《中国科学报》 | 房喻:做有价值的研究,做有应用的研究
5月29日,《中国科学报》在第5版“学人”版,以“房喻:做有价值的研究,做有应用的研究”为题,刊登了我校化学化工学院房喻教授的采访报道。文章从“打破高端传感器结构技术垄断”“以分子凝胶拓展绿色应用”“抹不掉的西部情怀、家国情怀”等三个方面,报道了房喻教授在科学研究及应用、教育教学等方面做出的探索与贡献。
《中国科学报》
房喻:做有价值的研究,做有应用的研究
全文如下:
房喻:做有价值的研究,做有应用的研究
通讯员 李国华 记者 张行勇 温才妃
1978年,在那个改变民族命运的“科学的春天”,房喻作为恢复高考后的第一届大学生,考入陕西师范大学化学系学习。1998年,房喻获英国兰卡斯特大学博士学位,随后,他放弃国外优厚待遇回到母校工作。
因为他笃信,“个人的命运不可能独立于国家的发展。改革开放使得中华民族搭上了现代化列车。但是中华民族的真正复兴、现代化的全面实现,还有很长的路要走。我们是民族的一分子,是时代的幸运儿,有责任为了子孙后代、为了国家的繁荣进步而努力工作。”
他也用自己在科研、教学上的贡献,兑现了心中的诺言。
打破高端传感器结构技术垄断
薄膜基荧光传感是继离子迁移谱之后,公认的最具发展潜力的微痕量物质探测技术。在陕西师范大学,房喻团队坚持薄膜基荧光传感器研究,最早提出将多环芳烃经由柔性连接臂化学结合于衬底表面,利用其聚集结构对微环境的敏感性发展新型荧光传感薄膜的思想,解决了共轭高分子膜因通透性不好而影响传感性能的难题。
值得一提的是,房喻提出了“连接臂层屏蔽/富集效应”概念,率先发展了化学组装共轭高分子膜,创造了迄今响应速度最快、灵敏度最高的爆炸物(TNT 为标示物)薄膜基荧光传感纪录。在此基础上,团队研制了具有完全自主知识产权的爆炸物、毒品等有害物质高性能荧光传感器和探测设备。
2014年5月,陕西师范大学与深圳励剑防务技术集团合作成立了深圳砺剑防卫技术有限公司,拉开了成果转化的序幕。“我们把基础研究工作向下游延伸,搭建与企业对接跨界融合的平台,将科研成果与市场要素紧密结合,打造有强大生命力的科技转化产业链条。”房喻说。
“装过爆炸物的容器清洗四十次以上,触摸过爆炸物的手洗后三天……任何接触过爆炸物的物品,在它面前都无可遁形,最快只需1秒钟。”2014年11月,中国国际高新技术成果交易会上,房喻团队研发的“隐藏爆炸物超灵敏探测装置”正式问世。
在爆炸物探测种类和器件使用寿命等关键指标方面,产品超越了代表当今最高水准的同类仪器,而毒品探测传感器和检测设备则完全是国际首创。针对美国公司在全球的薄膜基荧光传感器专利布局,房喻团队发明的荧光传感器叠层式结构,彻底打破了以波导管为核心的技术垄断,实现了关键产品的“中国制造”。
2015年,该设备经公安部检测正式销售,在国内外市场产生巨大反响。2016年,因其在保障人民生命财产和国家安全方面的贡献,荣获CITE中国电子信息博览会创新产品与应用金奖。产品自投放市场以来,销售额超过12000万元,纳税超过2200万元,成果转化学校直接获益850余万元。在十九大、上海进博会、港珠澳大桥通车仪式、G20峰会等重大国务活动或场所安保中,发挥了重要作用。
基于相关工作的影响,房喻团队先后受邀为国内外重要刊物撰写了综述,审稿专家认为“房喻教授小组是国际荧光薄膜领域的领军人物”。
以分子凝胶拓展绿色应用
适用于复杂体系的高效薄膜基荧光传感器的创制,离不开对检测对象的高效富集和分离,因此相关研究具有特别的意义。
房喻团队长期致力于具有潜在模板效应的分子凝胶类软物质研究。2011年,团队在国防973项目子专题“ 小分子胶凝剂的胶凝动力学和微观胶凝机理研究”中,在国内率先将分子凝胶引入推进剂的研制,解决了高分子基凝胶推进剂因剪切黏度过高而影响雾化燃烧这一航天界公认的难题,为新一代凝胶推进剂的研制奠定了坚实基础。
在高能量密度材料研究领域,房喻团队应用分子凝胶技术解决了严重制约该类材料制备和应用的悬浮体系稳定化这一“卡脖子”问题,在国内率先提出了多相云爆剂凝胶化思想,研制了相应的稳定剂,建立了公斤级多相云爆剂,为我国高能材料制备技术进步做出了突出的贡献。
绿色是房喻实验室科学研究理念之一。该团队率先将小分子胶凝剂用于制备凝胶乳液,突破了凝胶乳液分散相体积分数必须大于74%的限制,拓展了凝胶乳液的模板应用空间。其制备的新型气凝胶材料兼具海帕(HEPA)板和活性炭的双重功能,可应用于颗粒物及挥发性有机物的去除。该材料具有制备方法简单、生产绿色、易于再生、可重复使用等诸多优点,完胜海帕板和活性炭等传统环境治理材料。
2017年10月,陕西师范大学与西安和乐生物科技有限公司签署“低密度疏水材料环保行业应用技术开发”合同,共同致力于推动相关产业技术进步与开发应用。
“针对油污染问题,我们研制了高效油水分离柔性低密度多孔材料,下一步就是市场应用。”房喻指出,这种材料具有优异的亲油疏水性能,可实现水体中油分或有机溶剂的高效、快速清除。经过简单挤压或离心即可回收材料所吸收的油品,同时实现材料的再生和重复使用。
抹不掉的西部情怀、家国情怀
在房喻的实验室里,来自不同学校的研究生、具有不同学科背景的科研助理进行科研攻关。无论寒暑,不分日夜,唯有研究不辍。
“我的研究最需要的是多学科协同创新,比如光学工程、信号处理、软件工程、结构设计,当然也包括化学、材料学等。”针对科研成果转化链条缺失这一问题,房喻搭建了荧光敏感薄膜创新制备和荧光传感器结构优化专用研究平台,建立了一支跨学科、专兼职结合,专事薄膜基荧光传感器研究的队伍。
“做有价值的研究,做有应用的研究”是房喻实验室一直坚持的理念。
“他经常与我们讨论学科前沿发展情况,叮嘱我们一定要先做好基础研究。”团队成员、副教授彭浩南坦言,除了上课、参加重要会议,房喻一定会在实验室。为了节省时间,他经常是一杯酸奶、一个包子当晚饭。
作为物理化学专业教授、博士生导师、国家级教学名师、荧光技术和软物质材料专家,房喻多年来投身于教学科研第一线,倡导并身体力行“教授为本科生上基础课”,花甲之年依然坚持学术研究、坚守三尺讲台。
他倡导“有苦有乐、无怨无悔”“我爱我学、我学我爱”“将每一件简单的事情做好就是不简单,将每一件平凡的事情做好就是不平凡”“办法总比困难多”,这些成为实验室成员的信条和行为规范,影响着一批批青年学子。
“教育是一项神圣的事业,是一项可以惠及千家万户的事业,更是一项可以让个人成才、民族进步、国家强大的事业。教育的特质决定了做教育的人必须懂得责任、富有情怀、具有眼光。”房喻说。
“房老师身上有种质朴正直的精神气质,那就是抹不掉的西部情怀、家国情怀。”陕西师范大学化学化工学院党委书记高玲香说。
《中国科学报》 (2019-05-29 第5版 学人)
延伸阅读:房喻的“阿Q、雷锋、铁人”实验室
房喻,我校原校长,物理化学专业教授,博士生导师,国家级教学名师,荧光传感薄膜和有机凝胶材料专家,我校首批理工科领军人才培养对象名单,多年来工作在教学科研第一线。
研究项目
1.2016--服务于荧光敏感薄膜拓展研究的荧光传感器和传感器阵列研发系统 (国家重大科研仪器研制项目)
2.2011--隐藏爆炸物探测关键材料与技术(陕西省“13115”科技创新工程重大科技专项)
3.2012--分子凝胶中的寡聚效应研究
4.2011--凝胶乳液的可控自组装制备及其在高性能无机-有机纳米复合气凝胶创制中的应用
5.2010--基于新原理的便携式、多功能荧光分析仪的研制
6.2008--基于单分子层化学的荧光薄膜传感性能拓展的新途径
7.2008--基于胆固醇衍生物的新型超分子凝胶、凝胶乳液和双液相
8.2007--高灵敏度纳米膜爆炸物探测便携式设备 (863计划项目)
9.2007--共轭荧光高分子化学单层组装、光物理行为及其传感应用
10.2006--硝基芳烃类炸药的可靠、灵敏检测方法与技术研究(重大项目)
荣誉榜
获科技奖情况:
2013--陕西省科学技术奖一等奖
2010--陕西省科学技术奖一等奖
2009--陕西省高等学校科学技术奖一等奖
2006--陕西省政府科技进步奖一等奖
2005--陕西省科学技术奖一等奖
2004--陕西省科学技术奖二等奖
2003--陕西省教育厅科技进步一等奖
2001--陕西省教委科技进步二等奖
1995--陕西省教委科技进步二等奖
1995--教育部科技进步二等奖
1993--国家中医药管理局科技进步一等奖
1992--陕西省科技进步二等奖
1991--陕西省教委科技进步二等奖
获荣誉奖情况:
2013--陕西省教育领域顶尖人才
2008--高等学校教学名师
2011--全国优秀博士学位论文指导教师
2010--全国先进工作者
2010--全国先进工作者(全国劳动模范)
2008--全国教学名师
2005--国家级精品课程《物理化学》主持人
2004--全国劳动模范
2003--五一劳动奖章获得者
2002--陕西省劳动模范
2001--全国优秀教师
2001--国家级教学成果二等奖
2001--陕西省“三、五”人才
1993--国务院特殊津贴获得者
▎实验室的“阿Q”、雷锋和铁人精神
实验室,是房喻教授的第二个家。只要一有时间,他就会和学生们“泡”在实验室,一起做科研,讨论各种问题。在这个实验室里,有一个不成文的规定,或者说是“传统”——学生除了日常的科研工作之外,还要承担其他事务性工作。
“多年的教学生涯,我发现很多学生虽然学习很好,但是生活自理能力比较弱,很多看似是很平常的事情他们做起来似乎都有困难。以打扫卫生为例,经常听到我的学生说在家从来没有做过家务。”房喻说。所以,这么多年来,实验室的经费、国家基金、横向基金,房喻都让学生管理,他从不插手。
在房喻看来,实验室对学生的培养主要是研究能力方面,但同时需要对学生加以引导,使学生不仅仅在业务上、知识上、管理上成长起来,更要注重全人教育,让他们在各个方面都要有所发展,这样才能承担比较大的责任,包括对家庭的责任。
在房喻60岁生日的时候,第一时间送来祝福的,是那些在国内外的学生。虽然很多学生都已经毕业,但是对于自己恩师的祝福和挂念,都是发自内心的。
对此,房喻说:“当老师得修炼,这个职业需要真诚与坦率。你对孩子好,孩子自然会记住你。”
房喻的学生们说,老师给实验室提出了三个精神——“阿Q”精神、雷锋精神和铁人精神。
“房老师的爱岗敬业是出了名的,除夕之夜也要师母大驾光临才能把他从实验室请回家去。他出差后回来,无论多晚都要来实验室转转,问问这个的实验,关心一下那个的文章。他喜欢来实验室与学生讨论问题,有时甚至陪着学生做实验,晚上八九点没吃饭、九十点钟还在实验室里是常有的事。我们感叹他的精力充沛,也敬佩他的工作态度,鼓起勇气去效仿却总是虎头蛇尾。”他的学生2010级物理化学专业硕博连读生陈香李说道。
陈香李常说自己是“阿Q精神”的受益者,具有“阿Q精神”是导师房喻经常鼓励学生的一句话。“过去总感觉阿Q精神是贬义词,但是这几年在导师的实验室,让我真正理解了老师所说的阿Q精神是积极乐观地去拥抱生活,遇到困难乐观面对,进而克服困难。”
房喻对他的学生一直严格执行组会制度,每次在组会上,大家畅所欲言,各抒己见,氛围非常融洽。
▎以心换心,因材施教
每个老师的教育观念都有所不同,这都是他们在长期实践中摸索出来的、与时俱进的理念。
房喻的多年教学生涯给他带来了拥有各种背景与性格的学生。他遵循“因材施教”的古道,并坚持做学生的朋友,以心换心,获得信任。他认为师生关系类似家庭中的亲子关系,都要采用恰当的教育方式。
在“教法”方面,房喻教授也有自己的心得体会:
教法说到底是一个技术问题,或者是一个技巧问题,需要研究,但研究过了头可能会本末倒置,适得其反。换言之,一位老师教学要做得好,要赢得学生认可,首先应该做到的是对所教授课程理解深刻,全面把握。也就是说,知识是基础,理解是关键,教法是辅助。形式永远只能服务于内容。
▎东西教育 各有千秋
房教授的博士学位是在国外获得的,他还在伯明翰大学做过几年访问学者。谈及国内和国外的教育,他认为各有特点。“我们的基础教育扎实,学生的知识体系比较完整,这是好的一面。但国内对个性化培养、包容不够,往往一刀切的时候比较多。国内的教育可能适合大部分学生,但不一定适合在某些方面有天赋特长的孩子;而在西方就不太一样,他们特别关注学生个性发展。”
房喻教授认为,当前学校实验室的硬件设施与发达国家相比并不存在特别大的差距。但人们对科研的理解可能还存在着过于功利、急躁的问题。而让人感到欣慰的是,这一情况在慢慢好转。“我校化学化工学院经过近些年的发展,青年教师的国际化程度较高。大量在国外受过良好教育的人回来了,他们开放、自信,有开阔的视野。所以我还是很高兴的。”他说。
在去年暑假,诺贝尔奖获得者根岸英一教授还专门来校作专题报告,这让化学院的师生备受鼓舞。在化学化工学院,学院的大型设备都是24小时开放的,学生们可以随时做实验。所以,即使在深夜,实验室的亮着灯也不足为奇。
▎学生眼中的房老师
>> 房老师极爱“扣”细节问题,那双高度近视的眼睛似乎充满着魔力,任何小错误都逃不过他的法眼。像标点符号的用法、杂志名缩写、英文日期的写法等等这些易被我们忽略的地方,他都格外严谨。久而久之,我们也习惯每次写完文章、做完ppt先重头到尾检查一遍这些细节问题。这个实验室的每个学生从入学到毕业,最大的收获就是慢慢摒弃了最初的粗心、慌乱,学会了细心、认真。
>> 房老师自己出资让我们学习雅思,为我们请外教练口语,每年我们实验室都有申请到国家留学基金委公派出国留学的学生;他让我们知道了MOOC,了解了西方先进的教学方法;他让我们有幸聆听到Weiss、Whiten、江明、张希等业内大师级人物的报告,开阔眼界,拓宽视野;他把基础研究转化为技术应用,实验室成果走向社会生产,既鼓舞了学生士气,也看到了自己做的东西的价值。
>> 记得有一次,一位师兄画了一幅自认为不错的文章插图拿给房老师看,沾沾自喜的不可一世。房老师看完这幅图之后,先没说什么,看了一眼那位师兄,黑黑的两个熊猫眼挂在瘦削的脸庞上,看得出很疲惫。房老师开口说:“恩,这图可真是下了功夫了。” 师兄打着的半个哈欠硬是活生生的憋了回去,脸上情不自禁得流露出喜悦的神情,两眼放光的盯着图,等待着接下来的夸奖。“这一个个豆芽菜画的活灵活现的。” 房老师又慢悠悠的说出了这样一句话,实验室围着观赏大作的兄弟姐妹们顿时一个个笑的前仰后伏。也许不是学化学的朋友并不知道这句话的笑点所在,其实这是一幅关于共轭荧光单分子层薄膜的示意图,师兄为了形象化,将一个个功能集团用椭圆代替,连接臂用不规则曲线代替,组装在一起就成了一个个的“豆芽菜”,虽说明了问题但并不美观。类似这样的经典语录不胜枚举,虽没有华丽的词藻,却让我们记忆犹新。我们在笑声中学会了不骄不躁,谦虚谨慎。
>> 魅力师大,名师荟萃,能在其中相遇终生受益的导师也同样难得。而我,恰巧成为了其中的幸运者,挤过了师大考研的独木桥,并有幸师从于房喻教授。本科时候的懒散和懈怠,造成了自己学术能力的不足,从踏入师大的那一刻起,这些疑惑,就萦绕心头,让我诚惶诚恐、惴惴不安。庆幸的是,所有的顾虑都在同导师的第一次交谈中烟消云散,干练豁达的房老师,他严谨、谦逊的学术态度,对我无微不至的生活照顾,都让我受益匪浅。回忆过去的点点滴滴,才更加慨叹时间的转瞬即逝。转眼间,研究生课程已经结束,现在就想一门心思搞实验,出数据,发文章,多学本事,经历这一切,不辜负自己,不辜负这段青春岁月,昂首挺胸好好地活着,在房老师的陪伴和帮助下好好成长。一日为师,终生为父,房老师身上的东西,值得我们用一辈子的时间去学习和感悟。
▎寄语
房喻教授说:
年轻是最大的本钱,希望同学们趁年轻,多通过读书来充实自己。读好书,不光 是读自己专业的书,更要广泛涉猎。
大学生之间的差距主要体现在习惯方面而不是智力上。你们要尝试去观察、认识、理解这个世界。一个民族阅读量的多少基本反映了一个民族进步到什么程度,这一定是成正比的。所以要多看一点书,这是有好处的。
任何时候不要人云亦云,要有自己的观察和理解。多看书长长知识,长长智慧,养成良好的习惯,是自己一辈子都受益于此。你有一个精神世界,这是你年轻时积累的最大财富。
首先是自身要认识到研究生阶段我们人生最美好的最重要的一个阶段,最主要的是头脑要清楚,不能在这段时间糊里糊涂地虚度光阴,要想明白这一点,我们的学习才能有动力,否则头脑不清晰,稀里糊涂的,是不可能有动力的。
其次就是要摆正态度,下定决心,好好努力。同时也不能使蛮劲儿,更要把握好努力的方向,在选定专业方向、导师的基础上,通过大量阅读,反复比较,和师兄师姐交流,积极与导师沟通,和其他老师讨论,把自己要做的事情,研究的专业课题尽可能早的确定下来,然后就是要专心致志地把它做好。
其三要从方法上培养和提高自身的科研能力。例如从网络上获取大量的知识,了解专业研究方面的前沿脉络。通过从网络上学习,一方面可以突破老师教授学生的局限性,同时学生和老师可以交流,老师之间可以交流,共同探讨。
风华正茂,已是领军人
花甲之年,再做开拓者
高尚坚韧,喻理求真
他用行动诠释了
“学高为师,身正为范”的师者情怀
呕心沥血,点石成金
他用人生演绎着
“桃李不言,下自成蹊”的师大传奇
微尚工作室
通讯员/ 李国华
编辑/ 刘书芳
责任编辑/ 张 莹
部分内容来源于《中国科学报》
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