工程師界的一泓清流
——記國家大型科學儀器中心-北京電子能譜中心副主任姚文清

工程師界的一泓清流
——記國家大型科學儀器中心-北京電子能譜中心副主任姚文清

本刊記者 劉婉茹

清華大學號稱“工程師的搖籃”，而這個搖籃中孕育出的工程師多為男性，女性工程師實屬鳳毛麟角。從這個層面上來說，國家大型科學儀器中心-北京電子能譜中心副主任、清華大學分析中心高級工程師姚文清堪稱清華大學工程師界的一泓清流。

初見姚文清的人大抵都會有一個共同的感受——這是一位恬淡知性的女性，身上帶有知識分子特有的書卷氣。與姚文清交談是一件很輕松的事，因為她身上帶著一份校園內獨有的“單純”，毫不功利，令人如沐春風。就是在這樣舒適的談話氛圍中，我們得以真正了解一個女性高工，一個國家級平臺副主任不為人知的辛酸和快樂。

國家級平臺的建設與管理

國家大型科學儀器中心-北京電子能譜中心（以下簡稱“中心”）于2005年5月由科技部、教育部、北京市科委聯合規劃投資建設，根據建設創新型國家的重大戰略需求和充分發揮科技對經濟社會發展的支撐引領作用的要求，以提高自主創新能力、服務和支撐科技創新為目標推進表面科學研究和表面分析技術的發展，以先進的大型科學儀器為核心組建的集科研、教學和對外服務為一體的現代化表面分析國家級實驗平臺。

中心依托于清華大學分析中心，主任由薛其坤院士擔任。中心是國家計量認證資質認定單位，第三方產品質量檢驗機構，由管委會統一領導，依據相關規章制度，嚴格實行規范化對外服務。經過11年的發展，中心不但實現了重大的學術和技術創新，并且培養了一批具有學科交叉優勢的創新性人才。目前擁有包括院士、教授（杰青）、高級工程師等人員34人，大型儀器及設備總價值3000余萬元。承擔各類國家級、省部級課題研究工作，主要研究方向為固體表面化學、材料化學和環境催化等。通過表面分析儀器與學科建設的結合，促進儀器在我國表面科學研究領域充分發揮作用，也通過學科的研究促進新的分析方法的建立，發展成為國內表面研究的基地，建設成為一流的分析研究型國家儀器中心。

作為北京能譜中心多年的副主任，姚文清相繼實施健全各種相關管理規組成部分，北京電子能譜中心每年完成對外開放服務機時1萬多小時，支撐科研項目數（‘973’‘863’、國家重點專項等）700余項，實現對外共享率89%。”北京電子能譜中心先后為國內科研單位培養表面分析技術人員8名，并在科技部平臺中心年終考核中2次被評為優秀。

國家精品課：實驗室科研探究-電子能譜技術與納米材料表征

數十年如一日堅持國家標準制定

姚文清在清華大學屬于“老資格”了，自1988年7月起在清華大學分析中心工作，她已經在這兒走過了28個年頭。這些年，姚文清的主要研究方向是納米薄膜材料表面化學結構及環境催化材料的高效技術，先后主持或作為骨干承擔科技部創新方法專項、國家基金委儀器專項、國家“973”“863”等多項章制度，對中心的內部考核與外部接洽，實行嚴格管理，以確保中心得以緊張、有序、高效和規范地運行。她自豪地說：“作為國家創新體系的重要國家級項目。兼任全國微束分析標準化委員會表面化學分析分技術委員會副主任、國際標準化委員會表面化學分析分委員會委員、北京理化分析測試協會表面分析技術委員會副理事長、中國感光學會光催化專業委員會委員、東北大學秦皇島分校兼職教授等。

在表面分析領域，如何進行表面結構的準確分析，并擴大功能應用范圍是重要的發展目標。而要對表面結構進行準確分析，就必須先從分析方法入手，而分析方法的標準制定更是表面分析技術的重中之重。進入這個行業數十年來，姚文清從制定我國第一個俄歇電子能譜“GB/T 26533俄歇電子能譜分析方法通則”開始，相繼開展建立了分析絕緣類樣品表面成分及化合態等分析方法國家標準，建立了國家實驗室認證認可、計量認證資質認定的檢測依據。并作為我國唯一代表參加俄歇電子能譜的國際標準制定，在中、日、美6個實驗室的實驗比對中，測定結果最接近實際值，為共同完成的國際標準ISO/TR 22335-2007奠定了實驗基礎。其研究成果制定了國際標準1項、國家標準12項，占表面化學分析國家標準已發布總量的近三分之一。數十年如一日，姚文清的科研之路走得扎實而穩健。

做航天大工程中的“螺絲釘”

姚文清說，從日常應用的角度來看，對表面結構的分析主要是從原子級別去解釋材料表面結構的信息，例如電子元器件失效問題。“如何快速地評價早期失效的元器件，是提高航天用元器件可靠性的關鍵問題。”

隨著我國空間技術的高速發展以及“登月計劃”的實施與開展，空間科技領域已成為我國國家發展的重要戰略領域之一。通過對1980年到2005年在軌航天器的失效統計分析，大約占一半比例的失效類型是關于電方面的。直接暴露在外太空環境中的電子元器件在長期運作過程中發生的失效問題，必定成為空間科技領域的一個技術難題。2015年，姚文清承擔的科技部創新方法工作專項項目“新型功能材料的理化性能分析表達方法及應用”順利結題，研究成果為緩解這技術難題提供了強有力的理論依據。

關于電接觸材料，姚文清做了簡短的介紹：電接觸材料是制備電力、電器電路中通、斷控制及負載電流電器（如開關、繼電器、起動器及儀器儀表等）的關鍵材料，負擔接通、斷開電路及負載電流的任務，材料性能決定了電器開關的開斷能力和接觸可靠性。納米級表面分析技術可以了解該尺度材料表面的腐蝕形式、腐蝕產物種類和形態，在早期對表面腐蝕的程度和腐蝕過程進行準確分析和評價。該微觀評價方法的建立，對提高電接觸材料及器件的可靠性生產具有現實意義。

姚文清介紹：“利用表面分析技術針對表面材料在腐蝕過程中的界面狀態和化學反應，尋求積極的早期腐蝕診斷方法，取得了一定的研究成果。其中，關于俄歇電子能譜、X射線光電子能譜表面分析方法檢測和缺陷危害性的微觀評價方法已經轉化為國家標準，并應用在表面化學分析的能力驗證、日常檢驗及仲裁分析中，規范統一了相關分析方法，使得相關檢測數據的可比性增強，并為存在爭議的樣品提供了仲裁檢驗方法。”

目前，姚文清的這一項目成果已應用于多家半導體生產企業，涉及軍工、獨資、合資及國有大型企業，為企業產品質量設置了安全保障。解決了產業中突出的技術瓶頸，提高了工藝水平，為信息、生物、航空、航天、新能源及相關產業的高性能穩定材料提供了保證，有利于推動我國新材料產業發展所需的分析測試方法開發與應用向更高和更深層次發展。

經過多年的科研積累，姚文清陸續發表了SCI學術論文80余篇，總他引1919次，ESI high-cited paper論文4篇，雜志封面、封底論文各1篇；國家專利授權和申請5項；合作專著2部；2011年獲國家自然科學獎二等獎（第四完成人）；2007年獲教育部自然科學獎二等獎（第二完成人）；2002年獲中國分析測試協會科學技術獎二等獎（第二完成人）；2010年獲教育部自然科學獎一等獎（第四完成人）；2015年獲環保部環境保護科學技術獎三等獎（第三完成人）。

必須比別人更努力

姚文清經常覺得時間不夠用，她的女兒戲謔說她是家里的“主席”——跟“主席”一樣忙。姚文清苦笑道：“行政事務真的很繁瑣，談不上是什么大事，但卻很耗時間。除此之外，我還有自己的科研課題要做。這樣一算，真的是每天都很忙。”

別看姚文清在工作中雷厲風行，長袖善舞，其實對于女性科研工作者的辛酸，她可謂知之甚深。她說：“對于女性科研工作者來說，家庭真的是一個無可避開的節點。一方面是科研工作中緊湊的行程，另一方面是需要照顧的家庭和家人。要在二者之間達到一個平衡，有時候真的不是那么輕松。”

隨著年齡的增長，當看到一批批優秀的后輩，姚文清笑言，她已經被后浪拍在了沙灘上。這毫無疑問是戲言。一個人的價值體現在方方面面，付出就會有回報。這些年，姚文清在科研上的堅持，對學生的負責，乃至其待人接物的風度，都使她的形象愈加鮮明，如一泓清泉，浸潤人心。