山西大學：卓越前行 讓科研碩果扎根中華大地

楊洋

歲月不居，時節如流。2021年，山西大學全校師生用汗水澆灌收獲，以實干篤定前行，推動學校辦學事業邁上了新臺階。其中，物理學、計算機科學、植物與動物學、農業科學等4個學科邁進ESI全球前1%，入選學科達到8個。學校新增13個國家級一流專業建設點，物理學獲批山西省首個教育部基礎學科拔尖學生培養2.0基地，學校榮獲世界大學生超級計算機競賽總決賽一等獎等國家級獎項近40項，學校超算隊打破計算性能世界紀錄。

1月12日，記者從山西大學獲悉，該校有2項科研成果獲得2020年度國家科學技術獎勵。分別是光電研究所所長張靖教授領銜的“基于超冷費米氣體的量子調控”項目榮獲國家自然科學二等獎;資源與環境工程研究所所長程芳琴教授領銜的“煤矸石煤泥清潔高效利用關鍵技術及應用”項目榮獲國家科技進步二等獎。

肩負創新使命 扎根三晉一線

2021年11月3日，2020年度國家科學技術獎勵大會在北京隆重舉行。在北京深秋陽光的照耀下，“基于超冷費米氣體的量子調控”項目領銜人張靖與主要成員王鵬軍教授、黃良輝副教授、孟增明副教授，在北京人民大會堂門口手捧證書，拍照留念。科技創新、自立自強，奔赴新征程的樂章已奏響。滿懷激動與喜悅，肩負責任與使命，他們回到熟悉的實驗室，開啟攀登奉獻的新征程。忙碌在布滿儀器的實驗室里，堅守在國際科研攻關的第一線，張靖團隊正像是一棵挺拔的松樹，扎根三晉大地，歷經“千磨萬擊”，更加郁郁蔥蔥。

“要充分認識推動量子科技發展的重要性和緊迫性，加強量子科技發展戰略謀劃和系統布局，把握大趨勢，下好先手棋。”2020年10月16日，中央政治局就量子科技研究和應用前景舉行第二十四次集體學習，中共中央總書記習近平在主持學習時這樣強調。

咬定青山不放松。肩負起國家科技創新的使命，扎根在量子科技研究第一線，山西大學物理人始終面向世界科技前沿和國家重大需求，圍繞國家布局的量子科技重大科學前沿問題，開展量子信息、量子傳感、量子精密測量、光量子器件等方面的前沿科學研究。平均年齡不超過40歲的張靖團隊就是這樣的科技創新開拓者。

張靖團隊對超冷費米氣體量子調控的關鍵基礎問題進行了深入系統的研究，建立了中國第一個超冷費米子實驗平臺，完成了國內第一個實現費米氣體量子簡并的實驗，在國際上率先實驗實現一維和兩維自旋軌道耦合的簡并費米氣體，在量子材料的設計與制備、量子精密測量等領域研究上有了突破，取得了一系列具有重要科學價值的量子科技成果，引發了國際上大量相關理論和實驗方面的研究。

不問功利前程，只看腳踏實地。“不僅要有坐冷板凳的決心，更要有把冷板凳坐熱的信心。”一項成果的獲得用了近20年，當被問及如何看待科學研究的艱辛時，張靖這樣回答。他平心靜氣地穿梭在精密儀器間，凝神忘我于尖端實驗中，風華正茂的青春歲月全部投入到實驗室中，任憑日升月落、春去秋來。這一方天地，他最為熟悉，好似一位多年交情的老友，亦有著家一般的溫暖。晚上的光電研究所大樓，燈火通明的光亮讓這里顯得更加奪目。將披星戴月作為自己的工作時間，足以表明山西大學物理學科諸多科研人員是如何在攀登科學頂峰的道路上砥礪前行。

追真理攀高峰 矢志科技報國

經久不息的掌聲在莊重典雅的人民大會堂回響，山西大學程芳琴教授領銜的“煤矸石煤泥清潔高效利用關鍵技術及應用”科研團隊收獲了屬于他們的榮譽，這是對他們追求真理、勇攀高峰的肯定，更是對他們敢為人先、科技報國的致敬。

煤矸石硬度大、灰分高，煤泥雜質含量高，低利用率導致大量堆存，嚴重污染土壤和地下水。程芳琴帶領團隊潛心研究燃燒特性、礦相轉化、賦存形態等并在工業生產中發現問題，創新性提出煤矸石分質—煤泥分類資源化利用新途徑。

開發出煤矸石破碎—磨粉—混配新裝置，研發出煤泥固硫劑成型入爐新方法，探明煤矸石燃燒活化—污染物控制—活性灰渣形成規律，發明了煤矸石固硫控溫燃燒與灰渣高效耦合利用方法，編制成工藝軟件包應用于發電機組，實現了煤矸石煤泥入爐量大于90%，在寬負荷下SOx和NOx達到超低排放。在全國300MW級循環流化床空冷機組競賽中獲“供電煤耗最優獎”，2018年榮獲全國發電行業唯一中國工業大獎表彰獎。開發出煤泥基生物質型煤和配套爐具，發現固硫劑在爐具內形成穩定大分子固硫產物，開發出民用爐具熱解區、主燃區、燃盡區分區控制技術，增加輻射面積，強化傳質傳熱，使煤泥燃盡率大幅提高，減少了硫高溫釋放和CO中毒。核心技術及產品廣泛應用于山西、河北和黑龍江等北方地區農戶，推動了中國“宜煤則煤”清潔炊暖方案的實施。團隊研發的雙重防滲—隔氧阻燃煤矸石生態填充技術，解決了堆存過程淋溶滲漏和自燃導致的污染問題。這些技術已實現了產業化應用推廣，促進了煤矸石煤泥的清潔高效利用和廢棄物的無害化處置。

團隊骨干郭彥霞和宋慧平分別自2007年和2010年進入課題組。讀書時一直是優秀學生的她們在參加工作之前，從來沒有去過企業，面對企業困境無從下手。程芳琴教授親自帶領她們下企業工作，把基礎研究與實際應用結合起來。郭彥霞感慨地說：“在跟隨程老師開展煤矸石煤泥利用技術開發時，面對政府和企業每年取暖期減少污染的迫切需求，課題組積極開發系列煤泥型煤技術，在100多家型煤技術現場監測煤泥煙塵、SOx、NOx排放量，我們的技術獲山西省‘藍天成就獎，后又應用于電站鍋爐。很幸運在這個開拓創新的團隊打拼，我從初出校門參與國家‘863計劃、國家支撐計劃，到承擔國家重點研發項目，解決了系列‘卡脖子難題。十多年間，我由一名白面儒冠的書生成長為‘山西省學術技術帶頭人‘山西省新興產業領軍人才。這次作為主要骨干在人民大會堂參加頒獎儀式，我深切感受到只有對接國家地方需求，才能真正把論文寫在祖國大地上。”

百廿間樹慧滋蘭，兩甲子春華秋實。2022年，山西大學喜迎120周年校慶。回望過去，是為了更好地前行。迎著新年的第一縷曙光，山西大學緊緊圍繞“高質量崛起”這條主線，堅定“建設高水平綜合性研究型大學，躋身中國優秀知名大學行列”的辦學目標，凝心聚力、銳意進取，辦好的教育，做有用的學術，持續營造活躍的學術文化氛圍，深度融入區域創新體系，完善現代大學治理體系，譜寫山西大學高質量崛起的新篇章。