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動態(tài)鍵驅(qū)動 厚積而薄發(fā)
——記西南科技大學(xué)環(huán)境友好能源材料國家重點(diǎn)實驗室教授常冠軍

2022-12-16 06:53王艷敏
科學(xué)中國人 2022年16期
關(guān)鍵詞:高性能冠軍研究生

王艷敏

新材料產(chǎn)業(yè)是制造強(qiáng)國的基礎(chǔ),是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石和先導(dǎo)。很多領(lǐng)域都離不開材料的支撐,尤其是高分子材料,已然成為材料中的后起之秀,在當(dāng)今乃至未來的世界都充當(dāng)著舉足輕重的角色。然而每一個高速發(fā)展的領(lǐng)域背后必然有一群默默的奉獻(xiàn)者,兢兢業(yè)業(yè),克服重重困難,常冠軍就是這無數(shù)人中的一員,且沉迷其中,樂而忘返。

寒門學(xué)子得遇良師

“知識改變命運(yùn)”,這句樸實的話點(diǎn)亮了無數(shù)寒門學(xué)子的夢想,常冠軍也是。1982年,常冠軍出生于山東省一個貧困的農(nóng)村家庭,從小奔波于山野田間的他深知“讀書是唯一的出路”。通過付出比常人更多的努力,常冠軍考取了青島科技大學(xué)高分子材料與工程專業(yè),也就是在這里,他遇到自己的恩師?!扒Ю锺R常有,而伯樂不常有”,在恩師的幫助下,常冠軍逐漸體會到了科研的樂趣。本科畢業(yè)后,在老師的鼓勵和支持下,常冠軍選擇繼續(xù)跟隨恩師在青島科技大學(xué)攻讀碩士研究生,彼時的他已經(jīng)成為同學(xué)中的佼佼者。研究生二年級時,他便成功地合成了力學(xué)性能更高、溶解度更好的新型高性能聚合物,并發(fā)表在了高分子科學(xué)領(lǐng)域期刊《大分子》(Macromolecules)上,此論文獲得了青島市第九屆自然科學(xué)優(yōu)秀論文獎二等獎。研究生二年級下學(xué)期,在恩師的推薦下,常冠軍獨(dú)自來到遠(yuǎn)在四川綿陽的中國工程物理研究院參與聯(lián)合培養(yǎng),面對激光慣性約束聚變工程對于靶丸夾持薄膜、封口薄膜力學(xué)性能及耐熱性能的高要求,以及國外對于高性能聚合物的壟斷,常冠軍下定決心攻破難題,為國家建設(shè)奉獻(xiàn)自己的力量,也就此和綿陽科技城結(jié)下了不解之緣。讀博期間,常冠軍成功制備出玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高、韌性和力學(xué)性能優(yōu)異、溶解性能更好的新型可溶性耐熱高分子材料,為高性能可回收聚合物材料的制備打下堅實的基礎(chǔ)。

扎根西部艱苦奮斗

2012年,常冠軍博士生畢業(yè),懷著服務(wù)國家、建設(shè)西部的理想選擇繼續(xù)留在綿陽,來到西南科技大學(xué)任教。工作后,常冠軍立志攻克聚合物材料強(qiáng)度和韌性不能同時提高的關(guān)鍵難題,他比從前更為努力,幾乎每天都是在凌晨才離開實驗室。有時候,他也會迷茫,思考自己的努力到底有沒有意義,但與此同時,他也經(jīng)常堅定地告訴自己:“做科研就是要沉得住氣,坐得住冷板凳?!本瓦@樣,常冠軍在一次次的自我懷疑中反而變得愈發(fā)堅定。

功夫不負(fù)有心人,終于,在2015年,常冠軍關(guān)注到了廣泛存在于生物體中的陽離子-π作用,便開始著力于研究聚合物鏈間動態(tài)陽離子-π相互作用。在國家自然科學(xué)基金的支持下,常冠軍成功合成了同時含有吲哚和吡啶基團(tuán)的功能聚合物,其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熱分解溫度均得以提高,力學(xué)性能也得到較大提升。此項目的研究使得常冠軍深刻認(rèn)識到新型非共價鍵在構(gòu)筑高性能聚合物中的重要作用。2016年,常冠軍所研究的采用動態(tài)金屬配位的方式構(gòu)筑高性能交聯(lián)聚合物再次獲得了國家自然科學(xué)基金的支持,成功構(gòu)筑了系列交聯(lián)密度可調(diào)的高強(qiáng)度多功能聚合物材料,并且實現(xiàn)了重鑄和循環(huán)利用。此項目的深入研究,為開發(fā)出一類具有高實用價值的新型高性能可循環(huán)的聚合物材料提供了新的思路,在理論和實際應(yīng)用方面都具有重要意義。2017年,常冠軍已被評為副教授,為了更好地學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù),繼續(xù)突破自己的研究,他以訪問學(xué)者的身份前往美國常春藤高校——賓夕法尼亞大學(xué)進(jìn)行為期1年的交流學(xué)習(xí),這也是西南科技大學(xué)教師首次出訪這一學(xué)校。

厚積薄發(fā)方顯從容

繩鋸木斷,水滴石穿。2018年,西南科技大學(xué)獲批了四川省首個省部共建國家重點(diǎn)實驗室——環(huán)境友好能源材料國家重點(diǎn)實驗室,與此同時,材料學(xué)科的一項重大成果也令大家眼前一亮:常冠軍原創(chuàng)性地提出了“點(diǎn)-面”動態(tài)陽離子-π交聯(lián)模式用于構(gòu)筑高強(qiáng)韌、可回收高性能聚合物材料,為構(gòu)筑新型高性能聚合物提供了新思路。成果發(fā)表在材料領(lǐng)域國際期刊《先進(jìn)材料》(Advanced Materials)上,影響因子為30.849,這是西南科技大學(xué)首次在這一期刊上以第一通訊單位發(fā)表高水平科研成果?!犊萍既請蟆分赋鲞@一成果的發(fā)表“標(biāo)志著我國在熱固性高性能聚合物回收再利用領(lǐng)域走在了世界前列,為四川經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展提供了強(qiáng)力支撐”。成果獲得了國內(nèi)外專家學(xué)者的一致好評,常冠軍也因此被破格評為教授,成為西南科技大學(xué)最年輕的教授之一。雖然從副教授晉升至教授,常冠軍僅用了2年,但他深知,今天的成果是他過往十幾年來的積累,唯有厚積,才能薄發(fā),他并沒有沉浸在一時的榮譽(yù)中,而是從容地走向下一個難題。

為師為范春風(fēng)化雨

師者,國之大者。自從走上三尺講臺,常冠軍從未忘記教書育人是國之大事,他的“匠心”不只體現(xiàn)在科研領(lǐng)域,同樣也體現(xiàn)在教書育人方面。對于學(xué)生的培養(yǎng),他總是不惜傾注大量心血。課堂上,他秉持科研輔助教學(xué)的理念,將實際案例引入課堂。他幽默風(fēng)趣卻又嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的課堂早就成為學(xué)校最受歡迎的課堂之一。即使成為教授后,常冠軍依然每天到實驗室指導(dǎo)學(xué)生,幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)上的難題,也關(guān)注學(xué)生生活上的困難。“做工作高效高質(zhì)、做研究細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)、做師友和藹可親”,這是學(xué)生們對常冠軍的評價。也正因為如此,很多學(xué)生都被他的人格魅力所吸引,甚至有同學(xué)放棄名校的保研資格,選擇攻讀常冠軍的研究生。而常冠軍也沒有辜負(fù)同學(xué)們的信任,他經(jīng)常在白天完成自己的本職工作后,晚上陪著學(xué)生修改論文到凌晨兩三點(diǎn)。在他的潛移默化下,課題組的學(xué)生都知道了艱苦奮斗、勇于創(chuàng)新才是科研的態(tài)度。常冠軍培養(yǎng)的研究生很多都去往中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、蘭州大學(xué)、四川大學(xué)等高校攻讀博士研究生。

百尺竿頭乘風(fēng)破浪

現(xiàn)如今,常冠軍的成果“可循環(huán)芳雜環(huán)高性能聚合物制備技術(shù)創(chuàng)新及應(yīng)用”已經(jīng)處于國際先進(jìn)地位且形成了完整的專利集群。此成果突破了聚合物強(qiáng)度和韌性難以同時提高的難題,也解決了傳統(tǒng)聚合物難以回收造成的環(huán)境污染。常冠軍所設(shè)計開發(fā)的新一代高強(qiáng)韌聚合物薄膜材料在核靶實驗中獲得了較好的應(yīng)用效果,并且得到了激光聚變研究中心和慣約中心的高度認(rèn)可,成為推動我國激光慣性約束聚變工程實驗進(jìn)程的重要研究內(nèi)容之一。與此同時,常冠軍堅持用科技創(chuàng)新服務(wù)國家和人民,他將這一技術(shù)推廣到四川一諾高分子材料科技有限公司等單位,用于生產(chǎn)系列高性能可回收熱固性樹脂產(chǎn)品,產(chǎn)品使用壽命大大提高且實現(xiàn)了熱固性樹脂的可回收,符合我國“碳達(dá)峰、碳中和”的戰(zhàn)略目標(biāo)。

常冠軍依然滿腔熱忱,不斷進(jìn)行新的突破。不久前,他通過以三唑啉二酮(TAD)-吲哚加合物作為干態(tài)動態(tài)共價交聯(lián)聚合物中的交聯(lián)點(diǎn),使材料能夠在使用環(huán)境溫度下顯示實時可逆的應(yīng)力響應(yīng)行為,此成果成功發(fā)表在《自然·通訊》(Nature Communications)上,為設(shè)計新一代高性能聚合物材料提供了全新策略,為這一領(lǐng)域內(nèi)材料的研發(fā)和運(yùn)用,提供了更為堅實的基礎(chǔ)。未來,常冠軍將在已有研究基礎(chǔ)上,繼續(xù)進(jìn)行動態(tài)鍵驅(qū)動高分子聚合物的研究,不斷地攻克難題,從而服務(wù)國家,服務(wù)人民。

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