燈光漸次熄滅,主講人灰色連帽衛(wèi)衣印著的復(fù)旦?;?,發(fā)出不同程度的光亮。同學(xué)們一邊驚嘆,一邊舉起手機(jī)拍照。
3月19日下午,復(fù)旦相輝堂北堂內(nèi)座無(wú)虛席,中國(guó)科學(xué)院院士、高分子科學(xué)系教授彭慧勝以《探索科學(xué)無(wú)人區(qū),把論文寫(xiě)在祖國(guó)大地上》為題,開(kāi)講“強(qiáng)國(guó)之路”思政大課。這也是理工科大類(lèi)第一場(chǎng)專題大課。
科學(xué)的每個(gè)角落擠滿了人,新的根據(jù)地在哪
高分子科學(xué)是一門(mén)獨(dú)特的學(xué)科,是物理、化學(xué)、材料、生物、醫(yī)學(xué)、能源、信息等多學(xué)科交叉的一門(mén)學(xué)科。當(dāng)今中國(guó)的高分子科學(xué)在世界占據(jù)重要地位,而在上世紀(jì)80年代,諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者Paul J.Flory訪問(wèn)中國(guó),離開(kāi)時(shí)被問(wèn)及對(duì)中國(guó)高分子科學(xué)的印象,卻反問(wèn)道:“中國(guó)有高分子研究嗎?”
講座伊始,彭慧勝回顧了我國(guó)高分子科學(xué)的艱難發(fā)展歷程、復(fù)旦大學(xué)高分子化學(xué)研究所的篳路藍(lán)縷。2000年,彭慧勝在復(fù)旦高分子科學(xué)系讀研究生時(shí),科研實(shí)驗(yàn)條件艱苦,參考文獻(xiàn)滯后?!白鰺o(wú)氧無(wú)水的合成實(shí)驗(yàn)時(shí),受上海的氣候影響,經(jīng)常是夏天做得出來(lái),冬天做不出來(lái)?!彼业玫絿?yán)謹(jǐn)而努力的老師指導(dǎo),彭慧勝在陰離子聚合和納米材料制備方面埋頭苦干,經(jīng)常睡在實(shí)驗(yàn)室,最終實(shí)驗(yàn)成功,發(fā)表4篇SCI論文,樹(shù)立起做研究的信心。
2003年,彭慧勝赴美讀博深造,聽(tīng)課一年,步入實(shí)驗(yàn)階段。正當(dāng)他躊躇滿志之時(shí),一場(chǎng)颶風(fēng)席卷新奧爾良,整個(gè)城市淹沒(méi)于洪水之中,彭慧勝和同學(xué)四處“逃難”,不僅無(wú)法做研究,連生活也難以為繼。這段“難民歲月”并未讓彭慧勝怨天尤人,而是更加珍惜時(shí)間與機(jī)會(huì)。后來(lái)他到美國(guó)另一家實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展碳納米管研究,對(duì)科研的興趣與日俱增。
“我想做一流的研究,但是科學(xué)無(wú)人區(qū)很難找??茖W(xué)的每個(gè)角落好像都擠滿了人,新的根據(jù)地在哪里?”在彭慧勝看來(lái),一流的科研工作的3個(gè)主要表現(xiàn)是:全新的科學(xué)概念、全新的技術(shù)思想、解決領(lǐng)域重大難題。
帶著這樣的愿景,彭慧勝回到母校復(fù)旦,繼續(xù)尋找未至之境?!盎氐綇?fù)旦是我人生中非常重要的決定,復(fù)旦很好地詮釋了科學(xué)精神與人文情懷。我在這里跟很多老師交流探討,不斷思索,產(chǎn)生靈感?!蓖瑫r(shí),彭慧勝受益于訪學(xué)經(jīng)歷里對(duì)視野的開(kāi)拓,將目光投向了高分子纖維材料。
把高分子纖維制成織物,是人類(lèi)文明的一個(gè)重要標(biāo)志。然而歷經(jīng)5000多年發(fā)展,高分子纖維主要還停留在防寒保暖、舒適美觀等基本功能上。彭慧勝團(tuán)隊(duì)致力于突破電子器件傳統(tǒng)“三明治”結(jié)構(gòu)范式,提出纖維電子器件全新概念,帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)解決了兩根纖維電極之間電場(chǎng)分布不均勻、電荷沿很長(zhǎng)纖維器件如何快速有效傳輸以及活性材料和高曲率導(dǎo)電纖維如何實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定相互作用的三個(gè)科學(xué)問(wèn)題。
在開(kāi)展原創(chuàng)研究的過(guò)程中,彭慧勝與團(tuán)隊(duì)不斷放棄,又不斷堅(jiān)持。在反復(fù)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,一位優(yōu)秀同學(xué)產(chǎn)生放棄的念頭,甚至有意退學(xué),不再讀博。彭慧勝對(duì)他說(shuō):“我可以為你的退學(xué)簽字,但我從心底看不起你面對(duì)困難輕言放棄。希望你能堅(jiān)持下來(lái)?!焙髞?lái)那位同學(xué)堅(jiān)持下來(lái),發(fā)表課題組第一篇Nature論文,如今在國(guó)外做博士后,繼續(xù)科研。
“摔倒在地上不是失敗,真正的失敗是摔倒后你不敢再站起來(lái)。如果從摔倒的地方站起來(lái),你一定會(huì)成功的!”彭慧勝鼓勵(lì)同學(xué)們,“很多時(shí)候,成功就是在你快要放棄的時(shí)候再堅(jiān)持那么一小點(diǎn)。自己不要放棄,同時(shí)也要鼓勵(lì)別人堅(jiān)持做下去?!?/p>
永葆一顆好奇心,科研靈感來(lái)源生活
大屏幕上,一塊“布料”在浸濕、刀戳的情況下,依然能夠快速高效地為手機(jī)、平板充電。這便是彭慧勝團(tuán)隊(duì)研發(fā)的纖維鋰離子電池。
如何實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的電化學(xué)性能,如何與人體具有相容性,這是團(tuán)隊(duì)探索的兩大難題。在此之前,國(guó)際上從未報(bào)道過(guò)相關(guān)成果。團(tuán)隊(duì)提出高性能的纖維鋰離子電池,在全國(guó)100多個(gè)項(xiàng)目競(jìng)爭(zhēng)中成為唯一的幸運(yùn)者。然而項(xiàng)目啟動(dòng)會(huì)上,卻有專家學(xué)者質(zhì)疑,甚至直言:“不相信你們能夠做好?!?/p>
彭慧勝迎難而上,在日常生活中不停歇思索的足跡,向自然學(xué)習(xí),又超越自然。有一次,他看到中國(guó)科學(xué)院硅酸鹽研究所滿墻爬山虎,拔下來(lái)察看,得到啟發(fā)??椎澜Y(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)重要生物功能的普適策略,適用于一系列高分子凝膠電解質(zhì)體系。纖維電極與高分子凝膠形成緊密接觸的界面,保持良好的穩(wěn)定性,從而使纖維聚合物鋰離子電池性能具有良好的可重復(fù)性,實(shí)現(xiàn)更高的能量密度、更高的功率密度、更高的安全性。
“永葆一顆好奇心,對(duì)做科研來(lái)說(shuō)很重要?!迸砘蹌僬f(shuō),他平時(shí)喜歡看動(dòng)畫(huà)片,往往“跳出box,浮現(xiàn)很多奇思妙想”。既然高分子纖維材料能做電池,那么是否能做顯示器呢?彭慧勝創(chuàng)建出織物顯示器件,突破經(jīng)典顯示器件疊層結(jié)構(gòu)的研究范式,在纖維經(jīng)緯交織點(diǎn)構(gòu)建微型發(fā)光器件,也就是發(fā)光像素點(diǎn),將顯示器件與織物有效融合。
會(huì)變色、發(fā)光的衣服,變身手機(jī)的衣服,能顯示人腦想法的衣服……幻燈片上的畫(huà)面呈現(xiàn),仿佛科幻于現(xiàn)實(shí)中一一上演。彭慧勝還以學(xué)科交叉推動(dòng)創(chuàng)新,將柔軟的纖維發(fā)光器件應(yīng)用于神經(jīng)元精準(zhǔn)刺激,用于新生兒黃疸治療。
織物顯示技術(shù)已成為戰(zhàn)略發(fā)展方向,彭慧勝笑言:“再過(guò)半年,我們有望實(shí)現(xiàn)彩色的動(dòng)態(tài)顯示,也許未來(lái)我們能在衣服上看電視。”在2022年國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)化學(xué)領(lǐng)域十大新興技術(shù)中,彭慧勝團(tuán)隊(duì)的纖維鋰離子電池和織物顯示器件占據(jù)2項(xiàng)。
2023年9月,習(xí)近平總書(shū)記在東北全面振興座談會(huì)上首次提出:“積極培育新能源、新材料、先進(jìn)制造、電子信息等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),積極培育未來(lái)產(chǎn)業(yè),加快形成新質(zhì)生產(chǎn)力,增強(qiáng)發(fā)展新動(dòng)能?!比涨罢匍_(kāi)的全國(guó)兩會(huì)上,新質(zhì)生產(chǎn)力成為關(guān)注焦點(diǎn),“要牢牢把握高質(zhì)量發(fā)展這個(gè)首要任務(wù),因地制宜發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力”。彭慧勝團(tuán)隊(duì)以科研成果投身產(chǎn)業(yè)化,在新興應(yīng)用領(lǐng)域有所作為,希望能形成新質(zhì)生產(chǎn)力。
科研需要豐富的想象力和解決難題的勇氣
“科學(xué)前沿是無(wú)盡的,復(fù)旦要尋找更好的研究:基礎(chǔ)研究方面,如何做出重大原創(chuàng)科學(xué)發(fā)現(xiàn)?應(yīng)用研究方面,如何做出可能影響人類(lèi)發(fā)展的革命性技術(shù)?”彭慧勝認(rèn)為,學(xué)科交叉是誕生全新技術(shù)的重要方式。
十多年來(lái),通過(guò)纖維器件研究,彭慧勝培養(yǎng)了博士后13人、博士生34人、碩士生42人。畢業(yè)生29人在復(fù)旦、上交、同濟(jì)等高校任教,9人獲國(guó)家重要人才項(xiàng)目支持。他告訴學(xué)生們,科學(xué)研究至關(guān)重要的品質(zhì)是豐富的想象力和解決難題的勇氣。“復(fù)旦有豐富的學(xué)科資源,要多聽(tīng)講座報(bào)告,進(jìn)行跨學(xué)科交流?!迸砘蹌賹iT(mén)用一張幻燈片列出跨學(xué)科科研合作的學(xué)者,向他們表達(dá)誠(chéng)摯感謝。
繼續(xù)科學(xué)研究的腳步,彭慧勝致力從根源上思考人類(lèi)未來(lái)發(fā)展面對(duì)的難題,例如金屬主鏈高分子。彭慧勝歡迎師生們加入,一起探索全新的金屬主鏈高分子。
“我有一個(gè)夢(mèng)想,每當(dāng)被音樂(lè)打動(dòng)時(shí),我就想,應(yīng)該努力寫(xiě)出一篇這樣的文章,打動(dòng)人心,永垂不朽。”彭慧勝以歷史學(xué)家胡寶國(guó)《將無(wú)同》的一段話為思政大課作結(jié),與同學(xué)們共勉。
一陣掌聲過(guò)后,同學(xué)們紛紛舉手提問(wèn)。“在聽(tīng)您講座的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)您在做研究的過(guò)程中經(jīng)常會(huì)碰到一些難以想象的困難。但每次您都能通過(guò)像爬山虎和壁虎這樣的一些小事物找到靈感。請(qǐng)問(wèn)該如何培養(yǎng)自己在日常生活中的觀察力,促進(jìn)學(xué)習(xí)和研究?”2023級(jí)數(shù)學(xué)1班黃灼同學(xué)第一個(gè)提問(wèn)。
“我從大一時(shí)開(kāi)始,假期早上9點(diǎn)到上海圖書(shū)館看書(shū),帶一瓶水、一個(gè)面包,直到閉館時(shí)出來(lái)。我看了大量的歷史人文名著,廣泛閱讀對(duì)我科學(xué)研究很有幫助?!敝钡浆F(xiàn)在,彭慧勝依然堅(jiān)持閱讀文史哲經(jīng)典書(shū)籍,從中尋找科研靈感。
彭慧勝認(rèn)為,影響一個(gè)人發(fā)展的三個(gè)因素是智商、情商,以及他自創(chuàng)的新詞“擇商”。“人生的每一個(gè)階段都面臨諸多選擇,我們要有做出選擇的能力。這種能力可以從書(shū)中去學(xué),也可以從該領(lǐng)域的全球頂尖人物身上學(xué),學(xué)習(xí)他的思想,與他交流?!惫膭?lì)第一個(gè)提問(wèn),彭慧勝送給黃灼會(huì)發(fā)光的灰色連帽衛(wèi)衣。
2023級(jí)自然科學(xué)試驗(yàn)班梁延澎提問(wèn):“本科生如何找到自己心儀且有未來(lái)的研究方向與領(lǐng)域?”彭慧勝建議他多與老師們溝通交流,多進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。
“彭老師在取得自己重大研究進(jìn)展的那個(gè)時(shí)刻,是非常驚喜,還是很平淡?會(huì)如何慶祝?”2023級(jí)自然科學(xué)試驗(yàn)班蔣知澄提問(wèn)。
“每個(gè)人可能有不同的方式,我贊同當(dāng)你做出一個(gè)好的成果要慶祝。從心理學(xué)角度來(lái)說(shuō),會(huì)有利于你做更好的研究?!迸砘蹌僬f(shuō)。
思政大課下課后,彭慧勝被一群同學(xué)在相輝堂臺(tái)下圍住,有的向他請(qǐng)教科研問(wèn)題,有的好奇會(huì)發(fā)光的衣服如何發(fā)光,還有的和他一起往辦公室的路上同行許久。
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