从寒门学子到青年科学家他这样“点亮”科研路

李晨阳

看到《自然》杂志将自己的工作评价为“remarkable（杰出）”“highlight（亮点）”，李志明的心情反倒比较平静。这与6年前他第一次在《自然》发表论文时的状态截然不同。

2022年12月15日，《自然》刊文盘点了年度亮点新闻和观点，从1月到12月，每月各遴选出一项引人注目的科研工作。

中南大学材料科学与工程学院教授李志明与德国马普学会钢铁研究所执行所长Dierk Raabe等研究人员合作发表的论文当选8月亮点工作。这篇论文报道了一种同时具有优异软磁性能和机械性能的多组元软磁合金材料。

软磁材料是一类矫顽力低、容易磁化也容易退磁的磁性材料，应用于各类电能转换设备中。对很多钢铁厂来说，制造硅钢等软磁合金材料堪称“致富法门”，相对于普通钢材，软磁合金材料可以制造发电机转子等核心部件，在市场上的地位完全不同。

“但是现有的软磁材料，几乎都有一个很大的缺陷——机械性能不足。”李志明向《中国科学报》解释，“这样的材料，一方面很难加工成复杂特殊的形状，无法满足更高水平的产业需求；另一方面，使用寿命短，残次品和报废率都很高，造成了大量浪费，也给生产环节带来很大损失。”

难题的关键在于，绝大多数提高材料机械性能的方法都会降低材料的软磁性能。为了突破这个难点，李志明和合作者开发出一种包含5种元素的Fe-Co-Ni-Ta-Al多组元合金，通过独特的结构设计和机理优化避免了两种性能之间的冲突。

“他们的研究获得成功的一个重要因素在于，多组元合金中的多种组成元素允许不同的甚至经常相互冲突的性能分别优化，这对仅由一或两种主要元素组成的合金来说极其困难，甚至压根不可能实现。”世界著名合金专家、美国能源部橡树岭国家实验室主任Easo P. George在《自然》上撰文评价道。

2014年底， 28岁的李志明从上海交通大学博士毕业后远赴德国，开展博士后研究。

正式入职马普学会钢铁研究所后，所见所闻在他内心引起了巨大波动。在名声显赫的“马普所”中，钢铁研究所虽然只是个由三四栋小楼组成的规模较小的研究所，研究人员加起来只有200多名，但这里很多人都有极高的学术造诣，都在追求非常前沿的科学目标。走进实验室，各种高端设备令人目不暇接，而且全部向研究人员开放，但此时，其中很多高端设备他还不会操作。

“就像掉进一个闪闪发光的宝库，却发现自己搬不动这些宝藏。”李志明别无他法，唯有学习。一周7天，从早到晚，他常常不是设计研究方案开展实验，就是请所里的技术人员给自己培训。这些技工都是当地人，为了跟他们更好地交流，李志明自学了一些德语。“我其实只会那么几句，打招呼、感谢，但都运用得淋漓尽致。”他笑着回忆道。

当前材料科学与工程领域中不断有新理论、新方法和新技术涌现，也有很多重要科学问题和技术难题亟待突破，这让他学会用更客观理性的目光审视自己、审视未来的道路。

2018年9月，他作为特聘教授入职中南大学，建立“先进多组元合金”研究团队，同时还保留了马普学会钢铁研究所的研究组客座组长身份，持续推进国际合作研究。

李志明的家乡，在湖南省平江县的一个小乡村。在他小时候，这儿是贫困县里的贫困村。但不管条件多么艰苦，父母都尽一切可能支持他读书。到高中阶段，他差不多就是当年村里唯一的高中生了。

之后，他进入景德镇陶瓷大学就读材料工程专业。第一次走出家乡，他浓浓的乡音在同学间显得格格不入。

刚开始，他不太敢开口，总是捧着书本默默地看。后来他为了能做兼职赚点生活费，开始苦练普通话，语言表达和沟通能力慢慢提高。

他还通过担任班长，加强了和周围同学的交流，锻炼了组织能力。

由于经济拮据，奖学金就显得尤为重要。“我必须保持不错的成绩，否则下个学期的学费和生活费都没有着落。”他坦言。

大学毕业后，他到上海工程技術大学攻读硕士学位。硕士期间他潜心科研，凭借不懈的努力和勤奋，在国内外期刊上发表了多篇学术论文，申请到数项专利，其硕士学位论文还获得了上海市研究生优秀成果奖。

对那时的他来说，发表第一篇国际学术论文无疑是最开心的时刻之一。

面对未来，李志明有许多研究计划。他坦言，即便是被《自然》“点赞”的这项研究工作，也存在一些不足。未来，他们会继续优化这种软磁合金材料，并开发各种高性能多组元合金体系，推动新型合金材料产业化。

“一种新材料的出现，能让很多过去实现不了的设计、创想变成现实，能推动很多新产品出现。历史上，新材料甚至常常成为产业变革的先导。高性能金属材料开发对我国高端制造业的发展意义重大。这是一项非常有意义的工作，我会继续为之努力。”李志明对此充满期待。