小納米是他的大世界(新時代 新征程 新偉業(yè))
????鄭直教授(左二)正在指導本科生做實驗。?受訪者供圖
????對話青年人
????許昌學院化工與材料學院2020級學生張涵博:
????作為一名工科生,我對科研比較感興趣,請問您覺得在大學本科階段,應該怎樣培養(yǎng)、提升個人科研能力和素養(yǎng)?
????“中原學者”、許昌學院院長鄭直教授:
????大學生科研能力和科研素養(yǎng)的培養(yǎng),是高等教育的重要任務之一。對于本科生來說,要培養(yǎng)科研興趣,特別是對未知領域研究的興趣,要保持好奇心和求知若渴的精神;要善于發(fā)現(xiàn)問題,打破思維慣性,保持獨立思考;要提高文獻檢索能力,掌握信息搜索的方法和技巧;還要多參加實踐,通過深度參與做實驗、分析數據、梳理數據、匯總結果、得出結論這一專業(yè)的科研訓練過程,同學們的開放性創(chuàng)新思維和綜合創(chuàng)新能力定會逐步提升。作為新時代大學生,希望你們努力學習老一輩科學家篤行不怠的攻堅精神,為創(chuàng)新型國家的發(fā)展與建設奉獻青春力量?!。ū緢笥浾?史曉琪?整理)
????□本報記者?史曉琪
????2005年,鄭直從香港中文大學完成學業(yè),在香港、上海和許昌三個城市之間,選擇來到許昌學院工作。
????為何做出這樣一個“不合常理”的選擇?“河南對科技的重視太讓人感動,我想用所學報效家鄉(xiāng)?!?月17日,鄭直教授感慨,“來到許昌學院后,學校投入上千萬元組建表面微納米材料研究所,為我和團隊搭建起科研平臺,這也是許昌學院第一個研究院所?!?/p>
????從此,瞄準地方經濟社會發(fā)展、產業(yè)升級迭代、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)所需,鄭直心無旁騖,一頭扎進科研世界夜以繼日攻難關,深入企業(yè)車間細問需求解難題,并積極探索地方本科院校應用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的突破之路。
????讓鈞瓷綻放更迷人的光彩
????18年過去,許昌學院表面微納米材料研究所已“長成”為河南省微納米能量儲存與轉換材料重點實驗室,許昌學院已構建起“產學研教創(chuàng)一體化”應用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系,鄭直也從心懷夢想的熱血青年成長為“中原學者”,科研上的主要貢獻集中在納米表界面的精準調控,在納米鈞釉材料、薄膜太陽能電池、超硬材料等領域收獲了一項項科研碩果。
????在鄭直心里,科研的價值在于造福于民,社會需求就是他的科研方向。
????“入窯一色,出窯萬彩;鈞瓷無對,窯變無雙。”神秘莫測的鈞瓷是國家的文化名片。然而,在同一平面中,鈞瓷或表現(xiàn)為開片之美,或色澤豐富,或圖案天成,想使這些特點同時出現(xiàn)在一個平面,一直是個難題。
????鄭直帶領團隊,將納米材料與傳統(tǒng)釉料相結合,研究出具有獨特藝術效果的陶瓷釉——結晶釉,并創(chuàng)新性地在釉料中引入微量納米呈色元素化合物,改性傳統(tǒng)鈞瓷釉料,從而燒制出質感更好,成品率更高,呈色效果、重復效果更好的鈞瓷產品。
????“鈞瓷的燒制溫度一般在1300攝氏度,納米技術可使它的燒制溫度降到1260攝氏度,更節(jié)能更環(huán)保。”鄭直說。
????如今,鄭直團隊和河南大宋官窯股份有限公司、孔家鈞窯等鈞瓷名企都有合作,不僅為企業(yè)帶來良好的經濟效益,也為傳統(tǒng)文化傳承與科技創(chuàng)新的融合提供了新思路。
????“得有人去坐這個冷板凳”
????除了應用研究,鄭直在基礎研究領域的深耕也在同步進行?!啊玛J無人區(qū)’很難,但一定得有人去坐這個冷板凳,因為只有多出顛覆性的創(chuàng)新成果,才能加快實現(xiàn)高水平科技自立自強。”鄭直經常這樣說。
????硅太陽能電池用途廣泛,但是硅的生產過程會造成很多污染。十幾年來,鄭直團隊一直在研發(fā)新材料,希望它能替代硅,做出新型薄膜太陽能電池。他和團隊成員創(chuàng)新性地利用金屬表面單質反應,設計制備了30多種二元和多元無機硫族化合物、鹵族化合物半導體光電材料,低成本解決了納米結構精準調控的難題,揭示了納米表界面調控、載流子分離傳輸與光電效率增強的作用機制,相關成果獲得河南省科學技術進步獎一等獎。
????近期,他們和國家納米科學中心合作,在新型薄膜太陽能電池材料研究領域取得重要進展,實現(xiàn)了新型銅銀鉍碘薄膜光伏材料領域最高的光電轉換效率,這項成果為開發(fā)下一代高效、穩(wěn)定、環(huán)保的光伏材料提供了一條切實可行的路徑。
????“我們竭盡所能把新型薄膜太陽能電池研究往前推進,哪怕是能讓后來者踩在自己的肩膀上走得更快一點更遠一點,也是一件非常幸福非常值得的事情。”鄭直說。
????助力我省超硬材料產業(yè)強者更強,也是鄭直團隊的心愿。在河南黃河旋風股份有限公司建立“中原學者”工作站后,他們與鄭州大學、東北師范大學合作,找到了低成本制備低密度高熱導率的金剛石/銅復合材料的方法,應用后可大大延長電子產品的使用壽命,有望成為金剛石產業(yè)發(fā)展新的增長極。
????為本科生插上創(chuàng)新的翅膀
????是勇攀高峰的科研工作者,也是學生成長成才的引路人。國家的發(fā)展靠創(chuàng)新,科技的未來在青年,鄭直明白“創(chuàng)新”二字在人才培養(yǎng)中的分量。
????2006年,來到許昌學院的第二年,他就帶著團隊設置了一門“開放平臺實踐課”,選拔部分本科生走進實驗室,嘗試以導師制的形式訓練本科生的科研和創(chuàng)新能力?!敖Y果,學生的踴躍程度超出我想象。”鄭直欣喜又欣慰。
????17年過去,堅持教育、科技、人才“三位一體”發(fā)展,“開放平臺實踐課”已從一門課拓展為延伸至畢業(yè)設計的課程體系,由原來部分學生參與變?yōu)槿珕T參與,鄭直倡導的“開放·實踐·創(chuàng)新”的本科生創(chuàng)新教育理念,讓課堂不再局限于教室,實驗室、工廠、校企協(xié)同創(chuàng)新平臺都成了教學主場地,理論課也搬到了實驗室,教師科研活動與教學、學生創(chuàng)新實踐活動融為一體,打破傳統(tǒng)課堂教學的時空壁壘,為學生打開了一扇接觸科技創(chuàng)新新思想、新方法的大門。學校幾乎每一個創(chuàng)新成果的背后,都有本科生的身影。
????“僅最近5年,學校理工科學生就參與發(fā)表科技論文200多篇,獲得授權國家發(fā)明專利近200件,獲得省級以上學科競賽獎勵2000多人次?!闭f起學生的成績,鄭直比自己得獎還要高興。
????這是學生的幸運,也是教育的幸運。