采訪王蕾教授這天,下著淅淅瀝瀝的小雨,整個(gè)黑龍江大學(xué)的校園被煙雨籠罩著,透著幾分涼爽。沿著主樓右拐,穿過一片小小的花園,是一條長長的直道。校園里學(xué)生不多,許是放假的緣故,穿行在略顯空寂的校園,一路打探,不覺間,我們已經(jīng)走到了黑龍江大學(xué)功能無機(jī)材料化學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的樓下。
迎接我們的王蕾教授,她有著平易隨和的笑容,一下子拉進(jìn)了彼此的距離,驅(qū)散了初見的陌生感。
王蕾,1985年出生,黑龍江大學(xué)化學(xué)化工與材料學(xué)院教師,物理化學(xué)專業(yè)博士生導(dǎo)師,黑龍江大學(xué)功能無機(jī)材料化學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授,曾獲得第25屆“黑龍江省青年五四獎?wù)隆薄暗谑鶎煤邶埥∏嗄昕萍吉劇钡葮s譽(yù)。
隨著交談的深入,字面上的介紹變成了一個(gè)個(gè)鮮活的故事……
鈉火花點(diǎn)燃心中夢想
“其實(shí),在數(shù)理化這三門理科課程中,我的化學(xué)成績并不是最好的。我之所以對化學(xué)感興趣,應(yīng)該源于高中的一次化學(xué)實(shí)驗(yàn)課。那是一節(jié)鈉燃燒的實(shí)驗(yàn)課,只見老師把金屬鈉放在坩堝中,用酒精燈加熱坩堝,很快就看到金屬鈉逐漸熔化直至燃燒。我當(dāng)時(shí)感覺非常神奇,就覺得鈉并沒有直接接觸火焰,為什么能燃燒呢?這算是我的一次化學(xué)啟蒙吧,也是我興趣的開始。”
鈉燃燒時(shí)璀璨耀眼的金黃色火焰,就這樣點(diǎn)亮了王蕾心中對化學(xué)的好奇與探索,開啟了她與化學(xué)的“長相廝守”。
填報(bào)高考志愿時(shí),王蕾毫不猶豫地選擇了黑龍江大學(xué)化學(xué)專業(yè)。在大學(xué)里,她勤奮好學(xué),在完成了本科和碩士的學(xué)業(yè)后,又在吉林大學(xué)物理化學(xué)專業(yè)攻讀博士學(xué)位,學(xué)成之后,她又回到了黑龍江大學(xué)任教。
談到為何選擇回到黑龍江就業(yè),王蕾表示,這源于她對家鄉(xiāng)的那份眷戀,以及黑龍江對科技創(chuàng)新人才的重視與扶持。“主要還是更適合自己。我比較戀家,一直也都是在這邊上學(xué),留在這兒相當(dāng)于畢業(yè)和工作之間無縫銜接,不用再去一點(diǎn)點(diǎn)積累各方面資源,直接按原來的方向往下做就可以了,成長相對來說肯定會更快一些。”談起省內(nèi)的科研環(huán)境,王蕾顯得很興奮,她說:“我們的實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)在屬于省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,就科研條件來說,我覺得已不亞于國內(nèi)一流院校。尤其是近兩年,省里對我們非常支持,最近又給我們提供了一批大型設(shè)備儀器進(jìn)行科研工作。”
創(chuàng)新服務(wù)在龍江
博士畢業(yè)后,回歸母校的王蕾主要從事燃料電池、金屬空氣電池等能源器件的材料構(gòu)筑及原位機(jī)制的研究工作。作為一名共產(chǎn)黨員,她深知科研工作者肩負(fù)的重任,她以國家戰(zhàn)略目標(biāo)為科研方向,致力于將科研成果產(chǎn)業(yè)化回饋社會。
“‘雙碳’目標(biāo)是我國基于推動構(gòu)建人與自然命運(yùn)共同體的責(zé)任與擔(dān)當(dāng),為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在需求而作出的重大戰(zhàn)略決策。推進(jìn)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型已經(jīng)成為全球經(jīng)濟(jì)競爭的關(guān)鍵領(lǐng)域。作為新型材料技術(shù)行業(yè)的科研人員,必須以國家戰(zhàn)略需求為導(dǎo)向,開展高水平科技攻關(guān)。能源催化領(lǐng)域一直是研究熱點(diǎn),雖然已經(jīng)被研究了很多年,但是仍然有很多科學(xué)問題尚未解決,值得我們深入研究。”王蕾介紹道。
基于這一方向,她聚焦于石墨烯制備工藝存在高污染、高成本、產(chǎn)量低的缺陷,結(jié)合黑龍江作為農(nóng)業(yè)大省所具有的生物質(zhì)資源豐富的特點(diǎn),首創(chuàng)研發(fā)出了以秸稈玉米芯纖維素為原料來制備生物質(zhì)石墨烯材料的新技術(shù)。這一技術(shù)不僅成本低、無污染,成功解決了傳統(tǒng)只能依賴石墨礦物質(zhì)宏量制備石墨烯的“卡脖子”難題,還極大地緩解了秸稈焚燒所造成的環(huán)境污染。相關(guān)技術(shù)獲得了1項(xiàng)成果鑒定,被授權(quán)40項(xiàng)中國發(fā)明專利和3項(xiàng)國際發(fā)明專利。
“我們的研究成果正在進(jìn)行轉(zhuǎn)化,目前已建立年產(chǎn)100噸的生物質(zhì)石墨烯生產(chǎn)線。這是世界上首條生物質(zhì)石墨烯生產(chǎn)線,目前也是全世界唯一的一條。”王蕾頗有些自豪地說。
在王蕾的辦公室,我們看到一幅裝裱起來的印有丁香花的裝飾畫。“給你們看個(gè)好玩的”,她笑著給我們演示。畫框的一端連著電線,當(dāng)她給這幅畫通電后,沒一會兒,我們就感受到了陣陣熱氣,再過了一會,室內(nèi)溫度明顯升高了不少。
王蕾介紹:“這是一幅石墨烯散熱板裝飾畫,上面的丁香花是我的老師付宏剛拍攝的照片。它的最高溫度可以達(dá)到70攝氏度,功率是700瓦,而達(dá)到同等制熱溫度的電暖器一般功率會超過2000瓦。石墨烯散熱板裝飾畫不僅省電而且還安全美觀,是我們的一項(xiàng)發(fā)明。”
這是王蕾創(chuàng)立的黑龍江黑大生物質(zhì)新材料科技有限公司的專利產(chǎn)品,石墨烯散熱板裝飾畫,運(yùn)行成本低、熱轉(zhuǎn)換率較高,可以替代集中供暖,在嚴(yán)寒地區(qū)推廣很有意義。
放下裝飾畫,王蕾又意猶未盡地翻出一套冬裝,這是他們開發(fā)的適用于高寒地區(qū)戶外工作者的智能加熱服飾,防寒保暖效果好,而且十分輕薄,適合野外作業(yè)。她介紹說:“基于這項(xiàng)專利,我們還開發(fā)了系列產(chǎn)品,像石墨烯手套、彈力襪、乳膠枕等,實(shí)現(xiàn)了生物質(zhì)石墨烯材料的產(chǎn)業(yè)化和應(yīng)用,目前累計(jì)產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益已超過5億元。黑龍江的冬天很冷,作為科研工作者,我希望家鄉(xiāng)的每個(gè)人都暖暖的。”
科研精神指引求索之路
談起師承,王蕾很有感觸。“我的導(dǎo)師付宏剛教授,是我們的科研領(lǐng)路人。不管在什么條件下,付老師發(fā)展學(xué)科科研能力,提升化院學(xué)術(shù)水平的決心從來沒有動搖過,努力從來沒有松懈過。記得當(dāng)時(shí)學(xué)校沒有下載國際學(xué)術(shù)文獻(xiàn)的權(quán)限,付老師就從其他高校下載文獻(xiàn)回來分享給我們;學(xué)院沒有實(shí)驗(yàn)所需的儀器設(shè)備,付老師就帶我們?nèi)ス枮I工程大學(xué)、吉林大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等院校進(jìn)行測試,付老師當(dāng)時(shí)看到電鏡照片時(shí)的興奮以及和我們共同鉆研XRD譜圖的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度,至今歷歷在目。”
王蕾和她的團(tuán)隊(duì)曾經(jīng)合成了一種材料,電化學(xué)性能非常好。對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征后,發(fā)現(xiàn)里面起到主要作用的是碳化硅組分。然而,在制備的過程中并沒有添加硅源,碳化硅究竟是怎么來的呢?她們找了好久也沒有找到硅的來源,研究測試了很久仍然沒有頭緒。發(fā)了狠勁的王蕾吃住在實(shí)驗(yàn)室,經(jīng)過數(shù)周的科研攻關(guān),她終于找到了問題的答案,并整理出一篇論文,受到學(xué)術(shù)界好評。
這件事令王蕾印象深刻。她說:“從事任何一項(xiàng)科學(xué)研究,遇到困難與挑戰(zhàn)都是不可避免的,我們需要有足夠的耐心和毅力,世上無難事,只怕有心人。信心是一個(gè)人動力的源泉,千萬不要打退堂鼓,很多時(shí)候我們面臨的最大挑戰(zhàn)就是我們自己。而這些都得益于付老師的言傳身教,他培養(yǎng)了我深入思考,探索科學(xué)問題的能力,也培養(yǎng)了我堅(jiān)韌不拔,執(zhí)著進(jìn)取的科研精神,而我現(xiàn)在要做的就是將這些精神傳承下去。”
高效陪伴與因材施教
王蕾不僅肩負(fù)著科研的重任,還承擔(dān)著教書育人的工作。
“做好科研就要肯花時(shí)間。我也經(jīng)常對學(xué)生說,無論你的天資如何,做好一件事情,尤其是做好科研,一定要有時(shí)間上的保證。即使你再聰明,坐著想是不會有實(shí)驗(yàn)成果的,是不會有好的科研成果的。我對自己也是這樣的要求。現(xiàn)在帶的學(xué)生越來越多,事情越來越多,壓力也越來越大,所以每天必須早來晚走,周末不休息,一般只有春節(jié)時(shí)我才會給自己放假。”
由于工作繁忙,王蕾一家三口幾乎未曾外出旅行過。即使是哈爾濱市內(nèi)的“網(wǎng)紅”景點(diǎn),王蕾8歲的女兒也少有去過。“爾濱”火爆“出圈”后,女兒最大的心愿就是媽媽能陪自己去這些“網(wǎng)紅”景點(diǎn)看看。于是,王蕾決定抽出一天時(shí)間,全家共同出游。一家人早早起床,先是到紅磚街早市逛了一圈,接著又前往了東北虎林園、太陽島公園、中央大街、松花江鐵路大橋……到家差不多已經(jīng)半夜十點(diǎn)。一天如同“急行軍”般的行進(jìn),他們幾乎游遍了市內(nèi)能到達(dá)的所有熱門景點(diǎn)。對于生活與工作的矛盾,王蕾非常風(fēng)趣地說:“對于家庭,我主打的就是一個(gè)高效陪伴。”
對如何帶領(lǐng)現(xiàn)在“90后”“00后”學(xué)生,王蕾表示:“他們不太喜歡特別嚴(yán)厲的老師,而且也不喜歡條條框框的限制。我也經(jīng)歷過學(xué)生時(shí)代,所以很理解他們,會給他們比較大的自由發(fā)揮的空間。我會因材施教,學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣去進(jìn)行研究。比如對于研究領(lǐng)域,我會讓他們自己做選擇,慢慢地引領(lǐng)他們進(jìn)入自己感興趣的領(lǐng)域。對學(xué)生的要求我也會因人而異,比如喜歡熬夜做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生,我也不會非常死板地讓他們遵守考勤時(shí)間,要讓他們得到充分的休息。責(zé)任感強(qiáng)的學(xué)生,我會讓他們參與到實(shí)驗(yàn)室的管理工作中。而那些特別努力的學(xué)生,要引導(dǎo)他們勞逸結(jié)合,為他們多創(chuàng)造放松、休憩的機(jī)會。一切以目標(biāo)導(dǎo)向、成果導(dǎo)向?yàn)闇?zhǔn)繩,與學(xué)生建立和諧的關(guān)系。”
應(yīng)我們之邀,王蕾寄語廣大青年科研工作者:“科研人員的核心任務(wù)是解決科學(xué)難題,青年科研人員應(yīng)該選擇那些方興未艾的研究領(lǐng)域去施展自己的才華、發(fā)揮自我的創(chuàng)造,取得更多原創(chuàng)性的研究成果,為實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興貢獻(xiàn)力量。”
告別忙碌的王蕾教授,走出實(shí)驗(yàn)室的大樓,才發(fā)現(xiàn)小雨已經(jīng)停了,空氣中彌漫著清新的味道,是青春的氣息。