【教师节特稿】科研牛人也有一本育人经 ——记上海市“千人计划”特聘专家、我校特聘教授杨化桂

11.09.2014  09:14
      不论是身兼校团委副书记职务却以第一作者在《自然-通讯》上发表论文的博士生侯宇,还是“看文献像看新闻一样享受”的学术达人李宇航,抑或是在《德国化学会志》等国际权威学术刊物发表多篇论文的邢军,都有一个共同的导师——上海市“千人计划”特聘专家、我校特聘教授杨化桂。这位41岁的科研牛人,不但自己曾以第一作者在《自然》上发表文章,培养出的学生也是个个顶呱呱:2013年度,学生们获得各类奖学金的总额高达17万元,近20名博士、硕士研究生中,“除了刚入校的研一新生,其余人手一个(奖学金)”。       从教才5年多,却培养出如此多的精英学子,难道杨老师有什么高深莫测的秘诀?   言传身教   以科研初心感染学生         初为人师时,到底该如何教学生,杨化桂并没有很好的想法,但有一点他很明确:学生只有真心热爱科研,才会全心投入。如何让他们爱上科研?       言传身教是最好的方法。       在侯宇眼里,杨老师是个把科研当信仰、把实验当孩子的人:“他经常对我们说,不管你做什么,科研始终是你的核心价值。”       杨化桂对科研的热爱,从其经历可见一斑。2005年,获新加坡国立大学博士学位后,他作为研发科学家任职于美国通用电气(GE)公司高新材料集团,从事高新复合材料、碳纤维材料等方面的研发工作,且连续两年获得“GE发明奖”。但在工业界,一旦产品投放市场,研发人员就得投入到下一个新产品的研发中,而无法针对一个产品或过程进行深入的机理研究,这让一向喜欢探究事物内在影响机制的杨化桂深感意犹未尽。尽管工作出色,2007年3月,杨化桂还是毅然作出抉择:从GE辞职,转而去澳大利亚昆士兰大学功能纳米材料中心从事博士后研究。       2008年底,杨化桂受聘为我校特聘教授,开始组建自己的实验室和团队,并将研究方向由材料化学转向全新领域:太阳能转换与储存新型材料和器件(光伏,电催化,光电催化及光热化学等)的理论设计、制备和应用基础研究。       “相对于研发工业产品,我更喜欢做基础研究。”简单的一句表述,却将杨化桂的科研初心表露无遗。       “既然选择了做科研,为什么不享受它、不把它做好呢?”杨老师的这句话,李宇航不但铭记在心,而且真地做到了。   扁平化管理   提升效率让学生事半功倍         再过几个月就要博士毕业了,回顾过往,侯宇发现:自确定保研师从杨化桂老师,5年多里,每周他们都要面谈实验进展、研究计划等,杨老师再对他进行细致的指导。       每周面谈并非侯宇独享待遇,而是杨老师的“妙招”——对学生进行一对一的指导。这种“扁平化管理”模式,优点很明显:杨老师与每名学生直接交流,信息传递快捷、保真,使得他能及时为学生指点迷津,让他们朝正确的方向努力,做到事半功倍。但这种管理方式也有压力:一旦学生人数增加,杨老师花费的时间和精力将会相应增加。       5年多里,杨老师的学生由最初的四五人发展到如今的20多人,有时一次面谈就是2个多小时,杨老师每周都会有20多个小时花在与学生的交流上!       “年轻人思路开阔,有创造力,作为老师,我要做的就是了解研究方向的最新进展,及时与他们讨论研究思路与主题。”这是杨老师对于自己导师角色的定位。       对此,侯宇感同身受。目前新一代太阳能电池的研究一直存在光电转换效率较低的问题;前不久,有科学家研究发现,一种钙钛矿结构的太阳能电池的转换效率已达到15%,同时能大幅降低太阳能电池的生产成本。这项研究成果刚在《自然》发表,杨老师就召集课题组人员展开讨论,还专门订制了一台制备钙钛矿电池的设备。侯宇的研究方向就此转变,“毕竟染料敏化太阳能电池经历了20多年的发展,转化效率才从7.9%提高到12%,而钙钛矿太阳能电池在短短1年多的时间里,光电转换效率就突破了19%。”       “我们很容易停留在科研表象,杨老师的一句话,就有可能提升我们的科研品味。”李宇航告诉记者,他曾在太阳能制备氢气的实验中获得一组很有意思的数据,但因为科研成熟度不够,无法理解:实验显示,一氧化铂相较于金属铂,展现出更好的太阳能光分解水制氢性能,但是两者作为比较,变量太多。李宇航觉得这是个没法解开的死结,杨老师知道后,问他:“金属铂会高效催化氢气的氧化反应,那你有没有发现一氧化铂似乎可以抑制这一氢的逆反应呢?”在杨老师的启发下,李宇航继续深入研究,最终发现一氧化铂团簇具有控制氢气反应方向的能力。后来,这篇以李宇航为第一作者的论文,发表在了《自然—通讯》上。       “现在回头去看,杨老师提出这一非同寻常的现象,就是非常好的创新点。”李宇航说。   不计成本   只为培养学科未来精英         今年5月25日,一场与课题组目前研究很相关的学术研讨会在北京召开,杨化桂带着十几名学生浩浩荡荡地去了。对杨老师来说,团队全体出动去异地参加学术研讨会,已是常态,仅2013年就有5次,花费经费逾十万元。杨化桂的投入产出比很简单:“只要学生能有一个想法的收获,就是值得的。”       重视学术交流,是杨老师门下群英荟萃的又一法宝。       杨老师不但重视学生参与学术交流,而且开辟的种类繁多:长期的,与昆士兰大学等联合培养博士生;短期的,有国际、国内学术研讨会、论坛;与兄弟高校、研究所建立合作关系,定期互派学生学习;鼓励学生参加专业培训,等等。但不管是哪一类型,费用全由课题组承担。       “对我们的合理需求,杨老师是不计成本,无条件支持。”李宇航告诉记者,做实验不管药品多贵,只要觉得必要,杨老师总是二话不说支持,参加学术交流也是一样。5月初,一场有关太阳能的国际研讨会在德国召开,侯宇和李宇航提交的论文被接收,还受邀作口头报告。侯宇是我校2013年“优博培育计划”的重点培养对象,出国交流费用由学校资助,李宇航有些犯难了。杨老师却安慰他说:“放心去吧,别担心费用。”       提起杨老师的支持,李宇航异常感动:7月初,包括他在内的4名学生前往中科院高能物理研究所学习同步辐射样品测试,“把测试的知识学习了一遍”;去年,上海光源同步辐射中心举办测试表征技术培训,面向全国仅接收100名学员,李宇航有幸申请成功,杨老师同样支持。“华理只有两个人入选接受培训,另一位来自化工学院。”李宇航说。       “每次参加学术研讨会,大会报告上展示的学术‘领头羊’或最原创的成果,莫不是欧美的研究人员,何时才会有更多的中国人呢?”对中国在新型太阳能领域的基础研究,杨化桂既有遗憾,又充满憧憬,“即使我做不到,真希望我的学生中,能有人实现从0到1的突破!”