《科学中国人》深度报道基础院王志明教授及其团队

文:基础与前沿研究院 图:基础与前沿研究院 / 来源:基础与前沿研究院 / 2018-02-06 / 点击量:4179

  编者按:2018年2月,《科学中国人》2月刊“创新之路”栏目以“铭记时代楷模,逐梦国际舞台”为题,深入报道了我校基础与前沿研究院院长王志明教授及其团队,全文如下:

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  2017年6月23日,北京钓鱼台国宾馆芳华苑内座无虚席,备受瞩目的“科学中国人 (2016)年度人物盛典”正在举行,电子科技大学基础与前沿研究院院长王志明获得“年度人物”荣誉称号,其提名理由为“在成都建立国际化开放式学术特区,为西南科研发展做出突出贡献”。同年获得此重要奖项的还有“中国天眼之父”、FAST工程首席科学家南仁东。而在2014年,王志明教授的人工材料国际团队和另一位时代楷模——黄大年教授的团队同时荣获第五届中国侨届创新团队奖。虽然黄大年教授和南仁东总工程师在2017年相继离世,但他们的先进事迹已传播开来,王志明教授为能和这两位时代楷模分别获得同样的奖项而感到骄傲。他表示,在以习近平同志为核心的党中央领航的新时代,我们应以黄大年和南仁东这两位时代楷模为标杆,不忘初心,砥砺前行,为实现“两个一百年”奋斗目标、实现中华民族伟大复兴的中国梦贡献智慧和力量! 

学习“拼命黄郎”,“走出引进”国际范

  同黄大年教授一样,王志明也是国家“千人计划”入选专家,回国前在美国阿肯色大学纳米科学与工程研究所担任研究教授,2011年回国加入电子科技大学,担任教授、博士生导师。作为材料科学与工程学科的学术带头人之一,王志明及其新组建的团队主要从事人工材料领域方面的研究。人工材料是指利用工程技术手段,特别是纳米科技,对材料进行加工处理,由此得到新型材料;然后在此基础上对其新的物理、化学、电学等各种性能进行深入研究;并将这些新性能投入到新能源、信息科技、量子器件等各项关系国计民生的重要应用中。从本质上看,人工材料这一领域需要多学科的融合,这也同王志明及其团队定下的发展路径不谋而合。

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王志明教授与诺奖得主根岸英一(左)合影

  随后的几年,王志明团队瞄准国家战略需求,借力国际顶尖科研团队和研究平台,基于材料科学与工程,积极发展多学科交叉融合的前沿研究及应用探索。在国家急需的先进能源、信息材料、纳米光子学等领域不断尝试、不断前行。

  尽管材料领域以工程为主,但研究的问题却往往要从理论中延伸提炼出来。如今的材料研究已经到了一个高速增长期,不但涉及面广,需要多个学科的协同合作,而且研究越发深入,必须有强大的基础理论作为支撑。王志明团队结合自身优势,确立了“走出去、引进来”的发展模式。这种“走出去、引进来”的发展模式能得到实施,主要得益于团队的国际化。在王志明团队的第一位跨学院双聘专家、国家青年千人入选者、材料与能源学院副院长牛晓滨教授看来,跨学科的发展模式和国际化的研究团队为他个人的发展提供了非常广阔的平台。这样的模式鼓励团队成员,结合学校现有学科优势,根据自身研究方向,与校内或校外甚至国际上的知名团队签约,集多个平台优势资源为一体,加强团队在基础研究和应用研究的优势互补。

  “走出去、引进来”的发展模式也使王志明团队的学生获益匪浅。2017年新入选国家青年千人计划的巫江教授,就是王志明在美国任教时的学生,后随其一同回国任教。2015年,巫江和团队的博士生余鹏,在国际知名的凝聚态物理学家Govorov教授的理论支持下,利用香港城市大学杰出教授Rogach教授团队制备的新型星形纳米金颗粒,结合团队分子束外延制备的量子点太阳能电池,成功实现了表面等离子体激元纳米结构在整个可见光宽谱范围内对量子点太阳能电池的增强,为解决目前量子点太阳能电池吸收较弱的巨大难题提供了有效的解决方案。这也是王志明团队立足自身团队分子束外延的特色核心优势、整合国际顶尖团队共同取得前沿科学进展的典型事例。

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指导学生实验的王志明教授

  无独有偶,2017年12月刚从加拿大皇家科学院交流回国的博士生童鑫也是“走出去、引进来”模式的受益者。童鑫在接受采访时表示,他正是凭借王志明教授领导的人工材料国际团队丰富的国际资源,在博士一年级时就主动联系感兴趣且有合作关系的国际团队,并于2015年11月获得国家留学基金委的资助,前往加拿大研究强度第一的加拿大国立科学研究院进行联合培养,师从加拿大皇家科学院院士、工程院院士、欧洲科学院院士Federico Rosei教授。回想在加拿大度过的两年,童鑫感触颇丰:“我在加拿大国立科学研究院这个优秀的国际平台经历了一个科研“小白”应有的整套学术训练。这个国际平台给我提供了一个与世界各地优秀科研工作者交流的机会,我的科研素养也在点滴中不断提高。在加拿大的这两年,我的主要研究课题是量子点设计制备在光电能源领域的应用。我以第一作者身份,于2016年11月在国际著名能源材料期刊《纳米能源》(Nano Energy)上发表题为“Heavy Metal-Free, Near-Infrared Colloidal Quantum Dots for Efficient Photoelectrochemical Hydrogen Generation”(《用于高效光电化学产氢的近红外无毒胶体量子点》)的研究论文。此项研究结果首次实现了近红外胶体量子点用于光电化学产氢的最高性能,为实现低成本环保纳米材料应用于新能源领域及其商业化开辟了新道路。随后,我又于2017年9月,以第一作者身份在国际著名能源材料期刊《先进能源材料》(Advanced Energy Materials)上发表题为“Near-Infrared, Heavy Metal-Free Colloidal “Giant” Core/Shell Quantum Dots”(《近红外无毒核壳结构巨量子点》)的研究论文,该研究首次合成出不含重金属、具有近红外光谱响应的核壳结构巨量子点,并成功应用于光电催化产氢。未来,这种材料将有可能应用于绿色环保新能源领域以及生物医疗领域,对人类社会发展具有重大意义。在此我由衷的感谢王志明教授以及我们人工材料国际团队给我提供的国际一流科研平台,使我能够在短时间内高效地积累大量的学术科研经验,为我的科研生涯奠定了坚实的基础。”

  对于国际化的王志明团队而言,2017年的确是收获颇丰的一年。2017年9月,王志明团队和美国休斯顿大学、哈佛大学、普渡大学的顶尖科研团队共同在《科学》(Science)子刊上发表的文章,设计制备一种金纳米颗粒修饰的微腔结构,并成功地用脉冲激光在纯水中实现持续高速的水流,从而实现了一种新的光声流体多场耦合作用的新效应。在此之前,微流体系统一直是英国和美国引领着的前沿研究,而激光驱动流体也还只是设想甚至被认为是不可实现的,而王志明团队在以自身为主导的基础上,通过外派博士后和博士生,整合国际顶尖团队的研究优势,实现了具有突破性进展的创新性实验。该成果不但促进了新型微流体系统的开发,更为我国微流体技术研究追赶世界先进水平做出了贡献。

  归国后,王志明充分利用其在国外十几年积累的人脉、学习到的国外先进科研团队管理经验,并将其同中国目前的科研环境相结合,使团队在丰富的国际资源辅助下日益壮大,取得了丰硕的科研成果。众所周知,黄大年教授及其团队就是通过倡导交叉学科,多领域协同合作,把中国的移动平台深地探测技术从落后状态带入了国际一流水平行列。王志明表示,自己将带领团队继续向黄大年学习,常怀爱国之心、强国之志和报国之情,践行“拼命黄郎”的科研精神,在多学科融合下,实现我国在人工材料领域更多的突破。

仰望“天眼之父”,整合资源干科研

  采访间,与王志明教授谈及2017年中国在科学探索上取得的成绩,他首先就提到了500米口径球面射电望远镜(FAST)首次发现脉冲星这一震惊中外的壮举。有了这个射电望远镜,中国的天文学家们可以探测脉冲星、中性氢、观察黑洞吞噬小天体、探索星体演化、宇宙起源、甚至外太空智慧生命等,这是当之无愧的国之重器。王志明感慨,如果没有国家的鼎力支持,没有南仁东总工二十余年的坚持,任何个人和团队都无法完成这项宏伟的计划。而对于自己的团队该如何在有限的资源下,更高效的出成果,他从未停止过思考。

  对于电子科技大学这样一所老牌的知名工科院校而言,在基础学科研究上能够投入的资源仍十分有限。但工程应用的发展离不开对基础理论的深入研究。在2014年获得了第五届中国侨界贡献奖后,王志明便更加清楚,未来只有将自己团队国际化的优势继续发扬光大,才能实现可持续的良性发展。就这样,基础与前沿研究院应运而生。在王志明的构想中,基础与前沿研究院能够在开放的办学模式下,实现不同学科间的交叉融合。通过不定期的召开国际学术会议,各种肤色的国际学者、学生在实验室里交流研究,原始创新能力和高端学术成果必将源源不断地产生,国际知名学术交流中心的地位必将日益为人所重视。

  研究院创办起来了,高质量的师资队伍和研究团队便是夯实学院发展根基的第一步。王志明深知,要将基础院打造成为国际知名的学术交流中心,就必须与国内外的研究机构建立广泛的学术合作。为学院加快构建具有全球竞争力的人才制度体系,“引智来华”便成为他工作的重中之重。当今的中国,科研实力飞速发展,科研资金投入大幅提高,学术环境较为宽松等优势对于海外知名学者而言具有极大地吸引力。在学校、学院“人才引进工作组”的统筹下,让我们的学生走出去,把优秀的教授引进来,拓宽渠道广揽人才。院内自建的重点学者信息库内,一个个金色的头像依次点亮,标志着越来越多的知名学者在基础院巨大魅力的感召下,纷纷落户西部重镇——成都,在这里开启了前程远大的理想之旅。

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王志明教授及其团队与诺奖得主中村修二(右三)合影

  截止2017年年底,基础院已经汇聚了一支由46名高层次人才组成的高水平研究队伍。其中,有中国科学院院士1人、诺贝尔奖名誉教授8人、国家千人计划专家3人、国家外专短期千人专家2人、国家青年千人计划入选者13人、国家自然科学基金优秀青年科学基金获得者1人、教育部长江讲座讲授4人、汤森路透全球高被引科学家6人、Elsevier中国高被引学者6人(其中4人为汤森路透全球高被引科学家)、电子科技大学百人计划入选者2人、发达国家院士4人。

  人才的成功引进,带来了丰硕的学术成果。目前,基础院已在多光子量子态、量子纠缠态、纳米材料、拓扑绝缘体等领域开展了创新性研究并取得了阶段性成果,系列成果发表在Science、Nature、Nature Nanotechnology、Nature Photonics、Nature Communications、Advanced Materials、Advanced Energy Materials、Progress in Materials Science、Nano Letters、Nano Energy、Nano Today、Science Advances、Advanced Functional Materials、Physics Reports、Angewandte Chemie等国际高水平期刊上。自2014年成立以来,学院共发表学术论文308篇,其中JCR一区论文147篇,IF>7的国际一流学术期刊论文113篇。

  数位加盟基础院的外籍教授在谈及基础院时,都表现出了对未来更进一步合作的期盼。

  “我非常荣幸成为电子科技大学基础院的名誉教授,并希望今后开展更多的合作。” 2016年3月,诺贝尔物理学奖获得者、美国加州大学圣塔芭芭拉分校中村修二教授正式受聘,成为基础院名誉教授。实际上,全球“引智”、深度国际化正是基础院发展轨迹的一个重要特色。  

  回顾完基础院这一路的发展,王志明在展望未来时只说了一句话:“聚天下英才而用之。”

  像FAST天眼这样国之重器的建设当然离不开国家的大力投入,但在国家能够给予的资源有限时,王志明能够带领团队另辟蹊径,通过将国际上的优秀人才和资源整合在一起充分利用,率领基础与前沿研究院已经为学校甚至国家在相关领域的发展贡献出了自己的力量。

  “能和南仁东总工同期获得科学中国人这一奖项,我深感荣幸。今后,我也将继续努力,将基础与前沿研究院继续做大做强,成为成都更加国际化的学术特区,为国家西南地区的科研发展做出更多更大贡献。”王志明如是说。

  从王志明和南仁东的经历上可以看出,虽然他们发展的路径不一样,但愿意苦心钻进科学的初心一样,想要强盛祖国的决心一样。

  “南仁东和黄大年已经离开了我们,但他们的精神会一直鼓舞着我们前进。”王志明表示,在带领团队追求国际化的道路上,还有很长的路要走,还有很多未知的困难等待着去克服,但这一路,他和团队成员的中国心,始终如一。

 

编辑:罗莎  / 审核:罗莎  / 发布者:一戈