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纺·谈|立足学术前沿 扎根科技沃土 推动材料学科高质量发展

通讯员:毛成兴 程鹏 学通社记者黎玟 吴欣雨 晏雪晴 谭曼 叶萌来源:宣传部 大学生通讯社 材料学院 阅读:发布时间:2022-11-08审稿:姜永杰

2022年,材料学院成功获批自然科学基金项目8项,其中面上项目4项,青年项目4项,获批总数占全校四分之一,创材料学院获批项目数的历史新高。大学生通讯社记者邀请材料学院院长王罗新教授、副院长刘欣教授,包海峰教授、殷先泽教授、李进辉副教授、鲁振坦副教授、叶德展副教授、杨晨光博士、尚斌博士和罗芳博士接受了采访,来聊一聊学院学科建设、科学研究和基金项目申报的那些故事。

记者:材料学院在此次国家基金申报中获批8个项目,创历史最好成绩,作为院长,您觉得能取得这次成果的原因是什么?

王罗新:我归纳起来大概有两点,一是学校激励科研的政策比较好,让老师们能够施展自己的能力和才华,觉得通过科研能得到更好的发展,我觉得这是一方面。另外一个方面,材料学院的老师们平均年龄在40岁左右,都比较年轻,他们有干劲、想干实事,老师们的团体意识也都比较强。总体来说我们这支团队综合实力不低,更主要的是我们整个学院的科研氛围比较好,学术气息浓厚,老师做科研的积极性比较高,每个人都争取多拿项目,尤其是像这种国家性的项目。通过这几年的积累,我觉得能够取得这么一个成绩,是团队正常发展的结果。

记者:针对年轻教师,学院采取了一些什么样的措施激励他们参与科研?您还有什么好的建议?

王罗新:首先因为我们学院的定位是教学研究型学院,科研是我们很重要的一块工作,同时也是我们的优势和强项所在。所以学院在基金申报组织上面下了很大的功夫,尤其是帮助青年老师在基金本子的撰写,包括在他们选题的理念上我们都会进行一些帮扶,后面我们也会继续在这方面做好服务。第二个方面,我们也会在科研资源分配上尽力做到公平,如研究生分配等问题,同时也尽量采取一些特定的措施,让科研经费暂时不足的老师能够招收研究生继续进行科研,并争取更多的科研项目。第三个方面是我们学院倡导相互支持、相互包容、相互欣赏的学院文化,力争做到每个人都有发展空间,每个人都能体现价值,无论在科研,还是教学等方面都能做出成绩,得到大家的认可。

学生记者:作为学院分管科研副院长,您能谈谈此次材料学院获批项目的特点吗?

刘欣:我院获批8项国家自然科学基金,项目研究内容覆盖面广,涵盖了目前主流前沿科研领域,如:新能源、生物医用、环境保护等等领域,主要包括新能源领域的电解质和催化剂,生物医用领域的细菌快速高灵敏检测,材料加工领域的类流体和纤维增强水泥,材料循环利用领域的可控交联环氧,材料热调控领域的发泡材料与隔热,以及淡水净化领域的全天候淡水制备。8项基金均围绕相关领域内的前沿科研问题,从自己长期研究的内容出发,提出关键科学问题,主要从分子尺度、界面尺度、聚集态结构、纳米结构等角度,阐述各自项目中材料结构与性能的本征关系与相关机理。8项基金的获批老师具有很好的梯度分布结构,呈现出年轻化的特点,40岁以下占比达86%,面上项目的平均年龄约为38岁,青年基金的平均年龄约为32岁。

学生记者:您能谈一谈在申报过程中遇到过哪些困难,学院和科研团队在项目申报过程中发挥了怎样的作用吗?

刘欣:在项目申报过程中,时间周期长达近半年,如同一次备考。老师们确实会遇到一系列的问题,如:申报领域的选择,申报内容的选择,相关研究路线的确定,项目申请书的优化等等,最艰难的是研究目的和研究内容不凝练,研究的东西太多,无法真正聚焦科学问题和技术难题,导致项目书不断被自己推翻和重写。各科研团队的带头人,会跟老师们进行交流和沟通,答疑解惑,帮助老师们凝练科学问题,确定研究目的和内容,帮助老师们高质量完成项目书。学院方面主要还是邀请校内外的评审专家给老师们的项目书提提意见,从评委的角度对项目书进行整体评价,督促各位老师进行反复修改和优化,帮助老师们检查格式问题,100%通过项目的形式审查关,最终提高获批数量。

记者:包教授,恭喜您的项目获批国家自然科学基金据我们了解,您近几年承担了国家自然科学基金两项,企业横向课题五项等多项科研任务。那么,您能谈一谈您的项目申报经验吗?

包海峰:首先,这个企业横向课题的项目,它不是申报而来的,而是先和企业沟通好,然后针对企业的痛点来帮助解决他们在实际过程当中遇到的一些问题。这一方面最主要还是要多在外和企业交流,并且去了解他们的痛点问题,然后结合自身解决问题的能力和思考研究的领域是否与企业的需求相匹配。其次,在申报课题方面,国家和省里面都有一些相关政策。比如说我获批的国家自然科学基金的项目,它属于国家自然科学基金委针对学术、科研上人们普遍关注的一些研究课题、研究方向而设立的一类项目。我们平时要多了解相关学科领域研究的前沿知识,主动参加相关会议,向同行学习交流,然后结合自身对研究前沿的认识提出一个课题,然后交由各位专家以及同行来共同审议。

记者:我们还了解到您一直有研究3D打印技术,纳米功能材料合成与应用等新型材料,那么在新型打印材料应用越来越广泛的环境下,我们应该如何更好的将材料应用和融入到生活中呢?能否请教授您举例谈一谈?

包海峰:3D打印技术在我国日渐成熟,应用领域也不断深化。最近,我们和一个研究院的负责人交流的时候,了解到他们在寻找一种像“龙鳞甲”一样的面料。这种面料多用于像警察这样的特殊从业人员的衣物的制造,因为这些特殊从业人员的衣物比较注重防刺、防扎、防砍的特殊功能。所以如果我们能够把一种高强度的树脂打印在这种面料上,并做成一颗颗的钉状造型。那么如果你的手触摸到那块面料的时候,你的手可能会被扎破;拿刀砍它的时候,它也会因为高强度的树脂在其中充当了一个保护层,而不会被轻易的砍破、砍断。如果这个项目能合作成功的话,那对于我们专门用3D打印技术研究的一些关于防刺、防扎的面料的项目,也将带来一个良好的发展前景。

记者:殷教授,您同时承担了两项基金的研发任务,能谈一谈您在项目申报过程中的经验吗?遇到了哪些困难,是如何解决的?

殷先泽:在申报两项基金的过程中,我认为最重要的是做好科学研究,而科学研究的每个环节必须严谨。只有真正做到研究过程中的每个环节都仔细和严谨,才能得出正确的研究结果。同时研究内容的总结要做到突出重点,创新点明确,突出个人擅长研究方向。在申报过程当然会遇到困难,在2021年,国家自然科学基金面上项目资助率为17.43%,青年科学基金项目资助率仅有17.29%,可以看出这并不是一件容易的事情。比如,我在申报过程中遇到研究方面的问题,通过发现新问题,提出新的想法,相信最后就会有好结果。

记者:您对今后的科研项目进程有什么建议和愿景?

殷先泽:今后科研项目的工作应该要脚踏实地地做好,做到有始有终,同时贯彻严谨踏实的科学态度。我希望科研项目能够顺利进行,取得不错的研究成果。最后,希望未来我们学校在国家自然科学基金的项目上能够再创佳绩。

记者:您曾承担了港珠澳大桥、虎门二桥、深中通道、南京五桥、沪通长江大桥等50多个重大工程相关任务,请问这些科研任务对您这次的项目申报有什么帮助吗?

李进辉:我申请的基金题目为“热缩型纤维与内养护集料协同调控高强海工大体积混凝土微结构及其性能提升机理”,来源于国家重大工程建设需求,亟需突破大体积混凝土裂缝控制的技术瓶颈。2008年硕士研究毕业至今,我一直从事大体积混凝土控裂相关研究工作,参加工作近14年来,先后承担了港珠澳大桥、深中通道等50余个国家重大工程的大体积混凝土技术服务,解决了工程大体积混凝土裂缝控制的技术难题并形成了系列成果,积累了丰富的大体积混凝土控裂的工程实践经验,为本项目的申请打下了坚实的研究基础。我想,这些对本次项目申报给予了帮助。

记者:能请您根据求学经历以及科研经验,给我们纺大学子一些学习上的经验分享吗?

李进辉:2008年硕士研究生毕业后,我在国企从事科研相关工作约10年,18年又重新回到武汉理工大学材料学院攻读博士。结合我个人的求学和科研经验,我想说,学习和科研需要专注某一领域,持之以恒;同时也要注重理论结合实际,把所学知识与国家重大需求相结合,把论文写到祖国大地上;最后用一句话来与纺大学子共勉,“学习和科研是终生的,需要坚持学习、潜心科研。”

记者:我们了解到铜绿假单胞菌繁殖条件低,易感染免疫力低下的人群,并且这种感染大多发生在医院,这与您的生活似乎十分遥远,请问您为什么会想去做这个项目呢?

鲁振坦:的确,铜绿假单胞菌的繁殖条件很低,在医院内获得性肺炎是因为铜绿假单胞菌引起的感染接近30%。但实际上它也是一种非常常见的食源性致病菌。在很多国家标准中,比如说在饮用水、食品和化妆品中都明确规定不得检测出铜绿假单胞菌,否则无法进入市场流通。也曾有报道现在市场上有些包装饮用水的铜绿假单胞菌检出率在10%左右,事实上,我们日常生活中,很多食品可能都会被铜绿假单胞菌污染,进而引起一些“食源性”的致病问题。除此之外,铜绿假单胞菌与我们的医疗、环境等都具有相关性。铜绿假单胞菌与我们的生活息息相关,并不遥远。其实在科学研究的过程中,对某个课题或者项目的研究并不存在“灵光一现”的说法,而更多的是对这一领域的长期研究,是一个逐渐深入的过程。我在攻读博士学位的时候从事抗菌高分子设计与合成工作,2015年来到武汉纺织大学工作,独立开展研究工作,逐渐认识到在人类与致病微生物的对抗过程中,如果我们把各类抗菌材料比作是炮弹、导弹这种杀伤性武器,那么新检测材料就是发现敌人的雷达、侦察兵等。那时候我对细菌检测的研究工作比较浅显。但在2016-2017两年时间里,项目在国家自科基金和教育厅青年项目的支持,研究逐渐深入,进一步认识到不同的细菌对人的影响并不相同,不同细菌间的生化特异性也有显著的差异。比如说项目中提到的铜绿假单胞菌,它是条件致病菌;有的细菌是烈性致病菌;有的细菌不致病甚至对人有益。因此我们有必要针对某个特定的细菌设计、开发并研制出新型检测材料。所以,这个项目的想法是我们在细菌研究领域七年时间里持续研究的一个成果。

记者:科研之路艰难曲折,充满坎坷,这都十分考验一个人的意志,能克服困难取得成功实属不易。您有什么想与我们大学生分享的或者为我们提供的经验吗?

鲁振坦:首先,我认为每个人都要先明确一个人生目标。人的精力与时间是有限的,不可能在每个领域都能获得成功,因此我们要围绕着这个目标而去努力。然后最重要的就是坚持了,无论遇到多大的困难都要坚持下去。像我们在科研工作中也遇到了各种各样的挫折,比如说结果与理论设计有所出入,有时甚至完全不一样,这个时候就需要我们进行大量反复的实验,找到问题所在。那么你们大学生也是如此,例如你在备战考研,那么在这个过程中肯定也会遇到类似于复习压力大、知识点学不懂等等,能解决这些问题的方法其实很多,但最重要的是坚持。以我考研的经验来说,不是解决问题的方法太少反而是太多了,我们可能经常在网上看到类似于“韩语十天速成法”、“钢琴十天速成法”等等,事实上这种速成是不存在的。所谓的速成法归根结底可能就是投机取巧,而投机取巧带来的结果大多数情况下都是不好的结果。所以,大学生更多的应该是能吃得起苦,树立自己切实可行的目标并为此长久地坚持下去。这是获取成功最重要的两点。

记者:我们了解到,一直在致力于回收和环境友好这一类的项目,这次申报的项目中也有循环降解机制的研究,能为我们介绍一下,您做这些的初衷是什么呢?

展:我们的项目一直围绕着回收和环境友好的这个子类项目来做。最开始提出这个项目,是预期贴合国家实际应用的一个需求,我们展开了一些前期的调研和工作。提出这个项目的初衷是,我们的项目做的是环氧树脂,环氧树脂目前在国民经济中占很大一部分比重,是四大通用树脂之一,应用非常广泛。但是,它不能够降解,不能够回收再利用,也不能够热塑性加工。我们基于现在环境保护广受关注的出发点,提出一个新的研究思路,或者说一个新的化学键,通过这个化学键的降解机制,即动态交换机制,来克服环氧热固性这种传统的没法溶解,也没法熔融再加工的困难,把这种新的化学键引进去以后,实现新型环氧树脂的全回收。全回收意味着它可以降解,并将降解产物回收回来,再制备这个材料。如此,便打通了整个生命周期,从材料的合成到利用,再到最后一个章节的全回收。

记者:您从四川大学攻读博士,并在美国北卡州立大学留学深造,毕业后就来到武汉纺织大学任教,这几年的研究成果较多,这次获批了青年科学基金项目能谈谈科研对于青年教师的影响吗?

展:现在的青年科学基金命中率是比较低的,从整体来看,我们学校以前的命中率在8%左右,这导致这几年,科研对于青年教师来说,是第一道坎。青年科学基金是一个重要的国家级项目,拿到的这个国家级项目,是一个敲门砖,科研生命才能够开展,这就是人们所说的科研圈。如何融入这个圈子,深入开展这个项目,对于青年教师来说,拿到青年科学基金只是一个起点,而并非终点。

科研有两点很重要。第一个是基于现有的平台或团队如何开展科研,怎么融入这个平台或团队。这一点对于刚入职的博士来说,十分重要。在徐卫林院士的领导下,我们学校建立了很多平台和团队,团队的方向有很多,之间的联系也并不是那么密切。作为一个青年教师,刚进入团队,需要注意怎么来搭建和调整自己的方向,如何利用现有的条件来实现自己方向和利益的最大化,这是很现实的问题。第二个是科研对象,教师怎么融入这个场景,如何能够有见解而不随大流。要么就是解决国家的一个需求问题,走纵向;要么就是跟企业做好一项,看个人定位。如果错过了青年科学基金的项目,那么走横向项目和服务实体经济,也是一条路。徐校长也鼓励我们做一些横向项目,但对青年教师来说,一个现实的问题就是评职称,需尽快拿到青年科学基金,如何平衡这两种也很重要。我建议青年教师应抓紧时间适应,找到一个合适自己的方向。另外,不要随大流,那并不能很好的开展工作,要选合适自己的方向才行。

记者:我们了解到您之前就主持和参与了多个项目,这次您申报的项目又一次成功获批,能谈谈的项目申报经验吗?

杨晨光:首先我要感谢国家自然科学基金对我的支持。其实我认为这个项目与其他课题比如说一些横向课题的申请相比,它的申报方式可能不太一样。像我们,包括一些科研院需要做科研的老师,对于国家自然科学基金,都清楚它的一个定位就是支持基础研究,坚持自由探索,然后发挥导向作用。那么就我所申请的这个基金项目而言,我认为新颖性是非常关键的。我们学校每年也都会组织一些国家社会基金的专家,让他们给我们做基金申报的交流,我们也会在这方面听取专家的交流经验,然后不断提升自己的项目质量。基金申报的本质其实就是将一个好题目用尽量短的一个方案展示出来,要做到评审的时候就让专家明白我们的项目要干什么,我们的研究对象是什么,知道我们要采取什么样的方法,去解决什么样的问题。另外我认为国家战略基金的项目题目不宜过大,要做到小而精。

记者:您曾经发表高水平学术论文20余篇,在您的学术探究历程中,您觉得想要做好材料研究最必不可缺的因素是什么?

杨晨光:我认为最不可缺少的应该就是坚持吧。其实不管是做材料研究,还是说其他方向的研究,我们肯定都会遇到一些科研难题。那么最重要的就是持之以恒,不能遇到了难题就退却。其次就是要提高专注力,要去分析问题的关键所在,然后在探索中找到解决问题的方法。其实这可能就是我们每一个做科研的人需要的持之以恒的精神,这种精神是非常重要的,也是不可或缺的。

记者:您能谈一谈在项目申报过程中遇到过哪些困难?您是怎么克服的?

尚斌:在项目申报中会遇到很多困难,比如项目中心的确立,代表作的筛选,示意图的绘制等等,其中让我思考最多的应该就是项目中心的确立。每一个研究方向所存在的问题都是多方面的,而一个项目所能解决的问题却只有一到两个,如何从目前的研究现状以及后期发展前景中凝练出项目所需要解决的核心问题是非常困难的。这需要我们对当下的研究进展非常了解,并且对今后的发展有很多个人思考。因此,我们需要根据自身研究基础,以及未来发展方向的角度去做减法,不断凝练,找准最合适且有研究价值的中心点。完成这些需要大量的文献积累,以及同行、非同行老师的交流。

记者:请您谈一谈项目申报经验。

尚斌:我认为在进行项目申报时,有一件最基础,同时也是最重要的事情需要我们多加思考,即我们为什么要做这个项目,它能解决什么问题?这个过程就类似于确立一篇文章的中心思想,当中心思想确立之后,所有的一切都围绕着这一点搭建,从点到面,再到三维立体框架,每一条主线都是从这个点出发,然后彼此独立发散,却能够最终回到起点,形成一个闭环的体系,随后往体系里添加内容,使其饱满、合理、有支撑就更加容易了。

记者:能谈谈您申报项目的初衷么?在申报过程中您遇到了哪些困难呢?

罗芳:我的研究方向是新能源器件及燃料电池膜电极的开发,这是目前国家发展的重点,然而这项技术目前还有诸多问题有待解决,我希望能够通过国家自然科学基金的资助,帮助我更好的解决本领域相关的重点科学问题,为我国新能源领域的发展助力。我本次申报的项目课题是关于直接甲醇燃料电池阳极催化剂的开发,针对目前氧还原催化剂反应动力学慢、易中毒等问题进行催化剂的研制,推动直接甲醇燃料电池的商业化发展。

这是我博士毕业后第一次独立申报国家级项目,也是自己第一次独立撰写这样比较正式的基金申请书,在博士期间,我们的工作基本都是针对一个个小课题来进行科学研究,在针对一个研究体系的建立和凝练时显得不太得心应手,我花了大量的时间来梳理我的前期研究基础,凝练课题的重点科学问题,在此基础上梳理研究思路,然后基于此设计预实验,基金本子整体推翻了一次,大修了三次,最后才得出了一份比较像样的申请书。

记者:结合您此次申报项目的经验以及您曾参与的结构功能一体复合材料研究团队周组会来说,您觉得材料系学生在研究探索中最应该注意的是什么?

罗芳:我们组的研究生每1-2周会进行一次组会汇报, 汇报内容包括工作进展、文献阅读之类,在汇报中我最明显的体会是,大学生工作的逻辑性不太强,他们可以很好的执行老师的实验安排,但缺乏主动思考,比如为什么要做这个测试?我们想得到一个什么样的结果?这项结果与前后工作的关联性在哪里?缺乏思考会让很多实验工作都没有针对性,我认为这一点需要大家多注意一下。

编辑:程鹏
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