这次改革要求科研院所打破传统模式,不仅要做课题、出论文、出人才,更重要的是为国民经济发展作出贡献。
月球上有丰富的金属、非金属及气体资源,围绕着探测、开发月球资源,新一轮探月热潮已经开启。2017年,美国批准启动了阿尔忒弥斯(Artemis)计划,其目标是月球南极长期驻留和资源开采,并以此为踏板进军火星。
2023年,俄罗斯发射了月球探测器月亮—25,其目标是2035年左右在月球上建立基地、开发月球矿产资源。同时,钛铁矿与氢气通过化学反应(氢还原法)还可以生成水,是除了水冰开采外,解决月球用水需求的最主要途径。水冰:月球水冰以结合水和游离水两种形态赋存。开展此类试验需要解决两个卡脖子难题——月表极端环境地面模拟与大型月面工程结构时空压缩。首先,月球采矿必须从选址、方案设计、设备研制、原位开采等环节统筹考虑小重力、超真空、极端温度、陨石冲击、月震、辐射等极端环境的直接影响和潜在威胁。
中国矿业大学深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室目前已研制成功两套核心重器,成功解决了以上难题。月球采矿难度巨大,怎么做? 尽管月球上矿产资源储量丰富、开采潜力诱人,但其开采相较于地球采矿有巨大难度。下决心抢占制高点 作为地球上最常见的化学元素之一,碳原子的最外层有4个电子,因此每个碳原子可以与其他非金属原子形成4对共用电子对。
这让李玉良团队在结构表征上遇到很大的困难。传统的化学合成方法行不通,这让李玉良意识到,可能需要突破传统和模式化的方法另辟蹊径。大音希声,这些外观平平无奇的粉末讲述着它不平凡的诞生故事。李玉良说:丁二炔纳米线阵列的成功合成,让我们坚定了继续做下去的信心。
对此,李玉良认为,根本原因在于当时中国创造性的科学成果较少、科学研究的引领性不强,没有得到国际上的关注。他们发现的Pd0/GDY催化体系实现了催化性能变革性突破,氨产率可达4450 gNH3 mgPd-1 h-1,是目前报道的最高的制氨产率催化剂。
与此同时,随着科学技术的进步,高分辨电子显微镜和先进光谱测试仪器的出现,推动了碳材料表征技术的快速发展。在聚丁二炔中,碳原子与碳原子之间以两种不同的化学键连接,具有烯-炔交替的特征。研究成果陆续在《美国化学会志》《德国应用化学》等高水平学术期刊上发表。同时,石墨炔中的碳原子同时具有sp和sp2杂化,这使其表面电荷的分布非常不均匀,表面活性很高。
1998年至2009年的10多年间,李玉良带领科研团队攻坚克难、不惧失败,最终另辟蹊径,在世界上首次通过合成化学方法大规模制备出石墨炔薄膜,并用石墨炔对其进行命名。而今,在碳材料的探索之路上,这种志向和精神依然激励着研究团队,向着新的制高点不断前行。李玉良记得,与会专家围绕富勒烯开展了热烈讨论,对富勒烯这种球形材料充满期待。李玉良经常这样教导团队中的青年科研人员,做科研必须学会拓展和吸纳多种学科的知识,并融合到自己的研究中,这样才能不落窠臼,取得更大的进步。
位于化学所3号楼的实验室里,几位学生守着一台高分辨电镜,目不转睛盯着显示屏上不断变化的过程。科研中没有失败,只有探索和教训,发现一条路没走对,就可以节约时间聚焦在其他地方,把经验教训变成成功之母。
具有sp杂化的碳材料,碳原子排布结构应该是什么样的?既然看不清,李玉良就想。我们有没有可能做出一种中国人自己的碳材料,抢占新结构碳材料研究的先机? 当时,基于在国外工作和参加学术会议期间的一些亲身经历,李玉良深深感受到中国学者在国际上学术地位不高。
电镜下清晰的丁二炔结构表征,成为李玉良团队通向全新碳材料之路上的灯塔,让他们明确了前进方向,为后续合成石墨炔奠定了基础。李玉良回忆,没有高分辨表征手段,结构就说不清,实验可能做对了,但我们没办法证明自己是对的。1998年初,一次由物理学家发起的学术会议,给李玉良带来了启发。最令李玉良感到苦恼的是,当时落后的表征技术成为一大掣肘。因此,他进一步增强了信念要做中国人自己的碳材料。我们国家很难获得国际学术会议的主办权。
也就是说,碳原子总是与其他非金属原子通过4个化学键相连。石墨炔的成功制备结束了化学方法不能制备全碳材料的历史,开创了人工合成新型碳同素异形体的先例,为碳科学开辟了新的领域和方向,也让中国科学家在碳材料这一全球科技前沿领域有了一席之地。
2002年,朱道本领衔的C60的化学和物理若干基本问题研究获得国家自然科学奖二等奖,这是碳材料第一次获得国家自然科学奖。此外,团队提出的石墨炔表面电荷分布不均匀特性和炔-烯互变概念改变了传统碳材料电化学储能模式,在电子转移、离子传输、能量传递与转换等方面发现了系列新现象和新性质,并提出与传统碳材料完全不同的离子传输新机制。
打开富勒烯形成平面,他第一次在脑海里清晰地构造出这样一个全新结构。视野下总是只能看到黑乎乎的一片。
例如,柔软的铅笔芯和坚硬的金刚石都是碳原子通过不同的排列方式形成的物质,它们被称为碳的同素异形体清华大学从人事管理体制改革和办学条件改善等方面入手,进一步优化了师资队伍。这又是一个从0到1的过程。他还参加考察团,向美国若干所世界一流大学取经,积累办学心得。
对他而言,这段岁月更化作内心长久且稳定的精神核动力。针对学校人才培养中出现的问题,他因势利导,加快课程结构调整和教学内容更新,加强教师责任心和教学过程管理等。
他花了半年时间,带着学校机关人员跑遍了全校各院系和主要部处,把脉学校发展状况。如此状况下,一群只有理论基础的学生在实践中不断摸索前进。
对于当时吃住都在马棚里的师生,考验他们的不是周遭的生活环境,而是有限的科研条件。在时任总工程师吕应中的带领下,这群年轻人怀着满腔热血,毅然奔赴燕山脚下。
他说,这份荣誉属于集体,属于所有知难而进、众志成城的200号人,也属于所有爱国奉献、努力拼搏的科技工作者。大学精神被王大中认为是大学的灵魂和动力。正是经过了那一次建堆建人的历练,王大中积累了不少实践经验,为往后的科研之路打下了坚实的基础。200号里立初心 核能研究和发展对保障国家能源安全、优化能源结构、提升装备制造业水平等具有重大意义。
为了满足国家的人才急需,他采取招收培养定向生、国防生等措施,向地方和重要单位输送人才。获颁国家最高科学技术奖后,王大中和夫人高祖瑛决定将国家和学校给予的全部奖金捐赠给清华大学教育基金会,设立王大中奖学金,以鼓励后辈成才报国。
而在坚持向上跳的过程中,他坚守初心,重一分务实、轻一分务名,破土凌云节节高,让中国核能研究发展在世界范围内从跟跑者变为领跑者。王大中最初参与的任务是制作反应堆工程的模型。
跳起摘取核安全果子的人 1979年,美国三里岛压水堆核电厂发生的重大安全事故给世界核动力研究带来警示。王大中的故事中国人实现了一个奇迹更是见于国外报端。
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