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講臺是立身之基 科研是強身之本

2024-12-10 00:00:00楊洋
科學導報 2024年78期

他繪夢逐光,用知識點亮學生的未來;他辛勤耕耘,詮釋堅守三尺講臺的初心;他潛心科研,不斷探索未知,勇攀科學高峰;他牢記使命,立德樹人,為著力培養擔當民族復興大任的時代新人而傾情付出。他先后獲得國家杰出青年基金、國家高層次人才特殊支持計劃(萬人計劃)百千萬工程領軍人才、三晉學者等榮譽,他就是太原理工大學教授、博士生導師董晉湘。

“每個人都希望自己能夠取得成功,在事業發展的長河中,每個人都是其中一分子。一項偉大的事業,是需要數十年、幾代人的接力傳承。‘功成不必在我,強國復興有我’,只要能夠作為偉大事業的參與者,對這項事業的成功作出過貢獻,我就沒有空度人生!”董晉湘眼神堅定,緩緩地說道。

堅守科研初心 篤行不怠

“我上學的時候,趕上了‘文革’特殊時期。學習的知識比較零亂,沒能形成一個良好的系統,直到高中和大學才進入了一個比較系統的學習階段,取得了一定的知識積累,這也為我之后的研究與工作奠定了基礎。”董晉湘講述道。

步入大學后,盡管當時沒有那么多選擇,但董晉湘還是被化工學的魅力所吸引,老師們淵博的知識與嚴謹的治學態度如同明燈一樣照亮了他前行的道路,在后續他選擇繼續深造之時,已默默立下成為優秀學者的志向。

在董晉湘看來,本科與研究生學習階段有著根本的差異,前者要創造新的知識,后者是繼承已有的知識。在研究生學習階段,導師明確提出:“研究生不能搞開發,必須完成基礎研究的課題,提高理論水平。只有知道別人的論文是如何來的3nmfc3P2nWlzvvV2ya//SmtKyY2pd/ve8m1NqvsWBng=,才能夠在將來不迷信他人的結論,學會鑒別前人研究的局限性。做到這一點,才能夠在將來的技術研究中心有所創造。”即使很多年過去了,導師的忠告還一直印刻在董晉湘的腦海中,而這些忠告也成為他科研之路的“明燈”,時刻警醒著他。

在研究生學習的3年中,董晉湘參加了導師承擔的“863”計劃、山西省自然科學基金等課題,研究內容涉及沸石分子篩合成新方法、沸石分子篩晶化機理、新型儲氫材料等方面的研究。在導師的支持下,董晉湘的碩士論文研究工作發現了蒸汽相合成法的沸石分子篩合成新方法,研究結果發表在英國皇家化學會的重要刊物上。“這個新方法的發現,主要是歸功于課題組內部活躍的氣氛,允許學生發揮想象力,其次是導師嚴肅的學術作風,要求研究生大膽假設、謹慎求證。最終,經過嚴格的實驗證明,變成科學的方法和規律。”董晉湘說。

這一階段的學習讓董晉湘對創新有了較為深刻的認識,在他看來,創新實際上是針對前人沒有解決的問題,利用已有的知識,避開他們所無法走通的路線,進行合乎邏輯的大膽想象推理,再經過嚴格的實踐驗證,就有可能會實現。

科教相長 以身為范致力培養社會需要的人才

“用赤誠踐行育人使命”。董晉湘在忙碌的科研之旅中披星戴月,在知識的海洋中奮力前行。他深知,科研的最終目的是服務于社會,而教育則是這一服務的重要途徑。多年來,他從未忘卻教書育人的神圣使命,始終堅持立德樹人、以身為范,不斷提升教學能力、科研水平和知識的儲備,努力培養出全面發展、德才兼備的優秀人才。

畢業后,董晉湘留校任教,開始了他科學研究的職業生涯。“我的早期研究仍然局限在應用基礎研究上,經過幾年的積累,研究的興趣就不僅僅局限于理論探索了。當時的想法是一定要有點工程實踐的成果,不然老師和學生紙上談兵也說不過去。”董晉湘笑著說道。

有了想法,就開始行動。董晉湘展開了市場調研,他驚訝地發現,在當時全球沸石分子篩的市場年需求10億美元,吸附劑占10%,催化劑占40%,技術含量最低的無磷洗滌劑助洗劑占50%,產量超過200萬噸/年。無磷洗滌劑助洗劑用的是4A沸石,在研究沸石分子篩的同行當中,對此都不屑一顧。他們認為,這種沸石的合成太成熟、太簡單了,研究它既不好發表論文,也不易有發明創造。而董晉湘對此理解恰恰相反,這么有用的東西,或許可以做一些深入的研究。

反復查閱資料,沉浸在實驗室中,再細化研究工作……然而,最終董晉湘得到的結論是,導向劑技術合成的4A沸石,晶體粒度比較小,大致有200~800納米,屬于亞微米材料,它們在水中不易沉淀,實際使用中會影響天然水體的透光性,有可能帶來新的污染。但這一結果的出現并沒有讓他就此放棄,他又將目光轉向了δ相層狀二硅酸鈉上。

任何一項研究的背后都是大量的時間與實驗、失敗與合作等因素支撐起來的。董晉湘團隊在取得實驗室數據的基礎上,先后3次利用無錫林洲干燥設備廠的小型設備開展中試,取得工業放大所需的基本數據。進而,對勝通集團現有的生產裝置、工藝流程、工藝控制參數進行了全面改造。在此基礎上,利用該公司兩條生產線的一條,雙方于2002年進行了18噸/天的工業生產定型實驗,經過連續的生產,實現了產品質量穩定、達到設計生產能力的目標。在技術上解決了層狀二硅酸鈉晶體結構穩定性問題,高純度、快速合成工藝的實現等系列問題,產品質量得到了上海白貓等用戶的認可,并已經開始在上海白貓公司等用戶的無磷洗衣粉中使用。

在每年研究生入學時,董晉湘都會告訴學生們:“進入碩士研究生學習階段,是與前16年學習完全不同的階段,以前是學習知識,現在開始需要使用已有的知識基礎,為社會創造新的知識。而未來,能夠創造新的知識,可以獨立工作,最終為社會發展作出貢獻才是這十余年學習的根本目的。”

董晉湘堅守“立德樹人”初心使命,以“三問——問世界未知、問人類命運、問社會需求”為引領,指導學生開展原創到應用的貫通式研究,促進學生實踐動手能力、團隊協作能力、創新創造能力培養與服務國家需求、奉獻社會價值塑造。累積培養博士生12人,碩士生35人,培養全國百篇優秀博士論文獎獲得者1人、國家優秀青年基金獲得者2人、山西省青年三晉學者1人、教育部“新世紀優秀人才支持計劃”入選者1人、山西省青年拔尖人才2人。指導研究生在包括(Angew. Chem. Int. Ed.,J. Am. Chem. Soc.,Chem. Commun.,IEC&R,AIChE Journal,Chem Eng Sci)等化學化工類期刊發表學術論文300多篇,授權中國發明專利50余項。培養的畢業生深受高校、科研院所和企事業單位的青睞。

勇擔重任 砥礪前行積極培育煤炭領域新質生產力

從最初開始接觸科學研究以來,董晉湘取得過一些創新性的成績,也有成果得到工業應用。董晉湘表示,早期的研究,由于對社會需求理解不夠清晰與深入,工作成績總體比較零散。直到學習習近平總書記“廣大科技工作者要把論文寫在祖國的大地上,把科技成果應用在實現現代化的偉大事業中”的重要論述,讓他深受啟發和鼓舞。

中國資源稟賦,煤化工路線生產化工產品,對于中國有效降低原油對外依存度具有重要的價值。通過文獻分析,請教同行學者,董晉湘在山西、寧夏、新疆等地的相關企業現場調研,對煤化工相關產業特點有了比較系統的認識。他深深感受到中國煤化工在煤氣化及中游大宗化學品生產等中上游領域,取得了令世人矚目的應用成果。同時,通過煤化工與石油化工的對比,看到煤化工產品門類比較少、產品附加值不夠高的問題。

此基礎之上,結合自身的優勢,董晉湘帶領課題組同仁開展煤炭資源化利用的研究工作。研究工作針對煤化工大宗化學品生產的特點,開展等分子設計,來合成新型表面活性劑、功能性油品等精細化學品,結合低碳發展的時代要求,進行反應—分離—應用相結合的工藝路線設計,調控關鍵反應催化劑的性能,為工業化實施奠定了堅實的基礎。研究工作在高品質全合成多烷基環烷烴油品創制;新型分子結構低泡高滲透支鏈表面活性劑合成方面的成果,能夠滿足交通運輸、精密制造、電子元件等跨行業的社會需求。目前,董晉湘正在積極和相關的企業聯絡,推廣實驗室成果。他希望能夠加快實驗室成果的轉化步伐,對山西省經濟結構的調整與轉型,作出積極的貢獻,為提高煤化工產品競爭力、減少對石油依賴提供更多的選擇。

知不足而奮進,望遠山而前行。董晉湘帶領著他的團隊,繼續在教學科研道路上不斷邁進。潛心研究,不斷探索科學邊界;以身作則,為師生樹立良好榜樣;教書育人,為太原理工大學培養莘莘學子。

董晉湘并沒有在他本該停下腳步的時候選擇停下,他希望能為他的團隊撐起一片天,讓他們的未來更趨于穩定。他深知,技術的研究創新是永恒發展的,未來仍然大有可為。而在他的身后,越來越多的青年科研工作者正與他一起奮斗!

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