2022学生年度人物｜皇甫庚：科艺相融会，学术勇攀登

扎根基础，厚积乃成

求真求美，知行合一

潜心研究

开发出性能优异的无铅压电陶瓷材料

Science一作，交响乐团小提琴手

  科艺相融并进，勇攀学术高峰！

人物白描 

中共党员，上海交通大学材料科学与工程学院2018级直博生。

他经过潜心研究，开发出性能优异的无铅压电陶瓷材料，发展了相关理论模型，为无铅压电陶瓷取代商用铅基陶瓷铺平了道路，也为高性能压电陶瓷的设计提供了全新的视角。他以第一作者身份在国际顶级学术期刊Science及材料领域著名期刊发表论文多篇。

入学至今担任上海交通大学学生艺术团交响乐团的小提琴手，参与校内外多场大型演出活动。曾荣获上海交通大学学生艺术团A等奖学金，被交大官方微信表彰。积极投身青春战“疫”，用音乐疗愈心灵，用行动传递温情。

他，就是皇甫庚。

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扎根基础，厚积乃成

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压电材料是将电信号和机械信号相互转化的材料，广泛应用于各类传感器、驱动器等电子元器件，小到日常生活的打火机，大到国之重器例如光刻机等，都有压电材料的身影。近年来，压电材料的无铅化成为国际上功能材料领域的重要科学前沿和技术竞争焦点。抢占高性能无铅压电材料的创新高地，对我国集成电路制造、高端医疗器械、精密仪器等产业的发展都有重要意义。交大材料学院博士生皇甫庚的研究方向就聚焦在关乎国计民生的无铅压电材料上。

在材料学科要想取得大的进展，不能只做材料合成和性能测试的表面文章，而要从物理原理上对所研究的材料有深刻而清晰的认识。在这一方面，皇甫庚刻苦学习了深奥的群论、光谱学、铁电体物理等基本理论，丰富了自己的理论知识。

机会总是垂青有准备的人，在一次老师无法出席的国际学术会议上，皇甫庚需要代表老师做主旨报告。面对这个艰巨的任务，他详细记录了老师讲述的思路，仔细揣摩其中的逻辑，整理出讲稿并反复推敲细节。报告结束之后，导师收到会议现场多名学者发来的信息，称赞这名学生理论功底扎实、报告做得很精彩。除了主旨报告之外，这场会议还有他自己的一个口头报告。在同一天的上午连做两场学术报告，皇甫庚在出色完成这项挑战的同时，也让许多专家学者认识了这名来自上海交大的博士生。

皇甫庚在第12届先进陶瓷国际会议上代表老师作主旨（Keynote）报告（左），并自己作报告（右）

2020年底，皇甫庚在研究无铅压电陶瓷的光电特性时意外地发现了其巨大电致应变以及迥异于普通压电陶瓷的特殊应变行为。然而，原创性的研究之路不会一帆风顺。在这个课题的探索过程中，皇甫庚体会过测试结果超出预期的欣喜，也体会过理论假设被实验推翻的失落、投入大量时间和精力的实验最终没有结果的迷茫、甚至半年以来的研究覆于一旦的绝望。谈起对这项研究的感受，皇甫庚说：“这个材料很考验我们的坚韧。它许多次让你失望，但你作为负责人，永远不能对它失去耐心和信心。”正是在坚如磐石的耐心和信心下，他经历过理论模型的十多次重新构想和论文的几十次修改，在上海封控期间面对身心双重压力，他在困境中坚信自己的努力不会白费，及时调整好心态，投入到下一轮的工作中去。

皇甫庚在实验室工作

终于，在导师的精心指导和其他团队的通力合作下，皇甫庚凭借扎实的理论功底和细致的实验结果，提出了新的理论模型，阐明了巨大电致应变和特殊应变行为的机理及其优异的实用价值。这一成果为无铅压电陶瓷取代商用铅基陶瓷铺平了道路，也为高性能压电陶瓷的设计提供了全新的视角，相关论文发表在国际顶级学术期刊Science，预期将对压电材料学术界和产业界产生深远影响，上海交通大学为该研究的第一完成单位。目前，他还有四篇论文发表在高水平学术期刊上，并申请了一项发明专利。

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热爱不息，“艺”曲同工

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诺贝尔物理学奖得主李政道先生说，“真”是科学的追求，“美”是艺术的目标，科学和艺术的共同基础是人类的创造力；两者相融互通，成为激发人类无限创造潜能之沃土。科学与艺术的互融互鉴，是李政道先生多年来一直不懈推动的事业。皇甫庚在参观李政道图书馆时体会到：科学与艺术对人的潜移默化的影响是互通的，二者能共同激发人的智慧。因此，他在攀登科学研究高峰的同时，始终没有放弃自己艺术修养的提升。

皇甫庚从幼年开始学习小提琴，多年的音乐教育使他能从琴声中得到力量或慰藉。在科研工作中感到迷茫和挫败时，他需要贝多芬英雄的音乐形象来提振信心，注入能量；在需要专注思考或写作的时候，常常是巴赫的平均律帮助他保持平静；而在需要放松的时候，他会选择戴上耳机闭上眼，花上十几分钟沉浸在勃拉姆斯、柴可夫斯基或者门德尔松的一个完整乐章中。

乐音不断，步履不停，音乐是皇甫庚连接学业与生活的完美桥梁。他本科阶段在哈尔滨工业大学交响乐团担任小提琴手，进入交大后主动加入了学生艺术团交响乐团第一小提琴声部，并在科研工作之余参加乐团的排练和演出。他有时需要花两个小时在往返排练厅的路上，得知此事的首席感叹他“对乐团是真心热爱”。几年来，他参演了交大建校123周年的校友音乐会，致远学院成立10周年音乐会，交大版《长征组歌》在闵行校区的首演以及在复旦大学的合作演出等校内外多场大型演出。

皇甫庚在乐队的合影

在校外联培期间他也积极参加艺术实践，参与了上硅所2021年新年晚会、中科院上海分院建党100周年文艺汇演等。他用琴声为党的华诞献礼，用音乐为推广高雅艺术、繁荣校园文化和校际艺术交流贡献力量。由于表现突出，他获评2021年交大学生艺术团A等奖学金，受到交大官方微信公众号的表彰，所在的学生交响乐团获得2022年上海交通大学校长奖。

皇甫庚在准备演出

益友sjtu摄于交大版《长征组歌》幕后

参与交大版《长征组歌》首演的第一小提琴声部部分成员，右二为皇甫庚

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躬身实践，知行合一

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纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。做科研也是如此，实验室制备出的材料是否契合实际产品的应用场景，是否能在未来工业应用中大批量生产，都是大学里的科研成果要面临的问题。为此，皇甫庚非常珍惜去压电陶瓷和器件生产一线学习的机会，积极参与了课题组与企业的产学研开发，助力无铅压电陶瓷在生产线上落地。这些宝贵的实践经验，帮助他了解压电陶瓷与器件的产业实际，从而更好地指导实验室里的科研工作。

在科研之外，作为一名交大人和共产党员，皇甫庚也时刻不忘“饮水思源”的精神，在有余力的时候为社会和身边的人做出贡献。在2020年1月到5月新冠病毒在全国肆虐的时候，他创办了一个微信公众号向身边的朋友普及古典音乐，封控期间编辑推送近百篇，为大家带去精神慰藉。在2022年4月上海因新冠疫情封控初期，他所在的独栋公寓未被附近小区的居委会服务范围覆盖，楼栋内100余名居民面临生活基本物资采购的困难。皇甫庚经过多方打听，联系到附近的居委会，为居民们争取到更便利的生活物资采购条件。他还牵头组织了公寓的物资团购微信群，作为居委会与这座抗疫孤岛之间沟通的桥梁，有效地帮助身边100余名居民缓解了封控期间的生活困难。

回首过去，皇甫庚用他的坚韧、担当和汗水，克服了重重困难，在科学中求“真”，在艺术中寻“美”，展现了作为交大优秀工科博士的素质和能力。未来的路，他还会一如既往地砥砺前行。热爱不息，生命不止，他将继续探寻科学与艺术融通的密码，谱写新的人生篇章。

转载 | 益友sjtu

供稿｜材料科学与工程学院 皇甫庚

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