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作者:谷业凯 来源:人民日报 发布时间:2022/9/8 9:14:25
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天津大学副校长巩金龙——
做符合学术发展规律、国家需要的事(奋斗者正青春)

 

30岁回国任教,成为天津大学最年轻的教授之一;几年后获得国家杰出青年科学基金,入选威廉希尔公司app下载:“长江学者奖励计划”特聘教授;迈入不惑之年,他又出任这所顶尖高校的副校长……在“牛人”众多的教育科研领域,巩金龙似乎总能比别人“快一步”,但他却从不认为自己有什么诀窍——即使有,那就是简单的一句话——做符合学术发展规律、国家需要的事。

从事使命式科研:他选择做重要的、国家需要的事

2010年,巩金龙回到母校天津大学工作。在确定研究方向时,他曾反复地问自己:到底是要把不那么重要的事做成功,还是只做重要但不一定能成功的事?

“如果从价值上认同一件事必须要做好,这件事就会由‘要我做’变成‘我要做’。”巩金龙说,自己做科研是“价值驱动”。这份“价值”,来自他对“使命式”科研的深刻认识。

从事能源化工应用基础研究,巩金龙将实现“清洁低碳的能源化工”作为自己的研究主线。在这根坚实的“树干”上,他又延伸出两个极具挑战又富有潜力的“树枝”:一是围绕低碳碳氢能源催化转化过程解决“卡脖子”问题,二是致力于实现二氧化碳的绿色资源化利用。

丙烯是一种重要的化工原料,缺乏具有自主知识产权的丙烯生产工艺一度是我国化工领域的短板弱项。巩金龙以此为目标,围绕低碳碳氢能源催化转化过程,开展丙烷脱氢制丙烯催化剂和生产工艺研发。他提出了在微介观尺度上对催化剂电子和几何性质进行调控的系统性策略,揭示了合金化效应和界面效应对烷烃脱氢反应的作用机理,构建了高效、绿色、廉价的丙烷脱氢制丙烯催化剂体系。

“在基础研究层面,我们的部分研究成果已达到国际领先水平。当前,我们正在同国内领军企业进行合作研发,着力攻克工程技术难题。”巩金龙说。

在“双碳”目标下,如何实现二氧化碳的绿色资源化利用无疑是一个面向未来的课题。巩金龙把目光聚焦到太阳能。他带领团队通过模拟自然界中的绿叶,构建了“人工光合作用”体系,研发出一种被称为“人工树叶”的高度集成的光电化学器件。利用太阳光,“人工树叶”在常温、常压的条件下就能将二氧化碳转化为醇类、烃类等重要化工原料。

“不光是看眼前要做什么,更要弄清楚科研的规律,明确当前方位,还要做一个‘外延式曲线’,预测未来的技术怎么发展。我反对做‘跟风式、追热式’的科研。”巩金龙说。

挑战世界公认的难题:他坚持长周期研究,带领团队与时间赛跑

“人工树叶”是个全新的研究方向,没有现成的经验可以参考,连实验装备都要自己设计、组装、测试。“这条路径全世界都处于基础研究阶段,大家都在尝试着做。一些设备图纸保密性很强,国外同行根本不会提供,论文中也不会呈现。即使是专利公开出来的参数,也是比较宽泛的。”巩金龙回忆,在“人工树叶”的研发过程中,既要面对同行的激烈竞争,又随时面临着失败的风险。

他带领团队和时间赛跑。“不夸张地说,我们进行了上万次实验,失败、总结后调整方案,再进行实验。那段时间,我们几乎每天都这样周而复始地工作着。”巩金龙说,在不懈努力下,他们距离“奇迹”的出现已经越来越近,二氧化碳转化为有机化合物的选择性达到了90%以上。

巩金龙介绍,虽然目前“人工树叶”已经达到国际清洁能源领域第一梯队的转化率水平——从光能到化学能的转化效率约为6%,但还没有达到商业化所要求的20%的门槛。他相信,随着研发不断深入,“人工树叶”有望像真正的树叶一样,用一种全新的“光合作用”造福人类。

敢于挑战公认的世界性难题,离不开良好的科研环境。巩金龙所在的天津大学化工学院,就有这样支撑长周期研究的氛围。“不仅是学校公共设备,包括学院和系里面的一些老师的设备,也愿意提供给我们使用,来支持年轻人的发展。”巩金龙说,自己在回国之初也面临一定的压力,“当时没有实验室,研究生也少,学院领导和同事们给予我无私的帮助。”

致力于新工科建设:他注重学科交叉融合,坚持因材施教

天津大学是国内新工科建设的倡导者之一,巩金龙在这方面也有很多自己的思考。他认为,大学既要为未来生产知识和孕育技术,更要为未来培养人才,以实现推动社会发展、增进人民福祉的目的。新工科建设一定要思考学科专业一体化建设以及深度交叉融合的问题。

他的课题组既有从海外邀请来的志同道合的年轻科学家,也有从校内其他专业弹性引进的年轻老师,还有不同专业背景的学生。为了因材施教,课题组每年都延伸出新的研究课题,对所有人开放,而不是做“指定式”课题。他一直强调,教书育人是教师的第一学术责任。“一个团队不能只注重年龄的差距,还要注意学科专业方向的交叉融合。研发的整个链条、各个环节都需要有专业人士深度参与,而且还要有教育情怀,只有这样,才能为培养新工科创新人才提供优质条件和环境。”巩金龙说。

巩金龙还特别关注产教融合问题。他说:“我们必须更加重视教育链与其他链条融合,既要加强对工科专业教师工程能力的培养,使他们了解前沿业界需求,也要鼓励企业的卓越科学家、工程师来大学当教师,把他们的工程经验反馈到教学科研当中。”

 
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