【理工力量】熊方宇:科研路上有心人

发布:2016-10-26 来源:材料学院、宣传部 浏览:6652 字体:
 加载中

  编者按:学校60余载的办学历史积淀其特有文化和精神成果,激励着一代又一代理工人为之不懈奋斗。长久以来,理工人秉承 “育人为本 学术至上”的办学理念,弘扬“厚德博学 追求卓越”的大学精神,在理工大这片沃土上爱岗敬业、教书育人、默默奉献,用朴实的言行诠释着教育的真谛,谱写了立德树人的新篇章。感动就在身边,榜样就在眼前。为大力培育和弘扬社会主义核心价值观,特开辟“理工力量”精神文明专栏,聚焦我们身边典型、讲述他们的平凡故事,彰显他们的卓越追求,传递正能量,助推学校改革发展。敬请关注。

  “追逐梦想的道路充满着困难和挑战,而唯有敢于面对,持之以恒,方可一直前行,到达终点。”

  2016年8月22日,第十届“中国青少年科技创新奖”颁奖大会在人民大会堂举行,我校材料与工程学院2012级材料物理专业学生熊方宇手捧沉甸甸的奖杯,对着镜头腼腆地笑了。当事后问及他当时的感受,这个1994年出生的大男孩笑了笑说,虽然有些激动,但更多的是平静,“奖杯的获得是对自己本科四年的肯定,更觉得是一种责任,科研之路还很长,我要继续努力。”

  师兄引路 走进科研

  “小时候就想做个科学家,并且我对材料比较感兴趣,想在材料领域做出一点成绩来。”2012年,对大学校园满怀憧憬的熊方宇进入我校材料科学与工程学院材料物理专业学习。

  一开始,面对崭新的大学生活,熊方宇对未来很迷茫,不知道自己将来去向何方,做怎样的事,成为怎样的人。“迷茫是暂时的,真正给我动力的是赵云龙师兄。”

  2012年9月的新生开学典礼上,熊方宇看到了优秀学子事迹介绍,他一眼就看到了师兄赵云龙事迹的展板,认真阅读师兄的科研事迹后,他被深深地震撼了——原来本科生也可以在科研中取得了不起的成绩。一个月后,在学院的优秀学子报告会上,熊方宇终于见到了赵云龙师兄本人。在报告会上,赵云龙讲述了他如何进实验室,投身科研,最终发表了高水平学术论文,在国家竞赛大放光彩的科研经历。赵云龙的科研经历和对科研的见解和建议,唤起了熊方宇儿时的梦想——成为科学家。熊方宇问自己:“本科生也能在科研中做出一些成果,确实了不起,同是本科生,师兄能做到的,我为什么就不能呢?”

  带着这份信心,熊方宇明确了自己的方向。大一的专业导论课上,熊方宇第一次接触纳米材料。那堂课上,麦立强老师为学生讲述奇妙的纳米世界。纳米世界的大门就这样在熊方宇面前打开,促使他去追寻、去探索纳米世界的秘密。巧合的是,麦老师是赵云龙师兄的指导老师,他在心里暗暗发誓,自己一定要进入麦老师课题组学习。

  熊方宇从辅导员处得知,学校为提高本科生创新能力,推行“导师制”培养模式,学生在本科期间可以申请一名指导老师,并参与导师的科研实验。大一下学期,熊方宇毛遂自荐,从几百名竞争者中脱颖而出,通过导师面试环节,进入了武汉理工大学-哈佛大学纳米联合重点实验室麦立强老师的课题组。在麦老师的指引下,熊方宇开始在纳米储能材料上做研究,走上了科研这条艰难又充满挑战的道路,开启他追逐梦想的旅程。

  天道酬勤 执着创新

  2013年4月,熊方宇进入实验室学习。刚进实验室,熊方宇做的都是打下手的活儿。刷洗烧杯、配置溶剂等基本功是每天的功课。“大一那会,我们住南湖,实验室在西院,每次走过来都要近一个小时,在实验室主要是洗烧杯之类的活,很多同学放弃了,但熊方宇却觉得是乐趣,每天坚持,暑假也如此。”室友段裕松佩服熊方宇的执着。重复基础的工作之余,熊方宇在实验室安琴友师兄的带领下学习相关实验操作,从纳米材料的合成、表征,到电极片的制作和电化学性能测试等。

  与此同时,熊方宇从阅读相关领域的文献开始,逐步学习纳米储能材料的基础知识。因为大一还没接触专业课,加上文中有许多专业英语单词,这些专业性极强的论文对他而言如同“天书”。熊方宇没有被这些困难吓倒:单词不懂,就一个个查词典,不断推敲最恰当的译意;专业知识不懂,就从零开始,阅读入门的专业书籍,寻求答案。

  经过半年多时间的学习,熊方宇不再是什么也不懂的门外汉,对论文的阅读也不再艰难,实验操作开始变得得心应手,学会了科学研究的基础方法。

  2013年暑假,在一次科研小组会上,安琴友师兄带着几个本科生进行文献学习。在讨论论文时,安琴友提了一句,可以尝试一下用论文中的方法合成五氧化二钒多孔纳米棒。别的同学只是听一听就算了,熊方宇却立即去尝试了。得知熊方宇经过数十次的实验,效果都不好,安琴友引导他尝试别的方法。就这样,熊方宇获得了第一个课题,在老师和实验室师兄的指导下,开始实验研究。

  熊方宇的课题是关于五氧化二钒作为锂离子电池正极材料的研究。刚开始时,他们合成了五氧化二钒八面体,但是八面体的尺寸太大,达不到所想要的性能。怎样才能让材料的尺寸变小呢?熊方宇通过改变反应时间、温度、原料,结果不是八面体的结构被破坏,就是尺寸仍然大,均以失败告终。

  面对一次次的失败,熊方宇没有气馁。他提出:“既然我们不能改变它的大小,为什么我们不能换一种思路,改变一下它的结构呢?”在与老师和实验室同学讨论后,熊方宇决定转变思路,计划在八面体上构筑多孔结构。

  新的尝试开始了,那段时间,熊方宇压力很大,既要面对繁重的课程,又要经受实验失败的痛苦。经过两百多次的尝试与失败,多次调节煅烧过程的参数,熊方宇实现了多孔结构的构筑,并发现了煅烧温度与多孔结构的相关规律。测试结果如他们所预料,这种类似于被虫蛀了的八面体,作为锂离子电池正极材料,电池充放电500次后容量为首次充放电的百分之九十五以上,而使用商业化块状材料的电池则低于百分之五十,大大提升了锂离子电池的循环寿命。

  随后,熊方宇和他的课题组成员对多孔八面体进行了更深入的研究。基于该项成果,申请了一项国家发明专利,撰写的论文经过一次拒稿、两次修改后,发表于国际知名刊物Nano Research上。

  这一过程让熊方宇深深地体会到“做科研,就要学会坚持和不怕失败。”每一项科研成果背后都有着成百上千次的尝试和失败,但也充满着刺激,也许下一次尝试就是想要的结果。

  科研之路 不言放弃

  一个课题的完成并不代表结束,而是一个新的开始。每天去实验室逐渐成为熊方宇的习惯,晚上十点以后才回宿舍已成家常便饭,有时甚至为了节约时间睡在实验室。“他特别能吃苦,任何时间给他电话,他都在实验室,周末、假期都是如此。”材料学院团支部书记田仕说道。

  熊方宇的“有心”给实验室安琴友老师留下了深刻印象,而他在科研上花费的大量时间精力也让安琴友感动,“很多时候,我早上七点前到实验室,就看到熊方宇背个书包从实验室出来去上课,作为师兄、作为老师这种科研精神让我感动”。

  熊方宇对科研,从迷茫到感兴趣,再到坚持,一步步深入,在科研的道路上从来没有放弃过,他坚信:科研之路,永无止境。三年多来,熊方宇不断克服困难,迎接挑战,相续完成电极材料的多个实验研究。在实验研究的基础上,他在Advanced Energy Materials等国际知名刊物上发表了4篇论文,并申请了2项国家发明专利。期间,熊方宇所在的本科生团队——武汉理工大学新型纳米储能器件团队也获得了大学生“小平科技创新团队”的称号。

  2015年,基于大二、大三的一系列研究成果,熊方宇参加了湖北省第十届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛,获得特等奖并入围全国决赛。在精心的准备和多次模拟答辩练习后,终审答辩环节熊方宇淡然地面对评审专家的多次提问,他的团队最终获得第十四届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛一等奖。其参赛作品《钒系自缓冲纳米电极材料的设计构筑及储锂机制原位分析》也为其所在实验室的合作企业——武汉理工大学力强能源有限公司推进高性能钒系电极材料的实际应用提供了理论基础。

  当大家赞叹他的成绩时,熊方宇却强调:“我所取得的成就,与实验室的老师和同学密不可分,当我遇到解决不了的困难时,老师会耐心地为我解答,当我遭遇失败时,他们会在我旁边给我鼓励……在科研路上,我的团队就是我的导向标,是这个团队对我一次次的协助与鼓励,让我一次次取得成功。”

  如今,熊方宇已成为我校2016级材料科学与工程专业研究生,并获得直博资格。他深知,自己和赵云龙师兄还有很大差距,不忘初心,在纳米储能材料上,他的科研之路才刚刚开始。

  评论:“博观而约取,厚积而薄发。”三年多实验室的探索,无数个日夜的坚守,在科技创新路上,熊方宇一步步踏实向前。对科研的执着、对梦想的追求使他敢于面对困难与挑战、失败和挫折,不抛弃、不放弃,在科研路上,熊方宇和他的团队怀着质朴的科研梦,用青春的激情和活力点燃梦想,永无止境,一路前行。

相关专题:理工力量

关键词:熊方宇科研理工力量

分享到:

已有62人觉得很赞

关注校园动态    打造新闻精品

本站所有文章版权归经纬网所有,如需转载,必须征得Token团队授权

© 2016 武汉理工大学经纬网

  检测到正在使用 Internet Explorer 。为了更好地浏览新闻经纬,请将浏览器升级到更高版本或更换浏览器    点击此处安装新内核