[东方网]“爱玩”教授带出“科研尖刀”团 推动“材料轻量化革命”[图]
陶瓷很脆，一摔就碎；铝很软，一掰就弯——这是普通人对于陶瓷和铝这两种材料的印象。如今，上海交大材料科学与工程学院王浩伟教授团队却让铝里“长”出陶瓷，造出了一个陶铝“大力士”——纳米陶瓷铝合金，这个“大力士”身轻如燕却力大无穷，比强度和比刚度甚至超过了“太空金属”钛合金，它不仅为具有自主知识产权的“中国制造”增添了一个新成员，还有望“四两扛千斤”，带动航空、汽车、高铁领域步入更轻、更节能的新材料时代。
许多人也许并不知道的是，这种材料从研发到应用历经30余年，背后凝结着上海交大五代“材料人”的心血和努力。“一个人要在世界上留些东西，要给后代留些东西，否则人生没有什么意义。”王浩伟教授告诉东方网记者，“齐心协力、克服困难、潜心科研，做出中国人真正原创的东西，是我们团队追求的终极目标。”
| 王浩伟教授正在接受记者采访。 |
“夏天吃冰棍，冰棍的哪个地方最甜？”这是上学期上海交大《材料加工原理》课程期末考试最后一个20分的大题，出题人正是王浩伟。
“这个题看起来有点‘莫名其妙’，实际上和材料科学关系大着呢。一根冰棍里，最甜的肯定是糖分浓度最大的地方，这得用传热与润湿、结晶形核与生长、凝固过程中的溶质再分配等等大量材料学基础知识综合计算和分析，基础知识不扎实肯定做不出来，死背书也没法做。”一名本科生表示，刚看到这道题时确实懵了一阵，不过他很快意识到，这正是王浩伟教授的风格——“爱玩”。
“材料学原理本身有点枯燥，得来点好玩的，”王浩伟出题有趣，讲课也爱“抖包袱”，他从不照本宣科，而是喜欢给枯燥的原理外加一层有趣的“包装”，“下雨天打伞、小孩儿吹泡泡、甩泥巴，都能和材料学原理扯上关系，我希望能引导学生观察生活中的一些常见的现象，激发他们解决实际问题的好奇心。讲课和说相声差不多，每节课至少得抖一个‘大包袱’出来，这样学生才能记得住、学得进去。”王浩伟说，虽然当了这么多年老师，可每次上课前他还是经常会失眠，都是想“包袱”想的。
“学高方能为师，给学生一杯水，自己要有一桶水。”这是王浩伟坚持的教书育人标准。1992年进入上海交通大学材料科学系工作的他，2006年受聘教育部“长江学者”特聘教授，长期从事在铝基复合材料原位合成制备技术及性能研究，先后获得了教育部技术发明一等奖，上海市领军人才，上海市育才奖，上海市教学成果一等奖，教育部高校青年教师奖，上海市科技启明星，宝钢教育奖，国家教委科技进步奖，上海市优秀青年教师等荣誉和奖励。此外，他已累计指导博士后、博士生、硕士生50余人，承担国家自然科学基金、国际合作项目等三十余项，发表论文百余篇，获得专利授权五十余项。
苦中作乐，做科研时像一把“尖刀”
| 王浩伟团队通过拉伸试验机测试陶铝新材料的静态力学性能。 |
有人说，翻砂、打铁、磨豆腐是世间最苦的三大行当，翻砂居首位，又苦又累又脏。“翻砂”正是对王浩伟教授的研究方向的俗称。为什么王浩伟教授和他的团队会在这个最苦的行当里一干就是30年？
王浩伟说，也是因为“爱玩”。“做科研有点像小孩子玩水玩沙子，感兴趣就不怕苦和脏了。我们不光‘正着玩’，还‘反着玩’：把陶瓷从外面掺到铝里这个方法走不通，就逆向思维，让陶瓷自己从铝里‘长’出来；教会学生用吹泡泡的原理除掉影响金属材料性能的气体，再启发他们反向运用这个原理制作隔热、隔音的泡沫金属——‘爱玩’、对周围事物时刻保持好奇心，这是我们团队一直保持的特质。”
别看生活中“爱玩”，对待学术和科研，王浩伟可是一点也不含糊。很多研究生习惯在背后称呼导师为“老板”，到了王浩伟这儿，“老板”这个词绝不能叫。“我是老师，不是什么‘老板’，学生是来跟着我学东西的，不是来打工的。教学和科研得回归本质，不能掺杂其他东西。”
因此，无论科研任务有多重，王浩伟要求团队里的每一位年轻教师都要给本科生上课；他要求自己带的博士生论文选题“立得高”，只做前人没做过的事还不够，得瞄准国家和社会的需要解决问题。
在他的带动下，他领衔的科研团队成长为一个“尖刀”团，他们生活中可以苦中作乐，面对外界的诱惑淡然处之，做科研时则像一把“尖刀”，无所畏惧地深入到科学难题中攻坚克难，踏实地扎根科研一线，勇敢地探索未知世界。“有时候我们半夜里还在讨论科研方案，好像真没有什么苦恼，毕竟大家都觉得完不成科研任务，对不起国家。”王浩伟教授说，“我们30年只专心做了一件事，值了。”
30年磨一剑，五代“材料人”合力攻坚
| 周尧和院士与王浩伟教授讨论陶铝新材料。 |
纳米陶瓷铝合金从无到有，王浩伟描述得就像“玩水玩沙子”那么轻松，但实际上这种材料从研发到应用历经30多年，它背后凝结着上海交大老、中、青五代“材料人”的心血和努力。
上世纪90年代，我国复合材料的创始人之一、上海交大金属基复合材料国家重点实验室创建者吴人洁教授，提出了采用“原位自生”方法在铝合金中长出陶瓷增强体，制备铝基复合材料，进入当时材料制备的崭新领域。
“我们从1992年就开始了纳米陶瓷铝合金的基础研究，当时国际上采用的都是铝里‘掺’陶瓷的物理方法，效果都不是很理想；吴人洁教授提出用化学方法在铝里‘长’陶瓷，这是非常新颖的思路。这也难怪，对于金属冶金来说，非金属（比如陶瓷成分）是金属中的杂质成分，研究人员避之犹恐不及，哪儿有人还自己通过化学方法掺入‘杂质’啊。但在后来的研究中我们发现，只要通过控制化学反应的进程，把陶瓷颗粒的尺度、形态和分布控制在合理的范围内，这些调皮的‘陶瓷小精灵’就能发挥作用，变成对材料有帮助的部分。”王浩伟介绍说。
王浩伟研究生阶段师从在铸造界享有盛誉的周尧和院士。1996年，周尧和院士在上海交大开辟了“生态材料学”这一研究新领域。在吴人洁教授和周尧和院士的共同指导下，王浩伟教授带着团队的青年科研骨干持续攻关，三十年磨一剑，终于迎来了纳米陶瓷铝合金的诞生。
“除了周尧和院士和吴人洁教授两位20年代出生的‘元老’以外，团队里的其他科研人员分别是四十年代、五六十年代、七十年代和八十年代出生的。”王浩伟说，团队里的五代科研人员都敢想敢干，他们总是冲在国家科研最需要的第一线，颇有“大侠风骨”。
“我很幸运，得到了周尧和院士和吴人洁教授的共同指导，他们都是各自领域的大家，这种很好的学科交叉环境拓宽了我的研究思路，也让我在纳米陶瓷铝合金的研发道路上走得越来越坚定。周尧和院士当年为了激励生态材料学课题组内的年轻人，斟酌再三，把生态材料学（Ecomaterials）的英文字头‘ECO’三个字母，重新诠释出‘Excellence’（卓越）、‘Cooperation’（合作）和‘Originality’（原创）的含义。这三个词一直是支撑我们团队潜心科研的精神支柱。”王浩伟对记者坦言道。
来源：东方网 2017.10.09
原文： “爱玩”教授带出“科研尖刀”团 推动“材料轻量化革命”
