【知识创新工程中的研究生】作科研要有个性

  • 贾宝余 王姝 陶家军 (科学时报)
  • 创建于 2007-12-04
  • 4213
8月9日上午,中国科学院兰州化学物理研究所。全国人大常委会副委员长、中国科学院院长路甬祥院士当日考察该所,与该所领导和中青年科研骨干座谈。
 
“路院长,您好!我叫王立平,是今年毕业的留所博士生,下面就目前研究组从事的‘轻质合金表面工程与功能化研究’向您作一汇报。”
 
王立平,1980年生人,2002年由宁夏大学免试推荐到中科院兰州化学物理研究所读研,2007年5月获博士学位。王立平有着简单的履历,但是他取得的成就却是让人刮目相看。
 
作为科研战线的“新兵”,资历尚浅的王立平在国内摩擦化学专家薛基群院士的指导下,在抗磨耐蚀特种功能防护镀层等领域的研究取得了突破性进展,他所在的课题组在坚持面向国家战略需求的同时,屡屡问鼎国际科学前沿,他目前担任Applied Surface Sciences、Surface and Coatings Technology等国际刊物的特邀审稿。
 
“兰州化物所很有特色,在对青年人的培养下了大工夫,科研梯队衔接得非常好,你们年轻人胆子大、有闯劲,应该接着老一辈的步子继续走下去。”汇报结束后,路甬祥评价说。
 
简约的实验室
 
走进王立平所在的实验室,墙上展示的是他们科研状况的介绍,桌子上摆放着各式瓶瓶罐罐,真空泵、循环泵在运行;而地上,是一个装着灰黑色液体的大号塑料罐——简洁、简约,是一个外行走进这里的第一感觉。
 
实验室的对面是王立平的学习室。除了层层叠叠堆积的文献资料,一本深红色小册子置于王立平案头,格外显眼,这是他今年5月刚刚通过答辩的博士论文:《金属材料表面功能防护纳米化沉积层的结构特征与性能》。这篇论文主要以装备表面功能防护需求为背景,将纳米技术与传统表面电沉积技术相结合,赋予金属材料特殊表面微结构和成分,在常规金属材料表面设计制备出低成本、绿色、高性能的功能梯度纳米防护层。
 
其导师薛基群院士评价说:“该论文工作方向明确、创新点突出,体现了他坚实宽广的基础理论和系统深入的专业知识。”薛基群院士是我国材料化学和摩擦化学领域的主要学术带头人之一,是国际摩擦学会的副主席。
 
“这个确实费了很多心思。”王立平说。2002年,宁夏大学向外校保送了10名研究生,王立平是其中之一。“我先是被保送到上海交大。后来兰州化物所负责招生的老师在宁大看了我的档案后,建议我到中科院兰州化学物理研究所读研。最后我就到中科院来读博。”
 
王立平所在的固体润滑国家重点实验室成立于1987年,在新型润滑与防护材料的设计、制备和摩擦学性能研究等方面处于国际领先水平。“我觉得这里机会非常多,在这里的干劲比较强。在兰州的外界诱惑也少,每天就是实验室这么一个平台,你下班上班都是想着它。此外,我们的领导、导师都非常重视对年轻人的培养。对这儿的感情我还是非常深的。”
 
在西北地区艰苦的自然环境和生活条件中不断磨砺自己,铸就了王立平独具特色的工作方式和处世风格。
 
挑战传统
 
“我觉得作科研还是要有自己的个性,像我还是喜欢走自己的路,坚持走自己的个性路线。”谈及读研的经历,王立平说,“个性”在科研中的具体体现,就是“胆子要大,要敢于挑战一些传统的东西”。
 
他的研究方向是“抗磨损和耐腐蚀结构一体化表面”的构筑。在一般情况下,抗磨损和耐腐蚀是一对相互矛盾的材料表面性能,一些较耐磨的材料,其耐腐蚀性能往往比较差,如汽车零部件上的一些表面涂/镀层非常耐磨,但在大气中、润滑油或一些腐蚀介质中,易于发生腐蚀;而常用的一些耐腐蚀的表面处理涂层,其耐磨性可能不太好。“我们希望能研制出兼具这两种性能的表面涂/镀层,实现传统材料表面的多高性能化和多功能化构筑。”
 
“这是一个挑战”,王立平说这个方向做起来难度非常大。他选择用电镀技术来实现目标。电镀是一个已有200年工业基础的传统技术。“我希望用新的思路去改善传统的材料、去提高传统的一些工艺,这其实是我读博士5年来的一个主导思路。”
 
薛院士支持了王立平的选择。王立平说:“导师根据学科发展规律去支持你、为你提供研究的大思路、给你非常大的空间去发挥,这一点非常重要。”
 
意外的突破
 
实验过程并非一帆风顺,王立平遇到了很多失败,也遇到了很多非常奇怪的现象。银、金、铅这这些软金属材料的摩擦系数非常低,但像钴、镍、钛这些硬金属材料,摩擦系数应该比较高、强度也比较大。但是在实验中,他发现很多硬金属材料的摩擦系数也非常低,甚至能达到软金属材料的摩擦系数水平,而且耐磨寿命也非常长。
 
“当时有点想不通,但是这确实是实验结果,而且重复了好多次。”王立平说:“这种事很常见。新的现象一出现,我就得考虑这到底是怎么回事。这个时候其实是最难的,因为涉及到了很多和教科书上不一样的东西。”
 
无意中进行的一次实验,让王立平有了新的收获。当他把一个材料放在马弗炉中高温处理后再放在水里面冷却,再拿出来后,他去测摩擦系数,竟然达到0.1左右。
 
他说:“这件事情启发我,可以在材料表面设计一个抗磨损、耐腐蚀结构一体化的纳米涂层。最后采用梯度化设计的思路实现了这个目标。”
 
他用了两年时间一直在积累、在试验。2006年,该研究工作得到国际审稿人的高度评价,相关结果发表于国际纳米领域的著名期刊《纳米技术》上。
 
在攻读博士学位期间,王立平发表文章20余篇,其中在英文刊物发表15篇,申请6个发明专利,他被评为中科院研究生院的“三好学生标兵”、“优秀毕业生”、兰化所的“优秀青年工作者”、“创新文化先进个人”……在他看来,荣誉是对自己的一种鼓励,“但是我不刻意追求它”。
 
回顾读博经历,王立平说:“原来别人很少涉及到这个方向,做起来压力比较大。”5年的博士生涯结束了,他顶住了压力,并在一个全新的领域收获了新知。今天,他又站在一个新的起点上,开始了新一轮的“长跑”:早晨8点半上班,中午不休息,晚上11点离开实验室,半夜1点左右入睡。
 
(作者:贾宝余 王姝 陶家军 来源:科学时报 发布时间:2007-12-4)
 
责任编辑:贾宝余 王姝 陶家军

相关链接