山西大学：卓越前行 让科研硕果扎根中华大地

杨洋

岁月不居，时节如流。2021年，山西大学全校师生用汗水浇灌收获，以实干笃定前行，推动学校办学事业迈上了新台阶。其中，物理学、计算机科学、植物与动物学、农业科学等4个学科迈进ESI全球前1%，入选学科达到8个。学校新增13个国家级一流专业建设点，物理学获批山西省首个教育部基础学科拔尖学生培养2.0基地，学校荣获世界大学生超级计算机竞赛总决赛一等奖等国家级奖项近40项，学校超算队打破计算性能世界纪录。

1月12日，记者从山西大学获悉，该校有2项科研成果获得2020年度国家科学技术奖励。分别是光电研究所所长张靖教授领衔的“基于超冷费米气体的量子调控”项目荣获国家自然科学二等奖;资源与环境工程研究所所长程芳琴教授领衔的“煤矸石煤泥清洁高效利用关键技术及应用”项目荣获国家科技进步二等奖。

肩负创新使命 扎根三晋一线

2021年11月3日，2020年度国家科学技术奖励大会在北京隆重举行。在北京深秋阳光的照耀下，“基于超冷费米气体的量子调控”项目领衔人张靖与主要成员王鹏军教授、黄良辉副教授、孟增明副教授，在北京人民大会堂门口手捧证书，拍照留念。科技创新、自立自强，奔赴新征程的乐章已奏响。满怀激动与喜悦，肩负责任与使命，他们回到熟悉的实验室，开启攀登奉献的新征程。忙碌在布满仪器的实验室里，坚守在国际科研攻关的第一线，张靖团队正像是一棵挺拔的松树，扎根三晋大地，历经“千磨万击”，更加郁郁葱葱。

“要充分认识推动量子科技发展的重要性和紧迫性，加强量子科技发展战略谋划和系统布局，把握大趋势，下好先手棋。”2020年10月16日，中央政治局就量子科技研究和应用前景举行第二十四次集体学习，中共中央总书记习近平在主持学习时这样强调。

咬定青山不放松。肩负起国家科技创新的使命，扎根在量子科技研究第一线，山西大学物理人始终面向世界科技前沿和国家重大需求，围绕国家布局的量子科技重大科学前沿问题，开展量子信息、量子传感、量子精密测量、光量子器件等方面的前沿科学研究。平均年龄不超过40岁的张靖团队就是这样的科技创新开拓者。

张靖团队对超冷费米气体量子调控的关键基础问题进行了深入系统的研究，建立了中国第一个超冷费米子实验平台，完成了国内第一个实现费米气体量子简并的实验，在国际上率先实验实现一维和两维自旋轨道耦合的简并费米气体，在量子材料的设计与制备、量子精密测量等领域研究上有了突破，取得了一系列具有重要科学价值的量子科技成果，引发了国际上大量相关理论和实验方面的研究。

不问功利前程，只看脚踏实地。“不仅要有坐冷板凳的决心，更要有把冷板凳坐热的信心。”一项成果的获得用了近20年，当被问及如何看待科学研究的艰辛时，张靖这样回答。他平心静气地穿梭在精密仪器间，凝神忘我于尖端实验中，风华正茂的青春岁月全部投入到实验室中，任凭日升月落、春去秋来。这一方天地，他最为熟悉，好似一位多年交情的老友，亦有着家一般的温暖。晚上的光电研究所大楼，灯火通明的光亮让这里显得更加奪目。将披星戴月作为自己的工作时间，足以表明山西大学物理学科诸多科研人员是如何在攀登科学顶峰的道路上砥砺前行。

追真理攀高峰 矢志科技报国

经久不息的掌声在庄重典雅的人民大会堂回响，山西大学程芳琴教授领衔的“煤矸石煤泥清洁高效利用关键技术及应用”科研团队收获了属于他们的荣誉，这是对他们追求真理、勇攀高峰的肯定，更是对他们敢为人先、科技报国的致敬。

煤矸石硬度大、灰分高，煤泥杂质含量高，低利用率导致大量堆存，严重污染土壤和地下水。程芳琴带领团队潜心研究燃烧特性、矿相转化、赋存形态等并在工业生产中发现问题，创新性提出煤矸石分质—煤泥分类资源化利用新途径。

开发出煤矸石破碎—磨粉—混配新装置，研发出煤泥固硫剂成型入炉新方法，探明煤矸石燃烧活化—污染物控制—活性灰渣形成规律，发明了煤矸石固硫控温燃烧与灰渣高效耦合利用方法，编制成工艺软件包应用于发电机组，实现了煤矸石煤泥入炉量大于90%，在宽负荷下SOx和NOx达到超低排放。在全国300MW级循环流化床空冷机组竞赛中获“供电煤耗最优奖”，2018年荣获全国发电行业唯一中国工业大奖表彰奖。开发出煤泥基生物质型煤和配套炉具，发现固硫剂在炉具内形成稳定大分子固硫产物，开发出民用炉具热解区、主燃区、燃尽区分区控制技术，增加辐射面积，强化传质传热，使煤泥燃尽率大幅提高，减少了硫高温释放和CO中毒。核心技术及产品广泛应用于山西、河北和黑龙江等北方地区农户，推动了中国“宜煤则煤”清洁炊暖方案的实施。团队研发的双重防渗—隔氧阻燃煤矸石生态填充技术，解决了堆存过程淋溶渗漏和自燃导致的污染问题。这些技术已实现了产业化应用推广，促进了煤矸石煤泥的清洁高效利用和废弃物的无害化处置。

团队骨干郭彦霞和宋慧平分别自2007年和2010年进入课题组。读书时一直是优秀学生的她们在参加工作之前，从来没有去过企业，面对企业困境无从下手。程芳琴教授亲自带领她们下企业工作，把基础研究与实际应用结合起来。郭彦霞感慨地说：“在跟随程老师开展煤矸石煤泥利用技术开发时，面对政府和企业每年取暖期减少污染的迫切需求，课题组积极开发系列煤泥型煤技术，在100多家型煤技术现场监测煤泥烟尘、SOx、NOx排放量，我们的技术获山西省‘蓝天成就奖，后又应用于电站锅炉。很幸运在这个开拓创新的团队打拼，我从初出校门参与国家‘863计划、国家支撑计划，到承担国家重点研发项目，解决了系列‘卡脖子难题。十多年间，我由一名白面儒冠的书生成长为‘山西省学术技术带头人‘山西省新兴产业领军人才。这次作为主要骨干在人民大会堂参加颁奖仪式，我深切感受到只有对接国家地方需求，才能真正把论文写在祖国大地上。”

百廿间树慧滋兰，两甲子春华秋实。2022年，山西大学喜迎120周年校庆。回望过去，是为了更好地前行。迎着新年的第一缕曙光，山西大学紧紧围绕“高质量崛起”这条主线，坚定“建设高水平综合性研究型大学，跻身中国优秀知名大学行列”的办学目标，凝心聚力、锐意进取，办好的教育，做有用的学术，持续营造活跃的学术文化氛围，深度融入区域创新体系，完善现代大学治理体系，谱写山西大学高质量崛起的新篇章。