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本文摘要:让学生彭俊霞对方宇说,就像方宇和他的学生一样,方宇的学生何美霞,(7)请根据认证报告填写预学历水平。
问题一.处理危险半辈子,院士有点疯狂
处理危险半辈子,院士有点疯狂
陕西师范大学前校长房喻顶天立地做科研,带领团队多次打破国外技术垄断,研发出国利器
房喻(左二)对学生的学术要求非常严格,但他也尊重学生,经常强调师生人格平等。图片由受访者提供
痴迷于科学研究的人会有点疯狂。图片由受访者提供
痴迷于科学研究的人会有点疯狂。
为了研究爆炸物的敏感材料,在出差的路上,一看到嗅爆犬,房喻就跟着跑,观察犬的行为。在实验室里,他拿着臭袜子和烂苹果,和学生一起消除异味的干扰。经过20多年的持续攻关,方宇团队打破了国外技术垄断,开发了具有国际竞争力的爆炸物探测设备。只要接触过爆炸物,即使清洗两三天,也能瞬间测量。”
面对入选中国科学院院士的好消息,方宇建议我们在采访开始前不要过分强调院士的头衔。我更看重老师的身份。”
作为一名教师,方宇愿意花更多的钱让学生睡在卧铺里,坐子弹头列车参加学术论坛,以表达他对科学研究的尊重;在他的鼓励和推荐下,来自陕北沟的农村学生何美霞现在成长在诺贝尔奖获得者实验室……
我愿一辈子当老师。陕西师范大学前校长说。
用技术感知危险
几秒钟内检出装载爆炸物后,清洗容器40多次和接触爆炸物,清洗手2-3天
扫雷、反恐、寻找爆炸物、监测危险化学品……在过去的20年里,房喻的研究一直与危险密切相关。他的“职业病”,是喜欢在科研上“冒险”一点。
例如,2004年,他去澳大利亚出差,在墨尔本机场遇到了七八只嗅爆犬。与别人紧急避险、绕道而行不同,48岁的房喻习惯性地追了上去,跟着犬跑。
我觉得很简单,就是想看看嗅狗会警惕什么气味。我们的研究离不开对危险‘气味’的探测,但我们很难接触到嗅爆犬。机会难得,顾不了那么多。”
房喻的研究实际上是开发一种智能狗鼻,取代了嗅爆犬,即微痕量物质的气相探测技术,以实现爆炸物、毒品等各种危险物质的高灵敏度探测,其中核心技术是传感器。
传感器是一个技术含量很高的领域。国外产品占据了中国民用传感器市场70%以上的份额。早在20世纪90年代,美国就率先启动了电子狗鼻计划,逐步形成了技术垄断,控制了相关产品的全球定价权。一台重量不到1公斤的设备进口到中国,售价42万元,几乎不讨价还价,我们没有发言权。”
与此同时,随着国民经济社会的发展和不断扩大,地铁、机场、国际会议、重大赛事等安全要求也越来越高,但国内技术却短缺。嗅爆犬作为传统探测方式,不仅成本大,且准确率不高,还面临“生老病死”的难题。我们深感核心技术必须掌握在自己手中。”
周期太长,投资太多,风险太大……传感器研究没有捷径可走,从十年到几十年不等。1998年回国在陕西师范大学工作后,方宇带着学生们开始解决传感器薄膜荧光探测技术的谜团,因为走廊里经常有浓烟和气味。
在许多学生的记忆中,房老师实验室的灯经常亮到晚上10点。即使在除夕夜,师母大也要开车送他回家过年。方老师的春节往往只过一天,大年初二就回实验室了。学生丁立平说。在房喻看来,这是正常的,因为教授一定是走得最晚、来得最早的人。自然科学必须脚踏实地,做好每一个环节,不能空玩。”
荧光探测类似于专业嗅爆犬气味识别的工作模式,也是基于嗅觉,但需要在敏感膜材料上取得突破。为了消除异味的干扰,房喻拿着臭袜子,拿着烂苹果,和学生一起做分析实验。
2010年,时任陕西师范大学校长的方宇拒绝了985所知名大学的晋升机会。原因很简单。一旦我离开,传感器的研究可能会被完全废除;2014年,他坚决请辞,退出校长职务。说实话,这些对我没那么有吸引力。我想腾出时间,尽快做好计划中的研究,这也是我回国的初衷。”
化学讲变化,重转化,如果思维僵化,可能一事无成。正是在不断变化和反复试验的化学思维的指导下,方宇带领团队毅然从几乎公认的共轭聚合物路径转向小分子,成功实现了敏感材料技术的突破。在传感器硬件结构方面,首创了层薄膜传感器结构,打破了波导管结构统一世界的局面,开发了真正属于中国独立制造的隐藏爆炸荧光气相探测技术和设备,实现了30多种常见标准、非标准爆炸超敏感、高选择、快速检测、检测范围、高灵敏度、快速,达到世界先进水平。
2014年,方宇团队开发的隐藏爆炸物超灵敏检测设备正式推出。在爆炸物检测类型、敏感设备使用寿命等关键指标上,已超越国外同类仪器。即使装有爆炸物的容器清洗40次以上,接触爆炸物的手清洗2-3天,我们的技术也可以在几秒钟内检测到。”房喻说。
G20峰会、博鳌论坛、上海进博会、港珠澳大桥通车仪式……当房喻团队开发出性能更好、价格更低的中国智能制造产品时,他们已经开始在一些重要场合发挥安全作用。
我们的研究理念是高科技应用牵引基础研究,支持高科技应用。”房喻说。在前期研究的基础上,团队开创性地利用多维信息进行药物检测,开发了一系列性能优异的药物检测荧光敏感膜材料,率先实现了世界上的冰毒、摇头丸K蒸汽或颗粒物的敏感性、可逆性和快速荧光检测,如粉末和芬太尼。
目前,手持式毒品薄膜荧光探测器,重量仅450克,已在我国禁毒一线投入使用。警方在不开包的情况下,利用这种禁毒黑科技就可以知道包里是否有毒品,响应时间不超过10秒。
顶天立地做科研
肺癌诊断也可用于安全技术,使研究为国家、社会和人民做出贡献
虽然我无法想象儒生能影响多少国运……但我们如果在国外拖延,目的只在逃避,就似乎有违良心。我们真诚地认为,中国有我们,没有我们,总会有一些不同。一九四七年,著名科学家黄昆在写给杨振宁的信中写道。回国后,黄昆成为中国半导体学科的一代大师。
半个世纪后,在大洋彼岸的兰卡斯特大学,获得博士学位的房喻不止一次回忆起黄坤先生的话。
1978年,随着科学春天的到来,方宇作为恢复高考后的第一批大学生,被陕西师范大学化学系录取,毕业后留在学校任教。1992年,36岁的房喻自费出国留学深造。在异乡六年,在学术上只争朝夕的房喻,深感国家与西方发达国家在高科技领域的差距。
我在英国的时候,我的房东是香港同胞。他曾经是英国人的海员,受到别人的羞辱,所以他特别希望祖国变得强大。当我决定回家时,很多人反对,觉得不可理解,但香港同胞坚定地支持我,希望我回去为国家做点什么。”
房喻深受感动,放弃了优厚待遇,在同胞的目光下,踏上了归国之路。
回到祖国,回到大西北,回到母校陕西师范大学。生活贫困,资金有限,人才稀缺……方宇和一群扎根西部的教育工作者共同开创了传感器事业的先锋之路,为子孙后代和国家的繁荣进步做点什么。
经过20多年的持续研究,方宇团队目前已开发出具有中国完全独立知识产权的薄膜荧光传感技术体系。团队除了在安全、缉毒等领域展示技能外,还在拓展环境质量、食品安全、油气勘探、疾病诊断等薄膜荧光传感技术的硬核领域。
以疾病诊断为例,饱和烷烃是一种重要的信号物质,在消化系统疾病特别是肺癌的早期诊断中具有重要意义,但饱和烷烃化学性质稳定,缺乏光电活性,难以进行高灵敏度检测。
通过传感物质创新和薄膜结构优化,方宇团队最终实现了对饱和烷烃气相高度敏感性的快速识别和检测。
科研要立足学科实际,着眼国计民生,从源头上解决真实问题,满足真实需求。”房喻认为,“化学学科的特点决定了化学研究是能够顶天立地的,是可以对国家、社会、百姓作出贡献的。”
一次失败的实验经历,让学生彭军霞对房喻所说的不屈不挠的科研有了更深的理解。
2007年,方宇博士生彭俊霞在进行选择性凝胶实验时,没有出现预期的油水分离结果,两种物质神奇融合。检查过程,推倒重来,反复试验,结果一如既往。彭军霞焦头烂额,因为拿不到理想的实验数据,不明白错误在哪里。
在确定彭俊霞的实验过程和数据没有错误后,方宇敏锐地意识到这是一项新技术,可以解决国家在材料领域面临的问题!
沿着彭军霞的失误,团队在世界上首次开发出稳定的小分子凝胶凝胶乳液。
采用我们的凝胶乳液模板法制备的聚合物泡沫材料具有重量轻、强度高的优点,实现了品种和技术的双重创新。彭俊霞说:过去,我们必须依靠国外原创技术,如化学发泡、物理发泡或玻璃微珠填充。”
引入推进剂开发分子凝胶,解决航天公认的问题;建立公斤级多相云爆炸剂,解决我国高能材料制备技术困难……在方宇的启发和指导下,刘凯强、彭俊霞和团队成员以失败实验为起点,不断克服许多研究瓶颈,解决中国在航天、航空、深海、汽车制造等领域面临的材料困难。
如果房老师没有及时拨打,我可能会放弃。每天泡在实验室里,难免‘只拉车不看路’。彭俊霞说:方先生说的‘不屈不挠’意味着研究人员必须有家庭和国家的感情。当他们的脚踩在地上时,他们必须盯着天空。只有了解国家和社会的需要,科研才能有一个大的模式。”
《中国智能制造2025》全景图挂在方宇团队实验室墙上,从国家政策到战略任务再到重点发展领域一目了然。每天,正是在这张全景图的注视下,白发的房喻依然只争朝夕,在实验室里和学生们一起忙碌,从酸到碱,从烧杯到试管,从无机到有机。在略显枯燥繁琐的科研工作中,这张全景图就是他们全力以赴的星海。
勤于治学,重育人
邮件“轰炸”,推荐学生进入诺奖得主实验室,房老师最盼学生们能立大志、担大任
1956年,房喻出生在陕西临潼一个普通的农村之家。从农村娃娃到大学教授,房喻靠知识改变命运,所以他知道教育的神圣,也知道教师这个词的重量。
自1975年以来,房喻的教师经历。1974年,成绩优异的房喻高中毕业;一年后,他到家乡一所小学初中一贯制学校做起了民办教师。1977年,高考制度恢复,方宇考入陕西师范大学,如愿以偿被第一志愿化学专业录取。本科毕业后,他可以留在学校任教。
在很多学生眼里,方老师勤于学习,更注重教育。
直到今天,在每天离开学校之前,方宇的最后一份工作仍然是去实验室回答学生的问题;每次小组会议,他都很认真PPT格式和标点符号应逐一审查和纠正;在允许提交之前,学生应亲自审查每篇论文三次。前两次检查实验和数据,最后一次确保行文准确流畅。”
方老师学术要求特别严格,经常亲自示范。他用铁人精
神’和‘雷锋精神’要求我们在学术上多下功夫。”学生刘静说,“但他同时又很尊重学生,常常强调师生在人格上
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