讓顯示器件像衣服一樣“穿”在身上(講述·弘揚(yáng)科學(xué)家精神)
人物名片
彭慧勝:1976年生,湖南省邵陽(yáng)人,復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系教授、系主任,國(guó)家杰出青年科學(xué)基金獲得者、國(guó)家有突出貢獻(xiàn)中青年專家,曾獲中國(guó)青年科技獎(jiǎng)、國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)等榮譽(yù)。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)深耕高分子纖維器件領(lǐng)域,率先創(chuàng)建出織物顯示器件,讓織物顯示器件像衣服一樣輕薄、透氣、可貼合在不規(guī)則基底上。其團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)的柔性顯示織物及其智能集成系統(tǒng)入選“2021年中國(guó)光學(xué)十大進(jìn)展”基礎(chǔ)研究類;實(shí)現(xiàn)的高性能纖維鋰離子電池規(guī)?;苽淙脒x“2021年中國(guó)十大科學(xué)進(jìn)展”。
將顯示器件像衣服一樣“穿”在身上,人們可能會(huì)覺(jué)得很科幻;但對(duì)復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系主任彭慧勝教授而言,這個(gè)場(chǎng)面正是他的科研方向——高分子纖維器件領(lǐng)域。如今,他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)15年攻關(guān)真的做出來(lái)了!
年復(fù)一年,彭慧勝潛心攻關(guān),把普遍認(rèn)為不可能實(shí)現(xiàn)的纖維電池高性能化及應(yīng)用做出了創(chuàng)新與突破。
2022年,彭慧勝所在團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)的柔性顯示織物及其智能集成系統(tǒng)入選“2021年中國(guó)光學(xué)十大進(jìn)展”基礎(chǔ)研究類;其實(shí)現(xiàn)的高性能纖維鋰離子電池規(guī)?;苽淙脒x“2021年中國(guó)十大科學(xué)進(jìn)展”。
大學(xué)四年:他有三個(gè)暑假在圖書(shū)館度過(guò),閱讀大量文史哲經(jīng)典,打下人文基礎(chǔ)
近些日子,彭慧勝一直待在復(fù)旦大學(xué)江灣校區(qū)實(shí)驗(yàn)室里,指導(dǎo)學(xué)生科研……
“科研時(shí)間十分寶貴,再苦再難也不能停??赡芤?yàn)槲医?jīng)歷過(guò)更加艱難的時(shí)刻吧?!迸砘蹌僬f(shuō)的“艱難時(shí)刻”,是2005年,他在美國(guó)留學(xué)期間,經(jīng)歷了卡特里娜颶風(fēng),整座城市被淹,學(xué)校停發(fā)獎(jiǎng)學(xué)金;之后近一年,他都過(guò)著顛沛流離的生活,科研時(shí)斷時(shí)續(xù)。
彭慧勝青少年時(shí)期成長(zhǎng)于湖南邵陽(yáng)山區(qū),記憶最深的是每天早起從池塘里舀水澆灌稻田,放學(xué)回家在鍋里找剩飯和鍋巴。清苦的日子,父親帶回來(lái)的散文和詩(shī)集,便是犒賞彭慧勝的精神大餐。通過(guò)讀書(shū),他夢(mèng)想著有朝一日能走出大山……
通過(guò)高考,1995年,彭慧勝來(lái)到中國(guó)紡織大學(xué)(現(xiàn)東華大學(xué))報(bào)到,就讀心儀的高分子材料專業(yè)。他發(fā)現(xiàn)學(xué)校離上海圖書(shū)館不過(guò)3公里,心里高興極了!大學(xué)四年里,他有三個(gè)暑假都在上海圖書(shū)館度過(guò),每天兜里揣兩個(gè)饅頭和一瓶涼白開(kāi),在圖書(shū)館開(kāi)門(mén)前到,閉館時(shí)離開(kāi);他閱讀了大量文史哲經(jīng)典,為日后走上科研之路打下了人文基礎(chǔ)。
“除了學(xué)習(xí)自然科學(xué)知識(shí)外,科研不只是在實(shí)驗(yàn)室里做實(shí)驗(yàn),還要有哲學(xué)、科學(xué)史等方面的思維訓(xùn)練。”彭慧勝說(shuō)。時(shí)至今日,他仍保持著每年讀20多本人文社科類書(shū)籍的習(xí)慣;他為學(xué)生們開(kāi)出的必讀書(shū)單里,包含幾十本哲學(xué)、科學(xué)史名著。
讀研期間:他有時(shí)索性就睡在實(shí)驗(yàn)室里,是出了名的實(shí)驗(yàn)室“居民”
系里師生都知道,彭慧勝是出了名的實(shí)驗(yàn)室“居民”。2000年,他到復(fù)旦大學(xué)讀研究生,導(dǎo)師問(wèn)他愿不愿意做陰離子聚合,“這個(gè)工作不能發(fā)論文,但可以為后面的研究提供基礎(chǔ)材料”。當(dāng)時(shí),陰離子聚合合成出的嵌段共聚物主要從國(guó)外購(gòu)買,一克就要好幾千元。
彭慧勝二話不說(shuō)就接了下來(lái)。半年里,他不知做了多少實(shí)驗(yàn),大多失敗。早上8點(diǎn)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室做到下午,失敗了從頭再來(lái);實(shí)驗(yàn)室晚上10點(diǎn)半關(guān)門(mén),但他的實(shí)驗(yàn)不能停,索性就睡在實(shí)驗(yàn)室里。
半年后,彭慧勝第一次成功實(shí)現(xiàn)陰離子聚合,合成出嵌段共聚物;他進(jìn)階到高分子自組裝研究,開(kāi)始發(fā)表系列論文。
研究生階段科研的順利開(kāi)展,讓彭慧勝對(duì)繼續(xù)深造充滿信心。通過(guò)參加國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議,他遇到了2000年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者——高分子材料領(lǐng)域的三位科學(xué)家;盡管英語(yǔ)說(shuō)得磕磕巴巴,但他鼓起勇氣介紹自己的科研情況;三位科學(xué)家欣然同意,為他的留學(xué)申請(qǐng)做了推薦。
彭慧勝以為,讀研期間發(fā)表的多篇論文,加上三位科學(xué)家的推薦,一定能讓他獲得名校的垂青,但連續(xù)幾份申請(qǐng)遞出去,卻都杳無(wú)音信……一位評(píng)審老師告訴他,原來(lái)他們認(rèn)為這種找名人加持的行為有失科研工作者嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的風(fēng)范。
彭慧勝恍然大悟,他沒(méi)有放棄,繼續(xù)尋找機(jī)會(huì);終于利用在國(guó)際會(huì)議上做墻報(bào)交流的機(jī)會(huì),獲得一位教授的認(rèn)可,獲得出國(guó)深造的機(jī)會(huì)。2006年,飽受颶風(fēng)之苦的彭慧勝,憑著出色的科研成績(jī)?nèi)〉貌┦繉W(xué)位順利畢業(yè)。同年10月,他獲得在美國(guó)一家條件頂尖的實(shí)驗(yàn)室工作的機(jī)會(huì)。
在這里,他接觸到了此前從未涉足過(guò)的碳納米管研究。他當(dāng)時(shí)無(wú)意聽(tīng)到:如果電池材料都做成像布料一樣柔軟,是不是就可以避免探測(cè)器著陸星球表面時(shí)產(chǎn)生的磕碰了?很多年里,電子器件都朝著微型化、柔性化、集成化方向發(fā)展,學(xué)界主流的研究是薄膜。但彭慧勝卻不走尋常路,一頭扎進(jìn)纖維研究10多年,“做科研更需要不顧一切的勇氣和豐富的想象力”。彭慧勝說(shuō)。
回國(guó)之后:他定了三個(gè)目標(biāo):完成1項(xiàng)重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)、誕生10個(gè)系列產(chǎn)品、培養(yǎng)100名優(yōu)秀人才
在美國(guó)工作兩年后,彭慧勝?zèng)Q定放棄豐厚待遇,回到復(fù)旦大學(xué)?!翱茖W(xué)無(wú)國(guó)界,科學(xué)家有國(guó)籍,我要回國(guó)的感情和傾向是天然的?!被貒?guó)后,彭慧勝就給科研團(tuán)隊(duì)定了三個(gè)“1”目標(biāo):完成1項(xiàng)重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)、誕生10個(gè)系列產(chǎn)品、培養(yǎng)100名優(yōu)秀人才。他認(rèn)為,科研人員要設(shè)立遠(yuǎn)大目標(biāo),但科研工作要腳踏實(shí)地,一步一個(gè)腳印。
當(dāng)時(shí)很多科學(xué)家認(rèn)為,纖維電池的內(nèi)阻隨長(zhǎng)度增加而增大,無(wú)法實(shí)現(xiàn)電池高性能化,更別說(shuō)大規(guī)模應(yīng)用了。面對(duì)傳統(tǒng)觀點(diǎn),彭慧勝敢于挑戰(zhàn)。他發(fā)現(xiàn)纖維電池內(nèi)阻隨長(zhǎng)度增加,反而先降低后趨穩(wěn)定,呈現(xiàn)獨(dú)特的函數(shù)關(guān)系。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研制出20多種纖維器件,其中纖維鋰離子電池具有優(yōu)異且穩(wěn)定的電化學(xué)性能,能源密度較過(guò)去提升了近2個(gè)數(shù)量級(jí)。他們還與產(chǎn)業(yè)界合作,建立了世界上首條纖維鋰離子電池生產(chǎn)線,相關(guān)產(chǎn)品已應(yīng)用于航天、高鐵、汽車等領(lǐng)域。
博士后曾凱雯是近期駐扎在實(shí)驗(yàn)室的團(tuán)隊(duì)成員之一。這兩年,他都在攻關(guān)某種高性能的全新材料。曾凱雯說(shuō),這項(xiàng)工作前期探索時(shí)間長(zhǎng),他在博士后階段的論文產(chǎn)出并不高。能堅(jiān)持在“無(wú)人區(qū)”里啃硬骨頭,離不開(kāi)導(dǎo)師彭慧勝的支持鼓勵(lì)?!芭砝蠋熃o了我寬松的科研環(huán)境,幫我解決很多難題,但從不給我設(shè)定發(fā)論文的指標(biāo)?!?/p>
在彭慧勝眼里,教書(shū)育人與科研工作同等重要。2019年,他出版了一本書(shū)——《讀研究生,你準(zhǔn)備好了嗎?》,從為什么要讀研究生、如何選導(dǎo)師,到科研中如何與他人合作交流,再到未來(lái)的就業(yè)發(fā)展,用自己的心路歷程為有志于投身科研的學(xué)生們解答了可能遇到的很多疑難困惑。
“教育的本質(zhì)是一棵樹(shù)搖動(dòng)另一棵樹(shù),一朵云推動(dòng)另一朵云?!睂?duì)于這句話,彭慧勝深信不疑?!翱茖W(xué)面前,永遠(yuǎn)做好奇的小學(xué)生?!迸砘蹌僬f(shuō)。
■記者手記
嘗過(guò)“苦”才能品出“甜”
采訪中,彭慧勝多次提到“科研時(shí)間”的寶貴,他一直強(qiáng)調(diào)要把時(shí)間投入到有價(jià)值、有意義的科研事業(yè)中。從學(xué)生時(shí)代開(kāi)始,他就格外珍惜光陰。高考后,彭慧勝立刻投身自己熱愛(ài)的專業(yè)潛心學(xué)習(xí),打牢科研基本功。在他看來(lái),科研的意義就在于探索未知、蹚出新路,而不是重復(fù)別人走過(guò)的路。
科研歷程并非一帆風(fēng)順,經(jīng)歷挫敗后,他更加懂得,研究來(lái)不得半點(diǎn)心浮氣躁,必須腳踏實(shí)地。彭慧勝常說(shuō),科研像一盒苦澀卻能久久回甘的巧克力,嘗過(guò)科研的“苦”,才能品出科研的“甜”。對(duì)于科研工作者而言,只有耐得住寂寞,坐得住“冷板凳”,才能向著心中的遠(yuǎn)大目標(biāo)不斷靠近。他自己這么做著,也這么教誨著學(xué)生……
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