80后女教授刘文凤：科研工作者应有大情怀

2017-11-15 张丹华 化学加

来源 | 人民日报编辑 | 化学加

导读

说起“无铅材料”，可能大多数人感到陌生。但说起“铅污染”，不少人会有所耳闻。传统的手机、电脑等很多日常用品中，不少都需要使用含“铅”的材料，然而，铅类材料在使用过程中一旦进入环境，很难降解。铅大量富集在土壤或者水里，会造成严重的生态灾难，危及人类健康。

刘文凤，就是中国一名研究“无铅材料”的专家，她是西安交通大学电气学院的一位80后女教授，因为发现了锆钛酸钡钙的强压电效应，为无铅材料实际应用提供了一种可能。截至目前，该发现已获授权国际专利一项、国家自然科学奖二等奖一项、教育部自然科学奖一等奖一项。
人民对美好生活的需求不断增长，作为一名科研工作者，如何才能不负新时代，通过自己的研究让人们的生活更美好？刘文凤有自己的思考。
“开发出一种新的对环境更友好的材料”
记者：能不能通俗地介绍您的科研成果，以及当初确定研究方向的考虑。
刘文凤：我是研究压电材料的，其实压电材料在生活中应用十分广泛，手机、电脑、核磁共振和各种传感器均大量使用了各类压电材料。当我们使用手机时，需要将声音信号转换成电信号，而对方手机接收到的电信号也需要转化成声音震动。在这个过程中，机械能先转换成电能，电能随后又转换成机械能，压电材料就是机械能和电能之间转换的桥梁。
传统压电材料最大问题是大量含铅。这类材料在使用过程中其本身含有的铅容易进入环境，且永远不会降解。铅大量富集在土壤或者水里，会造成严重的生态灾难，危及人类健康。在我国西北几个省份都曾出现过居民血铅超标的事件，为我们敲响了警钟。为此国家也制定了相关标准规范含铅材料的使用。
当初确定压电材料的研究方向，就是希望用无铅压电材料代替传统含铅材料，这既符合绿色发展趋势，也契合国家需求。我读博士期间主要的工作是开发出一种新的对环境更友好的材料，也就是后来广为人知的锆钛酸钡钙，它是目前发现的性能最好的无铅压电材料，也是最有希望替代同类含铅产品的材料。
记者：您还记得刚刚发现这一材料效用时的情景吗？
刘文凤：开发出锆钛酸钡钙时，我刚刚从硕士二年级转为博士一年级。在实验室第一次发现锆钛酸钡钙的压电效应时，我又激动又怀疑：“我做的东西居然比世界上最好的材料性能还要好一倍，是不是哪里出了问题？仪器坏了？还是样品出问题了？”当时已是夜里12点了，我还是赶紧向导师任晓兵教授汇报了这个现象。任老师也很激动，与我一起重复了实验，结果确实如此。无铅材料在压电性能方面达到了含铅材料的水平，这还是世界首例！
2010年初，基于该研究成果整理的核心论文发表在《物理评论快报》上，引起轰动。目前已被SCI期刊论文引用900多次，是这一领域被引用最多的论文之一。这个成果影响很大、意义也很深远，因为当时学界都认为无铅材料很难实现应用，但我的工作为无铅材料的实际应用提供了一种可能，并且开创、引领了这一类材料的研究。现在许多国家和地区相继出台法规，规定2020年后停止使用含铅材料。
“我个人成就80%以上取决于所处的平台”
记者：科研工作者要做出顶尖的成果，最重要的是什么？
刘文凤：研究生期间我在日本交流学习了三年半，当时就发现我们国家在很多科研领域和国外的差距并不大，是在并跑，甚至领跑。比如我所在的电力设备电气绝缘国家重点实验室，这是电气绝缘领域唯一的国家重点实验室，研究硬件条件在世界上数一数二，多年来取得的科研成果也有目共睹。所以，我深知如果没有一个好的平台，个人的成果也无从谈起，我个人的成就80%以上取决于所处的平台。
一开始自己做学生时对此感触不深，只是想着有老师帮助选个课题，然后自己埋头做。但是，这样一个选择，这样一个起点，事实上就要比其他人的起点更高。优秀的老师总有开阔的视野和独到的见解，选择的方向或课题，往往就是科技界关心的热点，因而学生努力实现的成果才会被关注和认可。如果课题陈旧缺乏新意，即使个人十分努力，等到科研成果展示出来，亮点还是不够，自然而然关心的人也少，得到的认可也少。
记者：新时代需要有担当的时代新人，您对此有何感想？
刘文凤：新时代，新征程。为实现社会主义现代化和中华民族的伟大复兴，就必须着力培养能担负民族复兴大任的时代新人。在我的设想里，时代新人应该是一群朝气蓬勃的年轻人，他们有熟练的专业技能也有深厚的学术素养，能切实解决具体问题也不失赤子之心，对党的事业和民族复兴的伟业满怀热情。为了能培养这样的时代新人，我需要做的还有很多。
新时代，年轻人应该怎么干？我的经历也许对大家有启发。上学时我曾很迷茫，没有明确的目标。我的老师告诉我，假如还不知道自己要做什么，就一定先做好自己的本职工作，这样等自己真正决定做什么的时候，才会从容不迫。所以，学生时代我就努力学习，后来果然受用至今。我现在也会跟我的学生讲，应做好自己应该做的事情，把学习成绩提高，日积月累，未来的某个瞬间总会带给你无限的惊喜。同时，我会告诉他们知行合一，想很重要，做更重要。在迷茫的时候，做一些扎实踏实的工作，就能走出迷茫。
瞄准国家需要，这样对自己的发展才更好
记者：进入新时代对一名科研工作者来说意味着什么？
刘文凤：意味着科技力量的聚焦也应相应地重新定位。我们的科研工作要服务于社会更平衡更充分的发展，一方面要着力于精深技术的开发，打破社会生产力发展的桎梏；另一方面也要兼顾细微之处，解决实际应用中的具体问题。
现在国家电网的各项重点工程建设，如直流、超高压、特高压等，我们都积极参与其中，这是因为我们不仅懂技术，也知道具体国情。例如，我国的用电和发电中心，从地理上和时间上都严重分离，这是最突出的一个问题。西部发电资源富集，但东部沿海才是用电中心。现在开发的新能源，如潮汐发电，一早一晚涨潮的时候发电，但用电的高峰却是白天。这些基础国情，正是科研工作者思考和解决问题的出发点。
记者：您说科研工作者要有情怀，这是一种什么样的情怀？
刘文凤：我先给你讲个故事。前段时间去世的陈学俊院士，交大西迁时随校来到西安。当时西安和上海的条件相差估计比现在还要大，而陈院士干脆把上海的房子卖掉，以示西迁的决心。那时候，西迁的前辈们放弃上海优越的条件，响应国家号召，来西安创业、扎根、发展。我们上学的时候，就经常听说像陈学俊院士、彭康老师等老一辈西迁教授的故事，耳濡目染慢慢培养出一种归属感。我觉得，这种西迁精神就是我们交大科研工作者的情怀。
我是天津人，2000年高考时适逢国家出台了西部大开发战略，号召大家去支援西部建设。我当时有感于此，一股热血涌上心头，第一志愿就填报了西安交大，周围的人都很不理解。当时我觉得自己如果去其他地方，可能就如同一滴水放在大海里，也并不会消失，但作用微乎其微。但是西部会更需要我，自己施展才华的空间也更大，所以就毅然决然地来到西安。十几年过去了，想想当初的决定依然很兴奋。现在交大每年都会有新政策、新变化，令人振奋。我觉得我的选择没有错。