羲源创新科技陈曦:打造中国的“贝尔实验室”
北京羲源创新科技创始人陈曦教授拥有很多头衔:纳米流体能源转换力学的首创者;生物形态力学的奠基人之一;国际力学界唯一获得美国青年科学家总统奖的华人学者;国际上囊括美国机械工程师协会、美国工程科学协会所有三项青年力学科学家大奖第一人;哥伦比亚大学历史上最年轻的终身教授之一…… 1994年,陈曦教授于西安交大少年班毕业,随后进入清华大学、哈佛大学攻读固体力学专业硕士、博士学位。2003年,在哈佛大学完成博士后研究工作后,陈曦进入美国哥伦比亚大学任教,并成为终身教授。
奇思妙想,古老学科焕发新生机 作为国际力学界公认的新一代领军科学家,陈曦教授对力学的运用可谓到了“炉火纯青”的地步。在他看来,力学无处不在,无论是像宇宙那么大,还是像原子或蛋白质那么小,都有力学的影子。“只要我们挣脱束缚,打开视野,就能像武侠小说中的高手一样,做到‘手中无剑,心中有剑’”,他说。 大规模能源利用、环境保护与力学的交叉研究,是一片前人很少踏足的“处女地”,但陈曦教授却看到了其中蕴藏的科研价值。全世界的废热大约有三分之二是100-200摄氏度以下低品位废热,却没有一个合理高效的方式回收这一废热热能。陈曦利用造价低廉的纳米多孔材料和功能流体结合,在其巨大的表面积上实现电能、热能和机械能的相互高效转换。同时仅仅利用太阳能,就可以让纳米多孔材料高效地从空气中直接捕集二氧化碳。把普通触手可得的、很低成本的材料,通过改性之后用在完全不同的领域中,开创了革命性的全新机制。 学生闫渊说,陈老师最大的“爱好”,是进行研究上的颠覆性创新,“在那些绝大部分人会忽视的或约定俗成的领域,他总能提出颠覆传统的理念。”也许很难有人会将生物形态学与力学联系在一起,陈曦却看到了其中的“微妙”。达尔文曾说:试图去解释植物形态的成因可能会使得智者变疯。陈曦利用简单的物理和力学模型,解释了这个被达尔文称为不可能破译的多个生物形态学难题,阐明了力学在很多动植物形态形成上的关键作用。 “只有思维转化和突破了,才能真正看清楚力学,所以我从不限制学生的想法。”在陈曦教授任职的西安交大课题组,陈曦要求学生每个月提出一个跟自己现有研究毫不相关的概念或者方向,可以天马行空、很“不着调”,但一定要放开思路,勇于尝试。课题组的同学观察过树叶从春天的伸展状态到秋天干枯蜷曲状态的结构转变,还曾为了研究圆板受热的翘曲现象,专门煎饼观察。学生陈友龙说,有一次他在组会上提出了食肉性植物的运动问题,没想到陈老师大力支持,甚至表示可以构建一套理论来描述,开启力学新的方向,让他非常受鼓舞。 面向社会,走“产学研”结合之路 “我最希望做的,是有科研价值、面向重大需求的研究。”2011年,陈曦创建西安交大先进能源与环境力学实验室,就是遵循紧密联系企业的思路。 先进能源与环境力学实验室隶属西安交大国际应用力学中心,主要方向是以力学和材料学为基础,开展新能源、新材料、节能环保技术的研究和成果产业化。短短3年,实验室已发展成拥有教授、副教授、博士后、专职工程师、研究生等20余人组成的研究梯队,发表SCI论文70多篇,获得发明专利30余项、科研经费近千万元。 实验室创建之初,陈曦主动深入企业,了解需求,建立合作,不仅解决了物理空间受限的问题,还帮助企业解决了难题。2011年,在中石化调研时,陈曦了解到高含酸油气田开采过程中腐蚀严重,给企业带来巨大损失。陈曦独辟蹊径,首创全新的防腐机理,研发新型纳米防腐涂层,圆满解决了难题。“这不仅解决了企业需求问题,也让我在基础科研上发现了全新的原理,研究和应用相辅相成。”截至2015年夏,该涂层依然是国际上唯一通过中石化所有独立实验认证的项目,被中石化有关单位要求全面在含酸油气田推广。 如今,实验室与陕西四大国有企业都有紧密的合作:与延长石油合作开展油气田重防腐纳米材料研究;与陕煤化集团共同研究纳米安全材料;与陕汽合作汽车关键部件轻量化研究;与陕有色集团开展大规模储能钒电池方向研究,共建了中国第一个钒产业技术研究院。和央企的合作,例如中石化和中石油,以及大型上市企业的合作。 “实验室每个人都与企业的科研人员有着紧密的互动合作,我们可以直接将研究成果放在应用环境下验证。”提到这个,陈曦颇为自豪,“我的梦想,是打造中国的贝尔实验室。20世纪,美国贝尔实验室诞生了很多改变人类生活的发明,而且同时极大地促进了基础科研和应用基础科研的飞跃;而我的想法,就是打造一个中国的贝尔实验室,将实验室成果完全地应用于生活和生产,让人类生活更加美好。” (编辑:网销中国) |
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