工程師界的一泓清流
——記國家大型科學(xué)儀器中心-北京電子能譜中心副主任姚文清

本刊記者 劉婉茹

清華大學(xué)號稱“工程師的搖籃”，而這個搖籃中孕育出的工程師多為男性，女性工程師實屬鳳毛麟角。從這個層面上來說，國家大型科學(xué)儀器中心-北京電子能譜中心副主任、清華大學(xué)分析中心高級工程師姚文清堪稱清華大學(xué)工程師界的一泓清流。

初見姚文清的人大抵都會有一個共同的感受——這是一位恬淡知性的女性，身上帶有知識分子特有的書卷氣。與姚文清交談是一件很輕松的事，因為她身上帶著一份校園內(nèi)獨有的“單純”，毫不功利，令人如沐春風(fēng)。就是在這樣舒適的談話氛圍中，我們得以真正了解一個女性高工，一個國家級平臺副主任不為人知的辛酸和快樂。

國家級平臺的建設(shè)與管理

國家大型科學(xué)儀器中心-北京電子能譜中心（以下簡稱“中心”）于2005年5月由科技部、教育部、北京市科委聯(lián)合規(guī)劃投資建設(shè)，根據(jù)建設(shè)創(chuàng)新型國家的重大戰(zhàn)略需求和充分發(fā)揮科技對經(jīng)濟社會發(fā)展的支撐引領(lǐng)作用的要求，以提高自主創(chuàng)新能力、服務(wù)和支撐科技創(chuàng)新為目標(biāo)推進表面科學(xué)研究和表面分析技術(shù)的發(fā)展，以先進的大型科學(xué)儀器為核心組建的集科研、教學(xué)和對外服務(wù)為一體的現(xiàn)代化表面分析國家級實驗平臺。

中心依托于清華大學(xué)分析中心，主任由薛其坤院士擔(dān)任。中心是國家計量認證資質(zhì)認定單位，第三方產(chǎn)品質(zhì)量檢驗機構(gòu)，由管委會統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)，依據(jù)相關(guān)規(guī)章制度，嚴格實行規(guī)范化對外服務(wù)。經(jīng)過11年的發(fā)展，中心不但實現(xiàn)了重大的學(xué)術(shù)和技術(shù)創(chuàng)新，并且培養(yǎng)了一批具有學(xué)科交叉優(yōu)勢的創(chuàng)新性人才。目前擁有包括院士、教授（杰青）、高級工程師等人員34人，大型儀器及設(shè)備總價值3000余萬元。承擔(dān)各類國家級、省部級課題研究工作，主要研究方向為固體表面化學(xué)、材料化學(xué)和環(huán)境催化等。通過表面分析儀器與學(xué)科建設(shè)的結(jié)合，促進儀器在我國表面科學(xué)研究領(lǐng)域充分發(fā)揮作用，也通過學(xué)科的研究促進新的分析方法的建立，發(fā)展成為國內(nèi)表面研究的基地，建設(shè)成為一流的分析研究型國家儀器中心。

作為北京能譜中心多年的副主任，姚文清相繼實施健全各種相關(guān)管理規(guī)組成部分，北京電子能譜中心每年完成對外開放服務(wù)機時1萬多小時，支撐科研項目數(shù)（‘973’‘863’、國家重點專項等）700余項，實現(xiàn)對外共享率89%。”北京電子能譜中心先后為國內(nèi)科研單位培養(yǎng)表面分析技術(shù)人員8名，并在科技部平臺中心年終考核中2次被評為優(yōu)秀。

國家精品課：實驗室科研探究-電子能譜技術(shù)與納米材料表征

數(shù)十年如一日堅持國家標(biāo)準(zhǔn)制定

姚文清在清華大學(xué)屬于“老資格”了，自1988年7月起在清華大學(xué)分析中心工作，她已經(jīng)在這兒走過了28個年頭。這些年，姚文清的主要研究方向是納米薄膜材料表面化學(xué)結(jié)構(gòu)及環(huán)境催化材料的高效技術(shù)，先后主持或作為骨干承擔(dān)科技部創(chuàng)新方法專項、國家基金委儀器專項、國家“973”“863”等多項章制度，對中心的內(nèi)部考核與外部接洽，實行嚴格管理，以確保中心得以緊張、有序、高效和規(guī)范地運行。她自豪地說：“作為國家創(chuàng)新體系的重要國家級項目。兼任全國微束分析標(biāo)準(zhǔn)化委員會表面化學(xué)分析分技術(shù)委員會副主任、國際標(biāo)準(zhǔn)化委員會表面化學(xué)分析分委員會委員、北京理化分析測試協(xié)會表面分析技術(shù)委員會副理事長、中國感光學(xué)會光催化專業(yè)委員會委員、東北大學(xué)秦皇島分校兼職教授等。

在表面分析領(lǐng)域，如何進行表面結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確分析，并擴大功能應(yīng)用范圍是重要的發(fā)展目標(biāo)。而要對表面結(jié)構(gòu)進行準(zhǔn)確分析，就必須先從分析方法入手，而分析方法的標(biāo)準(zhǔn)制定更是表面分析技術(shù)的重中之重。進入這個行業(yè)數(shù)十年來，姚文清從制定我國第一個俄歇電子能譜“GB/T 26533俄歇電子能譜分析方法通則”開始，相繼開展建立了分析絕緣類樣品表面成分及化合態(tài)等分析方法國家標(biāo)準(zhǔn)，建立了國家實驗室認證認可、計量認證資質(zhì)認定的檢測依據(jù)。并作為我國唯一代表參加俄歇電子能譜的國際標(biāo)準(zhǔn)制定，在中、日、美6個實驗室的實驗比對中，測定結(jié)果最接近實際值，為共同完成的國際標(biāo)準(zhǔn)ISO/TR 22335-2007奠定了實驗基礎(chǔ)。其研究成果制定了國際標(biāo)準(zhǔn)1項、國家標(biāo)準(zhǔn)12項，占表面化學(xué)分析國家標(biāo)準(zhǔn)已發(fā)布總量的近三分之一。數(shù)十年如一日，姚文清的科研之路走得扎實而穩(wěn)健。

做航天大工程中的“螺絲釘”

姚文清說，從日常應(yīng)用的角度來看，對表面結(jié)構(gòu)的分析主要是從原子級別去解釋材料表面結(jié)構(gòu)的信息，例如電子元器件失效問題?！叭绾慰焖俚卦u價早期失效的元器件，是提高航天用元器件可靠性的關(guān)鍵問題。”

隨著我國空間技術(shù)的高速發(fā)展以及“登月計劃”的實施與開展，空間科技領(lǐng)域已成為我國國家發(fā)展的重要戰(zhàn)略領(lǐng)域之一。通過對1980年到2005年在軌航天器的失效統(tǒng)計分析，大約占一半比例的失效類型是關(guān)于電方面的。直接暴露在外太空環(huán)境中的電子元器件在長期運作過程中發(fā)生的失效問題，必定成為空間科技領(lǐng)域的一個技術(shù)難題。2015年，姚文清承擔(dān)的科技部創(chuàng)新方法工作專項項目“新型功能材料的理化性能分析表達方法及應(yīng)用”順利結(jié)題，研究成果為緩解這技術(shù)難題提供了強有力的理論依據(jù)。

關(guān)于電接觸材料，姚文清做了簡短的介紹：電接觸材料是制備電力、電器電路中通、斷控制及負載電流電器（如開關(guān)、繼電器、起動器及儀器儀表等）的關(guān)鍵材料，負擔(dān)接通、斷開電路及負載電流的任務(wù)，材料性能決定了電器開關(guān)的開斷能力和接觸可靠性。納米級表面分析技術(shù)可以了解該尺度材料表面的腐蝕形式、腐蝕產(chǎn)物種類和形態(tài)，在早期對表面腐蝕的程度和腐蝕過程進行準(zhǔn)確分析和評價。該微觀評價方法的建立，對提高電接觸材料及器件的可靠性生產(chǎn)具有現(xiàn)實意義。

姚文清介紹：“利用表面分析技術(shù)針對表面材料在腐蝕過程中的界面狀態(tài)和化學(xué)反應(yīng)，尋求積極的早期腐蝕診斷方法，取得了一定的研究成果。其中，關(guān)于俄歇電子能譜、X射線光電子能譜表面分析方法檢測和缺陷危害性的微觀評價方法已經(jīng)轉(zhuǎn)化為國家標(biāo)準(zhǔn)，并應(yīng)用在表面化學(xué)分析的能力驗證、日常檢驗及仲裁分析中，規(guī)范統(tǒng)一了相關(guān)分析方法，使得相關(guān)檢測數(shù)據(jù)的可比性增強，并為存在爭議的樣品提供了仲裁檢驗方法?！?/p>

目前，姚文清的這一項目成果已應(yīng)用于多家半導(dǎo)體生產(chǎn)企業(yè)，涉及軍工、獨資、合資及國有大型企業(yè)，為企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量設(shè)置了安全保障。解決了產(chǎn)業(yè)中突出的技術(shù)瓶頸，提高了工藝水平，為信息、生物、航空、航天、新能源及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的高性能穩(wěn)定材料提供了保證，有利于推動我國新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的分析測試方法開發(fā)與應(yīng)用向更高和更深層次發(fā)展。

經(jīng)過多年的科研積累，姚文清陸續(xù)發(fā)表了SCI學(xué)術(shù)論文80余篇，總他引1919次，ESI high-cited paper論文4篇，雜志封面、封底論文各1篇；國家專利授權(quán)和申請5項；合作專著2部；2011年獲國家自然科學(xué)獎二等獎（第四完成人）；2007年獲教育部自然科學(xué)獎二等獎（第二完成人）；2002年獲中國分析測試協(xié)會科學(xué)技術(shù)獎二等獎（第二完成人）；2010年獲教育部自然科學(xué)獎一等獎（第四完成人）；2015年獲環(huán)保部環(huán)境保護科學(xué)技術(shù)獎三等獎（第三完成人）。

必須比別人更努力

姚文清經(jīng)常覺得時間不夠用，她的女兒戲謔說她是家里的“主席”——跟“主席”一樣忙。姚文清苦笑道：“行政事務(wù)真的很繁瑣，談不上是什么大事，但卻很耗時間。除此之外，我還有自己的科研課題要做。這樣一算，真的是每天都很忙。”

別看姚文清在工作中雷厲風(fēng)行，長袖善舞，其實對于女性科研工作者的辛酸，她可謂知之甚深。她說：“對于女性科研工作者來說，家庭真的是一個無可避開的節(jié)點。一方面是科研工作中緊湊的行程，另一方面是需要照顧的家庭和家人。要在二者之間達到一個平衡，有時候真的不是那么輕松?！?/p>

隨著年齡的增長，當(dāng)看到一批批優(yōu)秀的后輩，姚文清笑言，她已經(jīng)被后浪拍在了沙灘上。這毫無疑問是戲言。一個人的價值體現(xiàn)在方方面面，付出就會有回報。這些年，姚文清在科研上的堅持，對學(xué)生的負責(zé)，乃至其待人接物的風(fēng)度，都使她的形象愈加鮮明，如一泓清泉，浸潤人心。