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王蕾:追光微燃间 逐梦星河处

2024-08-26赵强

新青年 2024年8期
关键词:王蕾装饰画生物质

采访王蕾教授这天,下着淅淅沥沥的小雨,整个黑龙江大学的校园被烟雨笼罩着,透着几分凉爽。沿着主楼右拐,穿过一片小小的花园,是一条长长的直道。校园里学生不多,许是放假的缘故,穿行在略显空寂的校园,一路打探,不觉间,我们已经走到了黑龙江大学功能无机材料化学教育部重点实验室的楼下。

迎接我们的王蕾教授,她有着平易随和的笑容,一下子拉进了彼此的距离,驱散了初见的陌生感。

王蕾,1985年出生,黑龙江大学化学化工与材料学院教师,物理化学专业博士生导师,黑龙江大学功能无机材料化学教育部重点实验室教授,曾获得第25届“黑龙江省青年五四奖章”“第十六届黑龙江省青年科技奖”等荣誉。

随着交谈的深入,字面上的介绍变成了一个个鲜活的故事……

钠火花点燃心中梦想

“其实,在数理化这三门理科课程中,我的化学成绩并不是最好的。我之所以对化学感兴趣,应该源于高中的一次化学实验课。那是一节钠燃烧的实验课,只见老师把金属钠放在坩埚中,用酒精灯加热坩埚,很快就看到金属钠逐渐熔化直至燃烧。我当时感觉非常神奇,就觉得钠并没有直接接触火焰,为什么能燃烧呢?这算是我的一次化学启蒙吧,也是我兴趣的开始。”

钠燃烧时璀璨耀眼的金黄色火焰,就这样点亮了王蕾心中对化学的好奇与探索,开启了她与化学的“长相厮守”。

填报高考志愿时,王蕾毫不犹豫地选择了黑龙江大学化学专业。在大学里,她勤奋好学,在完成了本科和硕士的学业后,又在吉林大学物理化学专业攻读博士学位,学成之后,她又回到了黑龙江大学任教。

谈到为何选择回到黑龙江就业,王蕾表示,这源于她对家乡的那份眷恋,以及黑龙江对科技创新人才的重视与扶持。“主要还是更适合自己。我比较恋家,一直也都是在这边上学,留在这儿相当于毕业和工作之间无缝衔接,不用再去一点点积累各方面资源,直接按原来的方向往下做就可以了,成长相对来说肯定会更快一些。”谈起省内的科研环境,王蕾显得很兴奋,她说:“我们的实验室现在属于省部共建教育部重点实验室,就科研条件来说,我觉得已不亚于国内一流院校。尤其是近两年,省里对我们非常支持,最近又给我们提供了一批大型设备仪器进行科研工作。”

创新服务在龙江

博士毕业后,回归母校的王蕾主要从事燃料电池、金属空气电池等能源器件的材料构筑及原位机制的研究工作。作为一名共产党员,她深知科研工作者肩负的重任,她以国家战略目标为科研方向,致力于将科研成果产业化回馈社会。

“‘双碳’目标是我国基于推动构建人与自然命运共同体的责任与担当,为实现可持续发展的内在需求而作出的重大战略决策。推进能源绿色低碳转型已经成为全球经济竞争的关键领域。作为新型材料技术行业的科研人员,必须以国家战略需求为导向,开展高水平科技攻关。能源催化领域一直是研究热点,虽然已经被研究了很多年,但是仍然有很多科学问题尚未解决,值得我们深入研究。”王蕾介绍道。

基于这一方向,她聚焦于石墨烯制备工艺存在高污染、高成本、产量低的缺陷,结合黑龙江作为农业大省所具有的生物质资源丰富的特点,首创研发出了以秸秆玉米芯纤维素为原料来制备生物质石墨烯材料的新技术。这一技术不仅成本低、无污染,成功解决了传统只能依赖石墨矿物质宏量制备石墨烯的“卡脖子”难题,还极大地缓解了秸秆焚烧所造成的环境污染。相关技术获得了1项成果鉴定,被授权40项中国发明专利和3项国际发明专利。

“我们的研究成果正在进行转化,目前已建立年产100吨的生物质石墨烯生产线。这是世界上首条生物质石墨烯生产线,目前也是全世界唯一的一条。”王蕾颇有些自豪地说。

在王蕾的办公室,我们看到一幅装裱起来的印有丁香花的装饰画。“给你们看个好玩的”,她笑着给我们演示。画框的一端连着电线,当她给这幅画通电后,没一会儿,我们就感受到了阵阵热气,再过了一会,室内温度明显升高了不少。

王蕾介绍:“这是一幅石墨烯散热板装饰画,上面的丁香花是我的老师付宏刚拍摄的照片。它的最高温度可以达到70摄氏度,功率是700瓦,而达到同等制热温度的电暖器一般功率会超过2000瓦。石墨烯散热板装饰画不仅省电而且还安全美观,是我们的一项发明。”

这是王蕾创立的黑龙江黑大生物质新材料科技有限公司的专利产品,石墨烯散热板装饰画,运行成本低、热转换率较高,可以替代集中供暖,在严寒地区推广很有意义。

放下装饰画,王蕾又意犹未尽地翻出一套冬装,这是他们开发的适用于高寒地区户外工作者的智能加热服饰,防寒保暖效果好,而且十分轻薄,适合野外作业。她介绍说:“基于这项专利,我们还开发了系列产品,像石墨烯手套、弹力袜、乳胶枕等,实现了生物质石墨烯材料的产业化和应用,目前累计产生的经济效益已超过5亿元。黑龙江的冬天很冷,作为科研工作者,我希望家乡的每个人都暖暖的。”

科研精神指引求索之路

谈起师承,王蕾很有感触。“我的导师付宏刚教授,是我们的科研领路人。不管在什么条件下,付老师发展学科科研能力,提升化院学术水平的决心从来没有动摇过,努力从来没有松懈过。记得当时学校没有下载国际学术文献的权限,付老师就从其他高校下载文献回来分享给我们;学院没有实验所需的仪器设备,付老师就带我们去哈尔滨工程大学、吉林大学、同济大学等院校进行测试,付老师当时看到电镜照片时的兴奋以及和我们共同钻研XRD谱图的严谨态度,至今历历在目。”

王蕾和她的团队曾经合成了一种材料,电化学性能非常好。对其结构进行表征后,发现里面起到主要作用的是碳化硅组分。然而,在制备的过程中并没有添加硅源,碳化硅究竟是怎么来的呢?她们找了好久也没有找到硅的来源,研究测试了很久仍然没有头绪。发了狠劲的王蕾吃住在实验室,经过数周的科研攻关,她终于找到了问题的答案,并整理出一篇论文,受到学术界好评。

这件事令王蕾印象深刻。她说:“从事任何一项科学研究,遇到困难与挑战都是不可避免的,我们需要有足够的耐心和毅力,世上无难事,只怕有心人。信心是一个人动力的源泉,千万不要打退堂鼓,很多时候我们面临的最大挑战就是我们自己。而这些都得益于付老师的言传身教,他培养了我深入思考,探索科学问题的能力,也培养了我坚韧不拔,执着进取的科研精神,而我现在要做的就是将这些精神传承下去。”

高效陪伴与因材施教

王蕾不仅肩负着科研的重任,还承担着教书育人的工作。

“做好科研就要肯花时间。我也经常对学生说,无论你的天资如何,做好一件事情,尤其是做好科研,一定要有时间上的保证。即使你再聪明,坐着想是不会有实验成果的,是不会有好的科研成果的。我对自己也是这样的要求。现在带的学生越来越多,事情越来越多,压力也越来越大,所以每天必须早来晚走,周末不休息,一般只有春节时我才会给自己放假。”

由于工作繁忙,王蕾一家三口几乎未曾外出旅行过。即使是哈尔滨市内的“网红”景点,王蕾8岁的女儿也少有去过。“尔滨”火爆“出圈”后,女儿最大的心愿就是妈妈能陪自己去这些“网红”景点看看。于是,王蕾决定抽出一天时间,全家共同出游。一家人早早起床,先是到红砖街早市逛了一圈,接着又前往了东北虎林园、太阳岛公园、中央大街、松花江铁路大桥……到家差不多已经半夜十点。一天如同“急行军”般的行进,他们几乎游遍了市内能到达的所有热门景点。对于生活与工作的矛盾,王蕾非常风趣地说:“对于家庭,我主打的就是一个高效陪伴。”

对如何带领现在“90后”“00后”学生,王蕾表示:“他们不太喜欢特别严厉的老师,而且也不喜欢条条框框的限制。我也经历过学生时代,所以很理解他们,会给他们比较大的自由发挥的空间。我会因材施教,学生可以根据自己的兴趣去进行研究。比如对于研究领域,我会让他们自己做选择,慢慢地引领他们进入自己感兴趣的领域。对学生的要求我也会因人而异,比如喜欢熬夜做实验的学生,我也不会非常死板地让他们遵守考勤时间,要让他们得到充分的休息。责任感强的学生,我会让他们参与到实验室的管理工作中。而那些特别努力的学生,要引导他们劳逸结合,为他们多创造放松、休憩的机会。一切以目标导向、成果导向为准绳,与学生建立和谐的关系。”

应我们之邀,王蕾寄语广大青年科研工作者:“科研人员的核心任务是解决科学难题,青年科研人员应该选择那些方兴未艾的研究领域去施展自己的才华、发挥自我的创造,取得更多原创性的研究成果,为实现中华民族的伟大复兴贡献力量。”

告别忙碌的王蕾教授,走出实验室的大楼,才发现小雨已经停了,空气中弥漫着清新的味道,是青春的气息。

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