從寒門學子到青年科學家他這樣“點亮”科研路

李晨陽

看到《自然》雜志將自己的工作評價為“remarkable（杰出）”“highlight（亮點）”，李志明的心情反倒比較平靜。這與6年前他第一次在《自然》發表論文時的狀態截然不同。

2022年12月15日，《自然》刊文盤點了年度亮點新聞和觀點，從1月到12月，每月各遴選出一項引人注目的科研工作。

中南大學材料科學與工程學院教授李志明與德國馬普學會鋼鐵研究所執行所長Dierk Raabe等研究人員合作發表的論文當選8月亮點工作。這篇論文報道了一種同時具有優異軟磁性能和機械性能的多組元軟磁合金材料。

軟磁材料是一類矯頑力低、容易磁化也容易退磁的磁性材料，應用于各類電能轉換設備中。對很多鋼鐵廠來說，制造硅鋼等軟磁合金材料堪稱“致富法門”，相對于普通鋼材，軟磁合金材料可以制造發電機轉子等核心部件，在市場上的地位完全不同。

“但是現有的軟磁材料，幾乎都有一個很大的缺陷——機械性能不足?！崩钪久飨颉吨袊茖W報》解釋，“這樣的材料，一方面很難加工成復雜特殊的形狀，無法滿足更高水平的產業需求；另一方面，使用壽命短，殘次品和報廢率都很高，造成了大量浪費，也給生產環節帶來很大損失。”

難題的關鍵在于，絕大多數提高材料機械性能的方法都會降低材料的軟磁性能。為了突破這個難點，李志明和合作者開發出一種包含5種元素的Fe-Co-Ni-Ta-Al多組元合金，通過獨特的結構設計和機理優化避免了兩種性能之間的沖突。

“他們的研究獲得成功的一個重要因素在于，多組元合金中的多種組成元素允許不同的甚至經常相互沖突的性能分別優化，這對僅由一或兩種主要元素組成的合金來說極其困難，甚至壓根不可能實現?！笔澜缰辖饘＜?、美國能源部橡樹嶺國家實驗室主任Easo P. George在《自然》上撰文評價道。

2014年底， 28歲的李志明從上海交通大學博士畢業后遠赴德國，開展博士后研究。

正式入職馬普學會鋼鐵研究所后，所見所聞在他內心引起了巨大波動。在名聲顯赫的“馬普所”中，鋼鐵研究所雖然只是個由三四棟小樓組成的規模較小的研究所，研究人員加起來只有200多名，但這里很多人都有極高的學術造詣，都在追求非常前沿的科學目標。走進實驗室，各種高端設備令人目不暇接，而且全部向研究人員開放，但此時，其中很多高端設備他還不會操作。

“就像掉進一個閃閃發光的寶庫，卻發現自己搬不動這些寶藏。”李志明別無他法，唯有學習。一周7天，從早到晚，他常常不是設計研究方案開展實驗，就是請所里的技術人員給自己培訓。這些技工都是當地人，為了跟他們更好地交流，李志明自學了一些德語?！拔移鋵嵵粫敲磶拙?，打招呼、感謝，但都運用得淋漓盡致。”他笑著回憶道。

當前材料科學與工程領域中不斷有新理論、新方法和新技術涌現，也有很多重要科學問題和技術難題亟待突破，這讓他學會用更客觀理性的目光審視自己、審視未來的道路。

2018年9月，他作為特聘教授入職中南大學，建立“先進多組元合金”研究團隊，同時還保留了馬普學會鋼鐵研究所的研究組客座組長身份，持續推進國際合作研究。

李志明的家鄉，在湖南省平江縣的一個小鄉村。在他小時候，這兒是貧困縣里的貧困村。但不管條件多么艱苦，父母都盡一切可能支持他讀書。到高中階段，他差不多就是當年村里唯一的高中生了。

之后，他進入景德鎮陶瓷大學就讀材料工程專業。第一次走出家鄉，他濃濃的鄉音在同學間顯得格格不入。

剛開始，他不太敢開口，總是捧著書本默默地看。后來他為了能做兼職賺點生活費，開始苦練普通話，語言表達和溝通能力慢慢提高。

他還通過擔任班長，加強了和周圍同學的交流，鍛煉了組織能力。

由于經濟拮據，獎學金就顯得尤為重要。“我必須保持不錯的成績，否則下個學期的學費和生活費都沒有著落?！彼寡?。

大學畢業后，他到上海工程技術大學攻讀碩士學位。碩士期間他潛心科研，憑借不懈的努力和勤奮，在國內外期刊上發表了多篇學術論文，申請到數項專利，其碩士學位論文還獲得了上海市研究生優秀成果獎。

對那時的他來說，發表第一篇國際學術論文無疑是最開心的時刻之一。

面對未來，李志明有許多研究計劃。他坦言，即便是被《自然》“點贊”的這項研究工作，也存在一些不足。未來，他們會繼續優化這種軟磁合金材料，并開發各種高性能多組元合金體系，推動新型合金材料產業化。

“一種新材料的出現，能讓很多過去實現不了的設計、創想變成現實，能推動很多新產品出現。歷史上，新材料甚至常常成為產業變革的先導。高性能金屬材料開發對我國高端制造業的發展意義重大。這是一項非常有意義的工作，我會繼續為之努力?！崩钪久鲗Υ顺錆M期待。