩年半、十余次方案迭代，終於構(gòu)建了鐵路大風(fēng)預(yù)警關(guān)鍵參數(shù)決策系統(tǒng)，推動參數(shù)設(shè)定從“經(jīng)驗(yàn)主義”邁向“機(jī)理驅(qū)動”。試驗(yàn)與理論的雙重突破，讓團(tuán)隊(duì)研發(fā)的防風(fēng)技術(shù)落地生花：新疆風(fēng)區(qū)停輪時間減少82%，限速時間降低86%。當(dāng)?shù)弥覀兊某晒樌队茫瑥?fù)興號得以駛?cè)肽辖?，中歐班列穿行無阻時，900多個日夜的辛勞頓時化作熱淚——原來，科研人最大的幸福，是看見知識守護(hù)了真實(shí)的生活。

從高橋驚魂到戈壁堅(jiān)守，從面對歐洲標(biāo)準(zhǔn)的無力感到參與制定中國標(biāo)準(zhǔn)的自豪感，從理論研究的絕望到系統(tǒng)落地的淚光，六個春秋裡，每一步掙扎與突破，都讓我更堅(jiān)信：科研報國從來不只是宏大的口號，而是在無數(shù)個提燈前行的黑夜中尋得光明的行動！

在科研過程中，我有幸入選中國科協(xié)首批青年人才托舉工程博士生專項(xiàng)計劃，這是榮譽(yù)，更是鞭策。未來，我將繼續(xù)依托團(tuán)隊(duì)力量，立足國家戰(zhàn)略需求，以更堅(jiān)實(shí)的成果守護(hù)每一列火車安抵遠(yuǎn)方。

（記者唐芊爾、龍軍採訪整理）

當(dāng)天然牙釉質(zhì)遇上中國“新解法”

講述人：北京航空航天大學(xué)化學(xué)學(xué)院教授 趙赫威

北航化學(xué)學(xué)院的實(shí)驗(yàn)樓裡，每天晚上都燈火通明。燈光之下，是師生們在儀器設(shè)備前開展科研攻關(guān)的身影。在這裡，有價值數(shù)千萬元的球差透射電鏡等重大設(shè)備，有多學(xué)科平臺支撐﹔在這裡，有北航創(chuàng)新體系和平臺的托舉，“大平臺集聚資源、大團(tuán)隊(duì)攻堅(jiān)克難、大項(xiàng)目牽引創(chuàng)新、大貢獻(xiàn)服務(wù)國家”的“四大模式”，助力團(tuán)隊(duì)打通“基礎(chǔ)研究—應(yīng)用開發(fā)—產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化”路徑，構(gòu)建起科技創(chuàng)新與人才培養(yǎng)的良性循環(huán)，成為新時代高校服務(wù)國家戰(zhàn)略的“好樣板”。

2016年，還在讀博士的我在某次去口腔醫(yī)院看病時了解到，國內(nèi)臨床使用的高端氧化鋯牙冠90%依賴進(jìn)口，單顆價格高達(dá)2萬至3萬元，患者長期面臨“看牙難、治牙貴”的醫(yī)療困境。當(dāng)時我就想，國外的高端牙冠優(yōu)勢在於力學(xué)性能，而我就是研究材料力學(xué)性能優(yōu)化的，如果能克服力學(xué)性能關(guān)，研制出我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型牙修復(fù)材料來代替昂貴的進(jìn)口牙冠，將會讓多少患者受益！

同年，美國密歇根大學(xué)學(xué)者在《自然》雜志上發(fā)表了一篇介紹牙釉質(zhì)性能優(yōu)勢以及初步實(shí)現(xiàn)對其仿生的論文，讓我進(jìn)一步看到了國外在新型牙修復(fù)材料研究方面的前瞻性以及豐富積累。我更堅(jiān)定了信心，要攻克這一難題，研制新一代仿生牙修復(fù)材料。

確立了研究目標(biāo)，問題很快隨之而來：傳統(tǒng)材料強(qiáng)度與韌性難以兼得，怎麼辦？我們從天然牙釉質(zhì)多級結(jié)構(gòu)中獲取靈感，力圖合成與天然牙一樣的材料，既提升材料的力學(xué)性能，也與天然健康牙齒相匹配。歷經(jīng)五年不懈探索，團(tuán)隊(duì)終於突破仿生材料界面優(yōu)化原理，成功制備出結(jié)構(gòu)與天然牙釉質(zhì)最相近的仿生牙釉質(zhì)材料，部分力學(xué)性能甚至超越天然牙釉質(zhì)。此研究成果在2022年的《科學(xué)》雜志發(fā)表，被國際同行譽(yù)為“牙科材料裡程碑”。更可貴的是，目前該成果已經(jīng)與北大口腔醫(yī)院合作，開展生物安全性評價，進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化探索階段。

“科研就像搭積木，既需頂層設(shè)計，也要耐得住寂寞?！蔽沂冀K銘記著導(dǎo)師郭林教授的教誨?？蒲泄リP(guān)的過程中會面臨很多問題，郭教授都會給予指導(dǎo)，幫助我們樹立信心，整合優(yōu)勢資源，更加高效地完成原始創(chuàng)新的突破。在郭教授的言傳身教下，我也將這份科研心得傳授給我的學(xué)生，將實(shí)驗(yàn)室打造成“創(chuàng)新苗圃”，既鼓勵學(xué)生瞄準(zhǔn)國際前沿，更引導(dǎo)他們聚焦國家需求。團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)的人才，既有入選國家“博新計劃”的學(xué)術(shù)新星，也有投身於國家航天事業(yè)的一線工程師，大家一同書寫著“強(qiáng)國有我”的科研夢。

回望來路，從實(shí)驗(yàn)室那方小小的顯微鏡視窗，到如今仰望的浩瀚星空，我和團(tuán)隊(duì)成員走過的每一步，都秉持著對科學(xué)事業(yè)最純粹的熱愛。這不是什麼宏大敘事，只是我們這群平凡的人，懷揣著“讓國家科技更強(qiáng)一點(diǎn)、讓人們生活更好一點(diǎn)”的樸素心願，日復(fù)一日、年復(fù)一年埋頭苦干的歷程。那些在顯微鏡下跳動的納米粒子，在我們眼裡，是未來無限的可能﹔那些在患者口腔中煥發(fā)生機(jī)的仿生材料，在我們心裡，是沉甸甸的成就感﹔還有那些應(yīng)用於航天器的微納材料，每次助力航天器發(fā)射成功，都是對我們無聲付出的最好回報。

我常常想，科研這條路，從來都不是孤獨(dú)的遠(yuǎn)征，而是一場充滿溫度的長跑，是無數(shù)前輩點(diǎn)燃了火炬，現(xiàn)在交到了我們手中。在仿生材料這片充滿未知的天地裡，我願一點(diǎn)一點(diǎn)去開墾。我相信，哪怕是日拱一卒的探索，哪怕隻有點(diǎn)點(diǎn)微光，哪怕只是納米尺度上的突破，最終也將匯聚成照亮科技強(qiáng)國征途的光芒。

（記者劉博超採訪整理）

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