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赤诚,只为热爱——记华南理工大学有机高分子光电材料与器件教师团队

WWW.GDJY.CN  2018-06-14   作者:李少杰  来源:《广东教育》综合版2018年第6期  浏览次数:0


  将衣袖做成手机,把电视折叠起来装进口袋,这种炫酷的场景听起来似乎充满科幻色彩。但是在华南理工大学,这个场景却与一支低调谦和的科研团队联系在一起。这个团队中的许多成员具有海外工作和学习的经历,他们凭着对祖国未来发展的信心和对科研的热爱,在高分子光电材料及器件研究所这个阵地上孜孜以求,正在让今天看起来科幻的场景变成明天的生活方式。

  时间退回到1998年,你可能已经记不清自己那一年用过的电子产品。那一年,手机上还长着一条像小尾巴的天线,市场上的大多数电视机后面还背着沉重的“书包”,最新的电脑操作系统是windows 98。那一年,显示屏产业已经进入变革与快速发展阶段。但同时,集成化的生产方式决定了我国相关产业处在产业链的下游,无法进入“游戏”的核心区域参与竞争。简单说,我国生产的显示屏缺乏核心技术。

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  那一年,一位年近六旬的学者从工作和生活了多年的美国加州圣巴巴拉回到祖国,在广州的华南理工大学组建了“高分子光电材料及器件研究所”。从1998年到2018年,20年间沧海桑田。20年里,这个团队不断壮大,从当初的学者独挑大梁发展到今天包括中科院院士1人、“国家万人计划”4人、“长江学者特聘教授”3人、“国家杰出青年科学基金获得者”6人、“青年千人计划”3人、“青年长江学者”1人,还有一众青年研究员的科研队伍。20年里,这个团队培养出来的一批批科研人员不断结出科教成果,让我国在产业链上游迅速缩小与国际顶尖水平的差距。而那位中国学者仍然一身素朴,忘我地投身于实验室和讲台而不知倦怠。这位学者便是曹镛——中国科学院院士、华南理工大学教授、高分子光电材料及器件研究所所长。归国20年后的今天,他所带领的这支团队已经成为有机高分子光电材料与器件领域的国际前沿团队。

  弯道超车

  一直以来,在新型显示屏研发领域,美国、德国、日本、韩国等少数国家的高科技公司占据了全球显示材料和技术的核心地位。我国是一个显示屏生产大国,却一直不是研发强国。如果没有掌握核心技术,生产再多的产品也只是在产业链下游徘徊,主要利润依然被掌握核心技术的少数国家所瓜分。广东作为显示屏产业大省,对于改变产业现状有着迫切的现实需要。高分子光电材料及器件研究所从成立伊始,所面临的研发形势便十分紧迫,曹镛和他的团队深知使命重大。

  在新型显示领域,液晶一直是主流技术。但是液晶显示技术在日本和韩国已经非常成熟,我国一直处于追赶的位置。而OLED显示技术则有所不同,90年代末期,日本、韩国OLED产业化进程也刚刚开始,在这一领域我国如能通过有效的产学研结合抓紧布局,就有可能迎头赶上,抓住这一新兴产业的机遇。据国内权威机构预计,到2020年,全球OLED电子材料需求量为28吨,经济产值近30亿美元;届时,中国国内市场需求约10吨,经济产值约68亿元人民币。可以说,OLED是我国在显示领域实现弯道超车、抢占行业市场份额的一次历史机遇。但是弯道超车,说易做难。

  2011年,一则新闻简讯报道:韩国三星研制出可变形的AM-OLED显示屏。采用这种显示屏的智能手机或平板设备可以实现弯曲,显示屏可以完全透视。这则短消息在社会层面的传播并不广泛,但是报道中的这块屏幕对于整个显示行业来说却意义重大,甚至有人称AM-OLED是未来显示技术中最有希望的发展方向。韩国作为液晶与OLED显示研发领域的一方霸主,一直以来都走在研发和生产的最前沿。然而这一次,我国没有再像过去一样被远远抛下。就在三星集团发布研究成果的同一年,曹镛团队的成员便研发出了基于稀土掺杂氧化物TFT驱动的全彩色AM-OLED显示屏。这一填补国内相关领域空白的技术使得我国迅速跟上国际第一梯队,成为先进技术的拥有者。这个看似小巧的显示屏,却凝聚了团队成员多年的执着和严谨。在这块小屏幕的背后,是一个个团队成员在实验室度过的无数挑灯夜战,是研究所里一批批青年学子的前赴后继。

  桃李园中

  20年间,团队围绕广东及国家发展新型显示产业的需求,提出了以“光电材料为基础,以光电器件及光电检测技术为支撑,突出新型显示技术、半导体照明技术、太阳能电池技术等应用技术”的全知识链教学体系,培养新型基础与工艺技术兼备的本科和研究生人才;20年间,团队发明了环保型界面聚合物材料,并研制出世界上第一个包括阴极印刷制备的全印刷彩色OLED显示屏;20年间,团队获得了国家自然科学二等奖 2项,教育部科技一等奖 1 项,广东省技术发明一等奖1项。 团队成员作为首席科学家牵头科技部“973项目”2项和先进电子材料重点研发专项1项,获得国家自然科学基金委创新群体项目 1 项。更重要的是,在这20年里,曹镛团队不仅自身不断突破科研难题,而且从未忘记教书育人的使命,为国内相关领域的人才培养和储备做出了重要的贡献。

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  光电领域的研究对于仪器和场地的标准要求极高,部分仪器十分昂贵,很多有着人才培养需求的科研单位由于条件所限,而无法达到标准。曹镛团队根据这一现状,与相关领域的企业合作,建设了包含光电材料虚拟仿真实验教学等九个平台的全知识链虚拟仿真实验教学体系,开展虚拟仿真实验教学研究。2016年1月,研究所建设的虚拟仿真实验教学中心获批成为“光电材料与器件国家级虚拟仿真实验教学中心”。在这个中心里,学生可以开展整个知识链中所有环节的实验,摆脱了时间和空间的限制,只要可以接入互联网的地方就可以做实验,大大降低了实验成本和实验风险。团队的虚拟仿真实验教学资源不仅对学校内师生开放,还实现了与其它高校的资源共享,已经为华南农业大学、广东工业大学、广东石油化工学院等三十多个高校超2000人次提供虚拟仿真实验教学。

  在研究所里,本科生的培养也独树一帜。直接参与高水平科研项目,这对许多本科生来说是不可能的事情。而在研究所里,依托“发光材料与器件国家重点实验室”等高水平科研平台,本科生参与课外科研比例已经高达90%以上。将高水平科研工作对本科生开放,极大地提高了学生的研究起点,给研究所完成科研项目提供了雄厚的人才储备。近5年,研究所培养的本科生作为第一作者发表的SCI/ EI论文达到了三十多篇,参加各类创新科研项目80余项,各类学术竞赛获奖35项。

  在海外工作生活多年的曹镛,带到学校的不仅是学科前沿的科学思想,同时也为研究队伍与国际顶尖的科研团队提供了良好的互动和交流的机会。位于美国加州圣巴巴拉的加州大学分校(UCSB)的有机高分子固体研究所(IPOS)及UNIAX公司是全球顶尖的高分子光电材料与器件的研发中心与公司。在回国之前,曹镛教授曾在这儿工作,他的合作者包括Alan J Heeger——UCSB物理教授,UNIAX公司的创始人,2000年度诺贝尔化学奖获得者。在曹镛回到华南理工大学组建科研团队后,Heeger教授不止一次来到学校访问研究所并与团队成员交流。而与Heeger共同获得2000年度诺贝尔化学奖的日本科学家白川英树也成为研究所的合作者。对于研究所的年轻学子来说,与大师面对面地交流,不仅鼓舞了他们对从事学术研究的信心,更收获了大师对待科学的思考方式,甚至是人生价值的选择。

  气质团队

  20年间,团队已经跻身国际第一梯队,团队里曹镛的学生也已经成为博士生导师和“长江学者”,甚至学生的学生也参与斩获国家级科学技术大奖,成为团队的生力军。而已经耄耋之年的曹镛仍然低调、谦和。此次与团队联系采访事宜时,本来记者非常希望曹镛教授亲自接受采访。但是团队成员告知记者,曹镛教授专心从事科研与教学,不接受采访。曹镛曾说,科学工作者的价值在于科学贡献。也因此,虽然在学术界成名已久,曹镛却一直鲜为社会大众所知。然而他对于学生的事情却总是满腔热情、亲力亲为。从研究所成立至今,无论研究任务多重,每年他都坚持给本科生上专业引导课,也一定会参加研究生的入所培训课程。每一届新生入所他都会制作调查表,用以了解学生对学业和研究的意向。在学业和职业规划上他也总是乐于给学生提供帮助。对于学生,他倾注了许多心血。

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  作为科研团队的带头人,在科研工作上的高水准和高标准只是曹镛对团队影响的一个方面。20年间,他的许多特质已经内化为整个队伍的特质。在团队中,具有海外求学或是工作经历的成员不在少数。曹镛的学生黄飞,在2005年由曹镛推荐进入美国西雅图的华盛顿大学材料系进行博士后研究。四年后,受曹老师的学术水平和人格魅力以及团队学术氛围的吸引,黄飞选择回到研究所。他婉拒了外籍导师的盛情邀请,重新归队,回到母校。此外,团队的骨干,包括叶轩立教授曾在美国华盛顿大学任教;宁洪龙研究员在韩国三星电子工作了8年,升任到首席研究员。这些科研精英都被团队的科研氛围所打动,抱着对祖国相关领域发展的信心,回国加入曹镛的团队。如今,黄飞31岁即获国家杰出青年科学基金资助,不到40岁即已经成为国家“973项目”首席科学家,入选国家首批“中青年科技创新领军人才”,入选教育部2016年度“长江学者奖励计划”特聘教授。段春晖也已经入选国家青年千人,叶轩立则入选了Thomson Reuters材料学科全球“高被引科学家(Highly Cited Researchers 2014-2017)”名单,宁洪龙已经申请专利42项,并且主持国家自然科学基金项目。对祖国的赤诚,对科研的热爱,对后辈的关爱,这些已经不仅仅是曹镛个人的特质,而早已成为团队气质,融入到所有成员的内心。

  采访手记

  英国著名探险家George Mallory在被问及为何想要攀登珠穆朗玛峰时回答:“因为它就在那。”对于一份理想来说,热爱本身就已足够,并不需要其它更多的理由。曹镛和他的团队始终坚持的,只是一份对科研和教学的热爱,他们低调、谦和,这并不是他们无欲无求,而是因为科研本身就是他们的欲求所在。他们淡泊的不只是名利,更是热爱之外的所有副产品。2018年,这支团队成立整整20年。在这20年里,团队出现在公众视野的时候总是伴随着科研成果和技术奖项,而从未成为科研之外的话题。脚踏实地地钻研便是他们对祖国需要和人生价值的回答。

  (本文图片由华南理工大学提供)

 

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(责任编辑:黄博彦)

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