作者:胡晓楠 韩琨 来源:中国科学报 发布时间:2016/4/28 9:03:19
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陈曦:不拘一格 心中有剑

陈曦 

■本报通讯员 胡晓楠 记者 韩琨

西安交通大学航天航空学院教授陈曦拥有很多头衔:纳米流体能源转换力学的首创者,生物形态力学的奠基人之一,国际力学界唯一获得美国青年科学家总统奖的华人学者,国际上囊括美国机械工程师协会、美国工程科学协会所有三项青年力学科学家大奖第一人,哥伦比亚大学历史上最年轻的终身教授之一……

从西安交大少年班到清华、哈佛,再到任教于哥伦比亚大学,直到2010年,转了一圈的陈曦回到母校受聘长江学者讲座教授,延续起他的交大情缘。

奇思妙想,古老学科焕发新生机

作为国际力学界公认的新一代领军科学家,陈曦对力学的运用可谓到了“炉火纯青”的地步。在他看来,力学无处不在,无论是像宇宙那么大,还是像原子或蛋白质那么小,都有力学的影子。

“只要我们挣脱束缚,打开视野,就能像武侠小说中的高手一样,做到‘手中无剑,心中有剑’。”他说。

大规模能源利用、环境保护与力学的交叉研究,是一片前人很少踏足的“处女地”,但陈曦却看到了其中蕴藏的科研价值。全世界的废热大约有三分之二是100~200摄氏度以下低品位废热,却没有一个合理高效的方式回收这一废热热能。陈曦利用造价低廉的纳米多孔材料和功能流体结合,在其巨大的比表面积上实现电能、热能和机械能的相互高效转换。同时仅仅利用太阳能,就可以让纳米多孔材料高效地从空气中直接捕集二氧化碳。把普通触手可得的、很低成本的材料,通过改性之后用在完全不同的领域中,开创了革命性的全新机制。

“只有思维转化和突破了,才能真正看清楚力学,所以我从不限制学生的想法。”在课题组,陈曦要求学生每个月提出一个跟自己现有研究毫不相关的概念或者方向,可以天马行空、“不着调”,但一定要放开思路,勇于尝试。

学生陈友龙说,有一次他在组会上提出了食肉性植物的运动问题,没想到陈曦大力支持,甚至表示可以构建一套理论来描述,开启力学新的方向,让他非常受鼓舞。

面向社会,走“产学研”结合之路

“我最希望做的,是有科研价值、面向重大需求的研究。”2011年,陈曦创建西安交大先进能源与环境力学实验室,就是遵循紧密联系企业的思路。

先进能源与环境力学实验室隶属西安交大国际应用力学中心,主要方向是以力学和材料学为基础,开展新能源、新材料、节能环保技术的研究和成果产业化。实验室创建之初,陈曦主动深入企业,了解需求,建立合作,不仅解决了物理空间受限的问题,还帮助企业解决了难题。

2011年,在中石化调研时,陈曦了解到高含酸油气田开采过程中腐蚀严重,给企业带来巨大损失。陈曦独辟蹊径,首创全新的防腐机理,研发新型纳米防腐涂层,圆满解决了难题。“这不仅解决了企业需求问题,也让我在基础科研上发现了全新的原理,研究和应用相辅相成。”

截至2015年夏,该涂层依然是国际上唯一通过中石化所有独立实验认证的项目,被中石化有关单位要求全面在含酸油气田推广。如今,实验室与陕西四大国有企业都有紧密的合作。

对此,陈曦颇为自豪。“实验室每个人都与企业的科研人员有着紧密的互动合作,我们可以直接将研究成果放在应用环境下验证。”

不拘一格,一点一滴培育科学英才

其实,在最初接触力学的时候,陈曦对它并不“不感冒”。 在他读大学时,“力学无用论”甚嚣尘上,令他一度非常困惑。这时他遇到了人生的第一位导师,西安交大力学系创始人蒋咏秋教授。后来,陈曦考入清华大学固体力学系,师从中科院院士黄克智,美国科学院、工程院、文理学院三院院士J.W.Hutchinson是陈曦在哈佛大学的博士生导师。在三位导师的指引下,陈曦走出了一条属于自己的研究道路。他也将从导师身上学到的对创新的无止境追求和对学问一丝不苟的态度,浇灌到学生身上。

陈曦对学生的培养,可以用“不拘一格”四个字来形容。他鼓励学生从兴趣出发,身边的一草一木一物一事都可以看作新的方向;他鼓励学生挑战权威,也鼓励团队成员间互相批评。他说:“甭管自己多年轻,首先要自己打破沙锅问倒自己,然后问倒身边的同学、同事,越难堪越好。这不是故意刁难,而是一个学习过程。”

由于在哥伦比亚大学承担教学研究工作的原因,陈曦经常会前往美国,但这丝毫没有影响他对学生的指导。陈友说:“陈老师每个月都会在中美两国之间往返,我们经常开玩笑说感觉他刚走又来了。”

对此,陈曦淡淡一笑:“我只是想要通过自己的实际行动,来证明我对这份工作的热爱。”

《中国科学报》 (2016-04-28 第6版 动态)
 
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