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卢柯:提出“材料素化”新概念
来源:摘自社中央网站      发布时间: 2018-12-29
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   近期,全国政协常委、九三学社中央副主席、中国科学院院士卢柯关于“材料素化”的战略研究成果《Playing with defects in metals》在《Nature Materials》上发表。

    “材料素化”是卢柯近年来在对材料科技发展趋势的综合研究分析下提出的新概念。多年来,材料,尤其是金属材料的发展依赖于合金化来调节材料性能,但合金化在很多体系中的发展潜力将尽,而且合金化也加重了我们对自然资源的依赖。“材料素化”指通过跨尺度构筑与组织结构调控,制造少合金化的“素”材料,大幅度提高材料的综合性能,实现不(或少)依赖合金化而调控材料的电子结构、晶格及相结构、形态与尺寸、以及界面表面结构等,减少或替代贵重、稀有、或有毒元素的使用。它为我们解决材料面临的可持续发展的以上难题提供了一个全新的思路。文中指出,实现“材料素化”的关键是有效控制材料中的各类缺陷,这一点材料科学研究仍有很长的路要走。

    卢柯16岁上大学,25岁获博士学位,28岁被中科院金属研究所聘为研究员,36岁被任命为中科院金属研究所所长,38岁当选最年轻的中科院院士,41岁成为美国《科学》杂志创刊以来首位担任评审编辑的中国科学家。

    卢柯认为自己并非什么神童,只是花足够耐心与时间去坚持自己的研究方向,屏蔽纷繁的外界诱惑,科研已经成为兴趣,成为享受,成为生活的一部分。卢柯说,有了兴趣第一要素,坚持与勇气便是接下来科研路上的两个重要伙伴。“科研的本质是创新,因此就需要有与别人不一样的勇气。科研是一件鱼与熊掌不可兼得的事儿,选择了科研,就要放弃其他一些东西。所以,最大的痛苦和挫折,其实是来源于自己。”

    “表面纳米化”技术是卢柯研究组最引以为傲的成果之一。他们开创了金属材料表面纳米化研究方向,但研究过程曾让他备感煎熬。自1997年到2003年,全世界或许只有卢柯一个组在做这项研究。虽然初步实验证明该技术具备可行性,但在其他人眼中,“表面纳米化”等同于“不可能”3个字。“最痛苦的不是说服别人,而是连说服自己的学生都很难”,研究方向无人认可,国外同行嘲笑其“没有新意,没有多大的意义和价值”。但就如其坚定选择了科研一样,他认为只要自己想清楚,并且想法经分析后是可行的,就应该坚持下去。卢柯的坚持得到丰厚收获。去年10月18日,《科学》杂志发表了他们取得的最新突破,在金属镍中发现了具有超高硬度和热稳定性的纳米层状组织。同期发表的评论认为,这一成果“非同寻常”,将为“各类工业制造的基础研究与潜在的技术应用打开新视野”。这是利用表面纳米化技术做出的又一项重要成果,也是在表面纳米化研究方向上他们发表的第三篇《科学》论文。

    卢柯认为,好的科研体制不但要出好成果,更要出好人才。沈阳材料科学国家(联合)实验室成为机制创新试验场。建立之初,卢柯与研究所领导层决定,在实验室取消论文发表奖励,年底考评采取研究部主任讲一个科学故事的方式。“所谓科学故事,就是讲述科学研究解决了什么问题,取得了什么进展。而且不是每个人每年都要讲,如果你今年觉得尚未准备充分,可以明年甚至后年再讲。”卢柯说,故事的后边就是学术问题,如果不花足够时间研究,很难有深的理解。即使一些新领域起初会有很多新现象,但深入研究下去也需要很长时间。“其实解释一个发现比发现本身更难,这是科研最难的环节之一。能够解决一个问题,比发表多少文章要好得多。”当论文发表不再成为奖励指标,研究人员们为了能把故事讲完整,反而投入了更多的精力在科研中。卢柯在实验室搭建了一个公共技术支撑平台,实验设备集中管理,实验室内的学生、研究人员免费使用。“做科学研究的人要有能力判断自己所做的事情是正确的,同时保证你测量数据是准确无误的,这就需要充分的实验测量,实验设备免费使用为此提供了保障。”卢柯每年都会从经费中拿出很大一部分用于公共技术平台维护与发展,实验室内的各个研究部也因此拥有更为方便顺畅的科研交流合作平台。近两年来,实验室论文引用情况一直在该领域名列前茅。在这样的氛围下,卢柯带领的研究组成了最“耐得住寂寞”的人。

    纳米材料的未来会怎么样?卢柯认为,“可以研究的事儿非常多,前景非常广阔”。未来,可能现在的材料都不存在了,新的材料会取代它们。“纳米材料会重塑我们的世界。”

    卢柯猜测自己应该能活到80岁。“那时候,我希望能弄明白纳米材料科学的基本框架,吃透纳米材料科学的基本原理。脑子里还要存很多的科研经历和故事,和年轻人聊天时,能聊点好玩的、对他们有价值的信息。”

    去年,卢柯去拜访了自己80多岁的德国导师。见面前,老先生刚做了一场手术,看起来精神不济,卢柯调侃说,“跟我讲讲你这一年都做了什么”,老先生的眼神立马就亮了。老先生退休后,自费参加国际学术会,去年他去了布拉格,今年还计划要到日本,只为做一个poster。其实也就是自己一个人在书房里勾勾画画计算推导的一些想法,或许根本就没人能看明白。

    为什么还要让他去呢?他太太说:“得让他去,他只有到那里才会神采飞扬。”

    人老了,孤独是最可怕的。卢柯想象自己退休以后,肯定不会一个人窝在沙发里,对着天花板发呆。他反问自己:职业科学家除了做科研,还能做什么呢?“做得动时,就去实验室;做不动时,就到青年人中去,青年人是我的同行。”想象着导师跟年轻人聊天时神采飞扬的模样,卢柯说,“我以后肯定也会这样。”正如,此刻,聊天中的他神采飞扬。

    2017年3月,首批国家“万人计划”科学家工作室授牌仪式在中国科学院高能物理研究所举行。九三学社中央副主席、中国科学院院士、沈阳材料科学国家(联合)实验室主任卢柯等6名“万人计划”杰出人才领衔的工作室被授牌,并颁发杰出人才入选证书。

    科学家工作室作为国家“万人计划”杰出人才的特殊支持政策,有别于传统的项目制科研资助模式,采取“一事一议,按需支持”方式,聚焦前沿、突出高端、合理布局,同一研究领域一般只支持一人,不搞大规模申报。对入选科学家从事的战略性原创性研究进行特殊支持,充分体现“资助人而不是项目”,即以杰出科学家及其研究团队为中心,瞄准世界科技前沿,首席科学家自组团队、自主管理、自由探索、自我约束,以促生具有原创性和国际突出影响的科学研究成果,促进基础研究若干重点领域形成国际“领跑”优势,提升中国科学家在国际上的影响力。

    习近平总书记在看望参加全国政协十二届五次会议民进、农工党、九三学社委员联组会讲话中,希望广大知识分子积极投身创新发展实践,想国家之所想、急国家之所急,紧紧围绕经济竞争力的核心关键、社会发展的瓶颈制约、国家安全的重大挑战,不断增加知识积累,不断强化创新意识,不断提升创新能力,不断攀登创新高峰。

    国际竞争归根到底是人才的竞争。经过几代人的不懈努力,我国人才队伍建设取得巨大成就,但人才队伍规模、结构和素质与发达国家相比还存在较大差距,特别是高层次创新型人才匮乏,人才创新创造活力不足,成为制约创新驱动发展的“瓶颈”。

    2012年9月启动的“国家高层次人才特殊支持计划”(简称“万人计划”),是与“千人计划”并行的国家人才工程,旨在支持本土高层次创新创业人才。此计划体系由三个层次、七类人才构成,第一层次即为杰出人才,计划支持100名研究方向处于世界科技前沿领域,从事探索性、原创性研究,具有成长为世界级科学家潜力的本土人才。

    “科技工作者作为科学技术前行者和开拓者,作为科学文化知识继承者和传播者,在实现中华民族伟大复兴的征程中承担着越来越大的历史责任,发挥越来越重要的作用。我很荣幸人选国家“万人计划”杰出人才,希望通过国家稳定支持,让我的全部精力专注于科技创新,瞄准一个长远目标,面向国际科学前沿和国家战略需求开展高水平创新研究。“卢柯说。

    “致天下之治者在人才”。体制机制改革是具有全局性根本性的问题。2016年,中共中央出台《关于深化人才发展体制机制改革的意见》,对人才领域改革作出全面部署。习近平总书记强调“要着力破除体制机制障碍,向用人主体放权,为人才松绑,让人才创新创造活力充分迸发,使各方面人才各得其所、尽展其长”。

    目前,一些单位的科研人员写规划、申项目、争经费、发论文、报奖励耗费了大量时间和精力,也给科技领域带来不正之风。为了破除这一周而复始的“怪圈”,此次由中央人才工作协调小组指导设立科学家工作室,堪称培养战略科技人才的重要举措。中央人才工作协调小组明确,将统筹国家现有科技、人才计划政策资源,建立明确支持渠道,强化长期稳定支持,营造潜心研究环境,让科研人员不再为杂事琐事分心劳神。除国家委托的重点工程项目外,逐步实现首席科学家和课题组长不再申请竞争性科研项目经费。

    按照国家“万人计划”科学家工作室建设方案,支持政策主要包括四个方面。一是长期稳定的经费支持。5年一个周期,连续支持2—3个周期,每个周期支持经费一次性核定,按年度拨付。二是团队支持。科学家工作室在技术支撑人员、行政服务人员、青年人才项目绿色通道、研究生名额等方面都享有更大自主权。三是科研管理。向用人主体放权、为人才松绑,赋予更大人财物支配权。四是提高薪酬待遇,探索年薪制、协议薪酬制、特别补助等分配和激励方式,提高首席科学家及团队成员的薪酬待遇。

    “30年来在科研一线工作的工作经历,我深深体会到作为一名科技工作者的社会责任和国家使命。”卢柯说:“目前,许多科研人员陷入写规划指南、申请项目、争取经费、发表论文、申报奖励的周而复始循环中。期待科学家工作室能够在改变这一现象上有示范作用,通过稳定支持一个出色的研究团队,真正稳住一批优秀科学家,让他们静心工作。” 卢柯认为:“科学家工作室作为一种新的科研资助机制的探索,也是一种新的科技人才培养模式的探索,将深远影响科研行为和科研文化。”

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