从0到1,最有意义的创新(治学)

从0到1,最有意义的创新(治学)
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潜心于创新性研究 , 醉心于从0到1的突破 , 将天马行空的思路与脚踏实地的应用相结合——在南开大学80后材料学教授刘遵峰看来 , 新材料的世界魅力无穷 。 他的多项研究成果发表在国际权威期刊 。 在他眼中 , 做科研的基本素质是好奇心和意志力 。
一件智能材料衣服 , 可以感知皮肤表面湿度 , 出汗时长袖变为短袖 , 汗干后又恢复如初……
一条人造蜘蛛丝 , 可以承受很大重量 , 缓慢拉伸且不会像橡皮筋一样快速回弹 , 当遇到高层火灾时 , 人们可以借助它缓降自救……
在南开大学化学学院80后教授、博士生导师刘遵峰的实验室里 , 这些天方夜谭般的新材料 , 都已成为可能 。 《科学》等国际权威期刊发表了他的多项研究成果 。
最喜欢——
通过科研改变人类生活
“人类的发展历程也是材料的发展历程 , 试想一下 , 如果我们能造出怎么拉都不会断的线 , 或许可以把地球和月球连接起来 。 ”谈起材料学 , 刘遵峰神采奕奕 。 在他眼里 , 通过新型高分子功能材料研究 , 找出更强、更智能的材料 , 就是探索世界的奥秘 。
刘遵峰坦言 , 他喜欢创新性研究 , “做科研不跟风追热点 , 我最喜欢通过科研改变人类生活 , 我对未知充满好奇 。 ”
【从0到1 , 最有意义的创新(治学)】2008年 , 刘遵峰到荷兰莱顿大学做博士后 , 合作导师帮他选的研究题目是纳米材料分离蛋白质 , 并辅助分析蛋白质的结构 。 这个课题很难 , 也很冷门 , 研究进展非常缓慢 , 好几年也没发表过重量级的论文 。 “但多年以后证明 , 当初的研究开创了一种新的方法来分析蛋白质的结构问题 。 ”刘遵峰说 , 这段经历让他更深切地感受到 , “创新性研究最为艰难 , 从0到1 , 是最有意义的创新 。 ”
刘遵峰把目光投向了一个“零” 。 目前 , 空调和冰箱广泛应用压缩原理制冷 , 制冷效率一般低于60% 。 如何提升制冷效率?常用的改进思路着眼于更换制冷剂、结构设计等方式 , 而刘遵峰并不满足于此 。 他的团队参与的一项研究 , 初步证实了“扭热制冷”技术 , 这是一种新型柔性制冷方法 , 使用橡胶、钓鱼线、纺织线等材料像“扭麻花”一样实现制冷 , 制冷效率可以达到67% , 还能降低制冷成本 。 “之前 , 人们并没有意识到这些普通的材料可以用来制冷 。 ”刘遵峰说 , 这种新型制冷技术为制冷领域扩充了一个新的板块 , 为降低制冷领域能源损耗提供了新的途径 。 这一研究发现 , 刊载于2019年10月11日在线出版的《科学》杂志上 , 刘遵峰是论文的通讯作者 。
2013年 , 刘遵峰开始接触智能材料 , 他现在的科研创新主线是 , 通过分析利用材料的特殊结构 , 发现材料的新性质 , 找到新的应用 。
在刘遵峰眼里 , 创新思路可以天马行空 , 但应用还得脚踏实地 。 “人工肌肉”可以模拟人类、动物的肌肉 , 在医学、航空航天等领域具有广泛的应用前景 。 然而 , 此前制备“人工肌肉”纤维主要采用纳米碳材料等 , 造价昂贵、工艺复杂、舒适性差 。 刘遵峰带着团队独辟蹊径 , 利用天然纯蚕丝代替传统纳米碳材料 , 不使用化学修饰和添加剂 , 通过常规工业流程来制作智能衣物 。
最兴奋——
心中的问号被“拉直”
主持多个国家自然科学基金项目 , 入选国家、天津市等高端人才计划……刘遵峰的简历让人羡慕 , 然而他却坦言 , 自己本科成绩不拔尖 , 研究生也不是保送的 , “我并不是老师眼中的学霸” 。
学生时代 , 相比于刷题取得高分 , 刘遵峰更痴迷于弄清楚问题背后的原理 。 牛顿第二定律中 , 加速度表示的到底是什么意思呢?刘遵峰高中时曾对这个问题冥思苦想了一个星期 。 “这种思维模式 , 为我后来开展创新性研究打下了坚实的基础 。 ”刘遵峰说 。


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