郭俊杰：科研的最大動力來自于興趣

劉玉杰

郭俊杰，山西省“百人計劃”特聘專家，太原理工大學教授、博士生導師。20]0年取得日本東北大學博士學位，師從陳明偉教授。2011年2月-2014年9月在美國橡樹嶺國家實驗室STEM課題組Stephen Pennycook指導下進行博士后研究，從事低維納米材料的掃描透射顯微技術相關的研究工作。回國后擔任功能材料結構表征課題組組長、學術帶頭人。主持國家自然科學基金、山西省基礎研究計劃、留學人員科技活動項目擇優資助等科研項目，曾經獲得青年三晉學者（2016），山西省學術技術帶頭人（2015），山西省高?！?”領軍人才工程（第二層次），山西省科學技術獎二等獎（2015）等獎勵與榮譽。

致力于對先進功能材料微觀結構進行系統研究，近年來在國際/國內學術會議上作口頭報告20余次，獲得國家發明專利授權8項。發表論文50余篇，其中第一/通訊作者17篇，包括narure Commun，3篇、Small 1篇、Acta Mater，1篇、Phy8，Rev，B1篇、aPP/，Phy5，Lett，3篇，總被引用500余次。

深夜十點，太原理工大學的郭俊杰教授剛剛巡視完實驗室走出來，對于他而言，每天實驗室最后的巡視已經成為習慣。他要確保每一位學生的安全離開，確保實驗室的每一個細節都井然有序。依托新材料界面科學與工程教育部重點實驗室，由郭俊杰擔任組長和學術帶頭人的課題組，正承擔著國家自然科學基金等科研項目和課題。

2014年，郭俊杰從美國國家橡樹嶺實驗室完成博士后工作歸國，入選山西省“百人計劃”特聘專家，回到了母校太原理工大學，組建科研團隊，開啟了他新的人生征程。逐夢之路越走越寬

龍城太原，鐘靈毓秀，人杰地靈，在這座古老而又兼具現代氣息的城市里，國家211工程重點建設大學——太原理工大學坐落于此。1999年，郭俊杰考入太原理工大學，在這里度過了8年的青春時光，并從此與這所大學結下不解之緣。

在碩士生導師許并社教授的影響下，郭俊杰開始從事納米炭材料的制備和結構表征研究，在電子顯微鏡下關注材料的超微觀結構，并逐漸對此產生了濃厚的興趣。正所謂興趣是最好的老師，學習與科研從來不會讓他覺得枯燥，就這樣，郭俊杰慢慢進入了神秘的材料學領域。

在他的導師許教授看來，“郭俊杰是很勤奮、很專注的青年，是一個能坐得住科研這把‘冷板凳的人”。正如許教授所言，郭俊杰自研究生階段開始就扎根于材料的微結構表征專業領域，不喧囂不浮躁，認認真真學習，踏踏實實實驗，郭俊杰回憶道：“我當時沒有別的想法，只是順著內心的意愿想要把事情做好?！?/p>

功夫不負有心人，攻讀碩士期間的郭俊杰就已經在專業領域嶄露頭角。他參與的關于微米石墨球物質的微觀結構與性能研究獲得山西省自然科學類一等獎；發表的第一篇論文獲得《新型炭材料》（SCI收錄期刊）優秀青年論文獎。難能可貴的是，論文的陸續發表及眾多的榮譽并沒有讓這個逐夢少年沉溺其中、止步不前，而是成為了他一步步向前的強心劑。對他而言，科研沒有止境，他的夢想之路才剛剛開始。

2007年，郭俊杰遠赴日本仙臺東北大學攻讀博士學位，主攻無機材料在極限條件下的結構穩定性研究。在這里，“苦行僧”般的求學經歷真正開啟了他對科研的熱愛。導師陳明偉教授在課題組的名言“work hard，work smart”深深影響了郭俊杰的科研觀，“我不再認為科研是謀生的手段，而是作為興趣去玩。在我看來，科研工作的特點就是在實驗結果的不可預測性，這非常有趣，做一輩子都不會感到乏味”。他認為，“搞科研的人一輩子都要學習和創新，不斷發現新的知識和結果?！?/p>

在日本求學的生活并不輕松，從早到晚，科研和學習任務都很重，但也正是這種緊張的節奏，讓郭俊杰完全沉浸在了科研的世界中。郭俊杰說道：“我越來越喜歡這種新鮮與挑戰。”這段期間的學習，幫助他奠定了良好的科研基礎，養成了嚴謹的科研習慣，而他也憑借優異的成績和卓越的科研表現，獲得全球COE項目專項和廣瀨川國際獎學金。

獲得博士學位后，郭俊杰首先想到的就是回到母校，報效家鄉。在太原理工大學，見到恩師許并社教授后，他卻被許老師的一席話醍醐灌頂：“科研是一生的事業，盡管你已經在業界嶄露頭角，但是還沒有全面地了解世界范圍內這個專業領域的發展全貌，你應該再出去學習鍛煉，讓自己再成長一些，你才有足夠發展的資本與能力。”郭俊杰深以為然。

也恰好在這時，郭俊杰接到了來自美國橡樹嶺國家實驗室的邀請，這個國家實驗室目前在材料研究、超級計算機等方面都走在世界前列。而他所在的課題組是專門的掃描透射電子顯微鏡實驗室，尤其擅長利用電子顯微鏡研究石墨烯等二維材料。這個機會對于郭俊杰而言，方向非常吻合，于是他收拾行囊，再次出發。來到美國橡樹嶺國家實驗室后，郭俊杰加入了電鏡界知名教授Stephen J.Pennycook的STEM Group進行博士后研究，從事低維納米材料的掃描透射顯微技術相關的研究工作。

在這里，郭俊杰不僅接觸到了專業領域最前沿的技術和最頂尖的科研工作者，而且感受到了另外一種科研風格。美國的科研方式與日本完全不同：在美國工作很少加班，但更注重不同專業特長的人員的協作，因此科研是極其高效的?！凹词故俏缧莺涂Х葧r間，團隊也會在一起討論關于科研的問題。”郭俊杰說道，“閑暇的時間更容易有好的點子，這種科研理念至今對我影響頗深?！贝送猓〗苓€談到：“美國的合作制度讓我非常欽佩，不存在個人的利益紛爭，完全出于對科研問題的考慮，每個人從各自的專業角度出發，團結協作，這些讓我非常感動，也是我現在一直在自己的團隊中提倡的科研態度。”

在美國學習期間，郭俊杰發表了數篇高質量的論文，這段經歷，也讓他明白“注重生活并不會影響科研的高效”，這種理念讓郭俊杰在之后的科研工作中更加注重團隊協作與高效，更加關注生活與工作的質量，在兩者之間角色切換，在時間分配上變得更加游刃有余。勇攀高峰不斷超越

從1999年到2014年，從本科到博士后，15年的時間，對于郭俊杰來說不僅是學習的過程，也是他在科研道路上不斷探索、創新的歷程。這些經歷讓他在專業領域迅速成長、羽翼漸豐，也讓他對于科研與學術更加執著與專注。

這些年來，郭俊杰主要從事先進功能材料微觀結構的研究工作，研究方向主要集中于電子顯微學（球差矯正掃描透射顯微技術以及波函數重構技術、電子能量損失譜等）在先進物質超微觀結構表征中的應用；低維sp2炭材料控制生長及結構調控及其在能源存儲和轉化等方面的應用，建立先進材料微觀結構與性能之間的關系，探索提高材料性能的新途徑。

專注的力量是巨大的，經過多年的潛心耕耘，郭俊杰在專業領域取得了頗多成果，屢創佳績：利用原子分辨率的電子顯微鏡表征了納米多孔炭材料，確定了其結構是富含拓撲缺陷的石墨烯片組成的三維網絡體系，解決了學界關于多孔炭材料結構單元描述的持久爭論，揭示了拓撲缺陷可引起石墨烯局部皺折，影響石墨層堆垛和納米孔的分布，進而決定其捕獲H₂等小分子的行為。

郭俊杰還主持了國家自然科學基金項目：碳洋蔥/貴金屬單原子復合材料的電催化性能研究。他們之前在科研實踐的過程中發現，減小催化劑顆粒尺寸是提高燃料電池陰極鉑（Pt）基催化劑效能的有效手段，但是團聚問題使此類催化劑很難進一步降低至納米尺度以下，于是，他們依據碳洋蔥結構中的品格缺陷能有效釘扎貴金屬單原子活性中心，阻止其團聚形成納米顆粒的特性，通過液體介質等離子體電弧法使金屬單原子與碳洋蔥白組裝，實現了金屬原子利用率的最大化。他們考察其作為燃料電池用氧還原催化劑的電催化性能，并結合電子顯微學與理論計算研究碳洋蔥結構對金屬單原子文的釘扎機制，闡明金屬單活性位的催化機理；建立高分散性金屬單原子催化劑的原子分辨率結構特征一局域行為一宏觀性能之間的關聯，闡明決定金屬催化劑性能的結構根源，這對提高貴金屬利用效率和降低能源消耗都有著重要的科學意義。

科研注重創新和實踐，需要在理論的指導下，不斷實現新的突破。郭俊杰教授的團隊在進行科研實踐的過程中，屢次嘗試新的方法，尋找新的解決途徑?！翱蒲袑τ谖叶?，不僅僅是工作，每一次向未知世界邁出的一小步都讓我十分著迷”，這些創新成果的取得，在他看來，正是不斷嘗試獲得的肯定。

近年來他在國際/國內各類學術會議上作口頭報告30余次，發表論文50余篇，其中第一/通訊作者18篇，包括Nature Commun 3篇、Small 1篇、ActaMater 1篇、Phys Rev B1篇、ApplPhys Lett 3篇，總被引用500余次。郭俊杰這樣說道：“科研的另外一個樂趣就是分享、傳承與碰撞，只有這樣，才能集思廣益，科技才能真正應用和服務于人類社會。”郭俊杰盡管年輕，卻將科研的責任與義務擔負肩上。他不斷學習提高自己，同時也希望傾盡全力要把所學貢獻于社會，這樣的人生在他看來充滿了意義。新的征程新的挑戰

2014年10月，郭俊杰結束美國之行，再次選擇回到了太原理工大學。他說道：“這些年在國外，其實心心念念的還是祖國、家鄉和母校，留學經歷只是一個歷練和提高的過程，我的未來在中國！ ”

當被問到為什么選擇放棄國外優渥的生活工作條件，選擇回太原理工大學重新開始時，郭俊杰談到了三方面原因。首先，隨著國家綜合實力得到提升，政府越來越重視國外的人才引進，“國內大環境非常好，政府在資金和政策上都給予很大的幫助，回國后，一心想著為國家培養出更多優秀的人才是我內心最迫切的想法。”其次，回到母校重新開始，意味著新的挑戰和新的機遇，郭俊杰說：我是一個喜歡接受挑戰的人，在當代這個大科學時代，‘單打獨斗，的科研模式早巳落伍，我更希望學習帶領團隊，和團隊一起共同去開展科研，把自己國外的優秀經驗帶回到祖國?！痹倨浯?，在國外留學期間，郭俊杰其實一直關注著母校的發展?！拔医洺g覽的網頁就是山西新聞網和太原理工大學的主頁，非常關注它們近期的動態，我希望有機會可以回報母校”，說這些話時，他的眼睛里透露出信心與篤定，這次歸國，對于郭俊杰而言，不僅是人生新的起點，更寄托著他內心深處的光榮與夢想。

回到國內，郭俊杰組建了新的團隊。在跨學科、有梯度的年輕團隊中，導師們跨學科、跨領域，都是各自領域內的翹楚，專業涵蓋了化學、材料制備和電子顯微學等。在談到團隊構成時，郭俊杰這樣說：“當學生遇到問題時，在不同專業領域的導師那里，他們可以獲得最專業的回答，成長更快。我不希望我的學生將來只是和我比肩而立，我要看到他們超越我們這一代人，更加專業，更加優秀。”說這番話時，郭俊杰流露出的那份期盼與熱忱溢于言表。

不僅如此，這個課題組的競爭機制也很有趣，“課題組分為3個研究方向，彼此獨立而相互競爭，彼此合作還能相互促進”。郭俊杰說：“我們和組內學生交流時不會詢問他導師的姓名，我們關注學生真正的科研能力，關注學生的發展潛質，我們盡可能為學生的成長發展捂建平臺。”事實確實如此，這種合作又競爭的機制最終形成良性競爭，課題組承擔了國家自然科學基金，山西省基礎研究計劃，青年三晉學者支持計劃；山西省引進海外高層次人才“百人計劃”項目，人社部留學人員科技活動項目等項目，并獲得山西省自然科學二等獎，山西省學術技術帶頭人，山西省高?！?31”領軍人才工程（第二層次）等獎勵與榮譽?！懊刻旌蛯W生在一起工作探討，看著他們成長進步，感覺非常好?！彼牢康卣f道。

在他看來，社會的進步發展離不開人才的培養與教育，只有每一位科研人員盡心職守，不圖功名利祿，才能形成良好的社會風氣。一直以來，郭俊杰都把自己的導師和學界德高望重的前輩作為學習榜樣，在他們身上，郭俊杰看到了為人謙遜、海納百川的寶貴品質。他希望自己無論是治學還是為人，也一樣都能給學生樹立起好的榜樣，在未來的日子里，郭俊杰要求自己要以身作則，靜下心，沉住氣，把科研這把“冷板凳”坐熱。他非常確定，自己的學生會有更好的未來，他用這樣的方式回饋母校，也用這樣的方式延續自己的夢想！