工程师界的一泓清流——记国家大型科学仪器中心-北京电子能谱中心副主任姚文清

工程师界的一泓清流
——记国家大型科学仪器中心-北京电子能谱中心副主任姚文清

本刊记者 刘婉茹

清华大学号称“工程师的摇篮”，而这个摇篮中孕育出的工程师多为男性，女性工程师实属凤毛麟角。从这个层面上来说，国家大型科学仪器中心-北京电子能谱中心副主任、清华大学分析中心高级工程师姚文清堪称清华大学工程师界的一泓清流。

初见姚文清的人大抵都会有一个共同的感受——这是一位恬淡知性的女性，身上带有知识分子特有的书卷气。与姚文清交谈是一件很轻松的事，因为她身上带着一份校园内独有的“单纯”，毫不功利，令人如沐春风。就是在这样舒适的谈话氛围中，我们得以真正了解一个女性高工，一个国家级平台副主任不为人知的辛酸和快乐。

国家级平台的建设与管理

国家大型科学仪器中心-北京电子能谱中心（以下简称“中心”）于2005年5月由科技部、教育部、北京市科委联合规划投资建设，根据建设创新型国家的重大战略需求和充分发挥科技对经济社会发展的支撑引领作用的要求，以提高自主创新能力、服务和支撑科技创新为目标推进表面科学研究和表面分析技术的发展，以先进的大型科学仪器为核心组建的集科研、教学和对外服务为一体的现代化表面分析国家级实验平台。

中心依托于清华大学分析中心，主任由薛其坤院士担任。中心是国家计量认证资质认定单位，第三方产品质量检验机构，由管委会统一领导，依据相关规章制度，严格实行规范化对外服务。经过11年的发展，中心不但实现了重大的学术和技术创新，并且培养了一批具有学科交叉优势的创新性人才。目前拥有包括院士、教授（杰青）、高级工程师等人员34人，大型仪器及设备总价值3000余万元。承担各类国家级、省部级课题研究工作，主要研究方向为固体表面化学、材料化学和环境催化等。通过表面分析仪器与学科建设的结合，促进仪器在我国表面科学研究领域充分发挥作用，也通过学科的研究促进新的分析方法的建立，发展成为国内表面研究的基地，建设成为一流的分析研究型国家仪器中心。

作为北京能谱中心多年的副主任，姚文清相继实施健全各种相关管理规组成部分，北京电子能谱中心每年完成对外开放服务机时1万多小时，支撑科研项目数（‘973’‘863’、国家重点专项等）700余项，实现对外共享率89%。”北京电子能谱中心先后为国内科研单位培养表面分析技术人员8名，并在科技部平台中心年终考核中2次被评为优秀。

国家精品课：实验室科研探究-电子能谱技术与纳米材料表征

数十年如一日坚持国家标准制定

姚文清在清华大学属于“老资格”了，自1988年7月起在清华大学分析中心工作，她已经在这儿走过了28个年头。这些年，姚文清的主要研究方向是纳米薄膜材料表面化学结构及环境催化材料的高效技术，先后主持或作为骨干承担科技部创新方法专项、国家基金委仪器专项、国家“973”“863”等多项章制度，对中心的内部考核与外部接洽，实行严格管理，以确保中心得以紧张、有序、高效和规范地运行。她自豪地说：“作为国家创新体系的重要国家级项目。兼任全国微束分析标准化委员会表面化学分析分技术委员会副主任、国际标准化委员会表面化学分析分委员会委员、北京理化分析测试协会表面分析技术委员会副理事长、中国感光学会光催化专业委员会委员、东北大学秦皇岛分校兼职教授等。

在表面分析领域，如何进行表面结构的准确分析，并扩大功能应用范围是重要的发展目标。而要对表面结构进行准确分析，就必须先从分析方法入手，而分析方法的标准制定更是表面分析技术的重中之重。进入这个行业数十年来，姚文清从制定我国第一个俄歇电子能谱“GB/T 26533俄歇电子能谱分析方法通则”开始，相继开展建立了分析绝缘类样品表面成分及化合态等分析方法国家标准，建立了国家实验室认证认可、计量认证资质认定的检测依据。并作为我国唯一代表参加俄歇电子能谱的国际标准制定，在中、日、美6个实验室的实验比对中，测定结果最接近实际值，为共同完成的国际标准ISO/TR 22335-2007奠定了实验基础。其研究成果制定了国际标准1项、国家标准12项，占表面化学分析国家标准已发布总量的近三分之一。数十年如一日，姚文清的科研之路走得扎实而稳健。

做航天大工程中的“螺丝钉”

姚文清说，从日常应用的角度来看，对表面结构的分析主要是从原子级别去解释材料表面结构的信息，例如电子元器件失效问题。“如何快速地评价早期失效的元器件，是提高航天用元器件可靠性的关键问题。”

随着我国空间技术的高速发展以及“登月计划”的实施与开展，空间科技领域已成为我国国家发展的重要战略领域之一。通过对1980年到2005年在轨航天器的失效统计分析，大约占一半比例的失效类型是关于电方面的。直接暴露在外太空环境中的电子元器件在长期运作过程中发生的失效问题，必定成为空间科技领域的一个技术难题。2015年，姚文清承担的科技部创新方法工作专项项目“新型功能材料的理化性能分析表达方法及应用”顺利结题，研究成果为缓解这技术难题提供了强有力的理论依据。

关于电接触材料，姚文清做了简短的介绍：电接触材料是制备电力、电器电路中通、断控制及负载电流电器（如开关、继电器、起动器及仪器仪表等）的关键材料，负担接通、断开电路及负载电流的任务，材料性能决定了电器开关的开断能力和接触可靠性。纳米级表面分析技术可以了解该尺度材料表面的腐蚀形式、腐蚀产物种类和形态，在早期对表面腐蚀的程度和腐蚀过程进行准确分析和评价。该微观评价方法的建立，对提高电接触材料及器件的可靠性生产具有现实意义。

姚文清介绍：“利用表面分析技术针对表面材料在腐蚀过程中的界面状态和化学反应，寻求积极的早期腐蚀诊断方法，取得了一定的研究成果。其中，关于俄歇电子能谱、X射线光电子能谱表面分析方法检测和缺陷危害性的微观评价方法已经转化为国家标准，并应用在表面化学分析的能力验证、日常检验及仲裁分析中，规范统一了相关分析方法，使得相关检测数据的可比性增强，并为存在争议的样品提供了仲裁检验方法。”

目前，姚文清的这一项目成果已应用于多家半导体生产企业，涉及军工、独资、合资及国有大型企业，为企业产品质量设置了安全保障。解决了产业中突出的技术瓶颈，提高了工艺水平，为信息、生物、航空、航天、新能源及相关产业的高性能稳定材料提供了保证，有利于推动我国新材料产业发展所需的分析测试方法开发与应用向更高和更深层次发展。

经过多年的科研积累，姚文清陆续发表了SCI学术论文80余篇，总他引1919次，ESI high-cited paper论文4篇，杂志封面、封底论文各1篇；国家专利授权和申请5项；合作专著2部；2011年获国家自然科学奖二等奖（第四完成人）；2007年获教育部自然科学奖二等奖（第二完成人）；2002年获中国分析测试协会科学技术奖二等奖（第二完成人）；2010年获教育部自然科学奖一等奖（第四完成人）；2015年获环保部环境保护科学技术奖三等奖（第三完成人）。

必须比别人更努力

姚文清经常觉得时间不够用，她的女儿戏谑说她是家里的“主席”——跟“主席”一样忙。姚文清苦笑道：“行政事务真的很繁琐，谈不上是什么大事，但却很耗时间。除此之外，我还有自己的科研课题要做。这样一算，真的是每天都很忙。”

别看姚文清在工作中雷厉风行，长袖善舞，其实对于女性科研工作者的辛酸，她可谓知之甚深。她说：“对于女性科研工作者来说，家庭真的是一个无可避开的节点。一方面是科研工作中紧凑的行程，另一方面是需要照顾的家庭和家人。要在二者之间达到一个平衡，有时候真的不是那么轻松。”

随着年龄的增长，当看到一批批优秀的后辈，姚文清笑言，她已经被后浪拍在了沙滩上。这毫无疑问是戏言。一个人的价值体现在方方面面，付出就会有回报。这些年，姚文清在科研上的坚持，对学生的负责，乃至其待人接物的风度，都使她的形象愈加鲜明，如一泓清泉，浸润人心。