宋晓艳教授访谈

宋晓艳,教授、博士生导师,北京工业大学材料科学与工程学院/新型功能材料教育部重点实验室纳米材料&计算材料学研究方向负责人。

联系方式:E-mail:[email protected], Tel.(Fax):10-67392311

链接研究组网页: http://cms.bjut.edu.cn

1. 您目前的研究方向包括哪些?您是如何确定自己研究方向的?

目前我们的主要研究方向是纳米稀土及合金、超细/纳米硬质合金和计算材料学。

研究方向的确定主要来自两个方面的考虑:一是多年研究工作的积累和发展形成的有一定特色和优势的研究方向;二是根据国家中长期发展规划,考虑国家或地区经济建设和科技发展的重大需求同时结合相关研究领域确定的研究方向。

结合具体的研究方向来说,我们在纳米材料领域聚焦的科学问题是纳米材料在实用过程中的稳定性研究。大家都知道,纳米材料自诞生约30年来,一直是国际上的热点研究领域,也是极具挑战性的材料研究前沿。经过这些年的发展,纳米材料领域的焦点问题已经从探究各种各样的纳米化制备方法到了纳米材料工业产业化、纳米材料实际应用等新的发展阶段。我们的研究工作概括来讲就是集中于纳米材料在实际应用中的稳定性这类科学问题上,简言之就是纳米材料制备出来后在使用过程中要保持其纳米尺度的结构和奇异特性而必需关注的科学原理和技术工艺。我们研究的纳米材料主要是稀土、稀土合金、硬质合金等。

计算材料学是个典型的交叉学科研究方向,涉及材料科学与工程、物理、化学、数学、计算机科学与技术等学科方向。计算材料学就是利用和开发先进的计算手段,通过对材料特性的模拟计算、对材料制备加工过程的建模仿真、对材料性能的预测等,来定量化地理解复杂的材料学现象,并用于新材料设计、虚拟制造等。我们开展的计算材料学研究就是与纳米材料研究相结合,更科学更快捷地解决纳米材料实用中的问题。

2. 您目前承担的科研项目有哪些?您可否分享下在科研项目申请上的经验?例如,如何提炼研究项目中的科学问题?

我们课题组先后承担了国家自然科学基金、教育部博士点基金、高校科技创新工程重大项目培育资金、北京市自然科学基金、北京重点产业关键技术攻关项目、德国国家科研联合基金(DFG)、“973”计划前期研究专项课题等国家及省部级项目20余项。

在科研项目的申请上谈不上有什么经验,个人的一点体会是,在研究领域中提炼的科学问题要有创新性和代表性,仅有新颖性是不够的,要有重要的科学意义和研究价值。此外,还要有良好的前期研究工作基础。

3. 是什么激发您从事材料科学研究工作?您觉得材料科学的最大魅力是什么?

可以说,是研究兴趣和所选研究方向的一种使命感促进我投入材料科学的研究工作中。我觉得材料科学的魅力在于给材料学家提供了无限大的发明创造空间,单从精神层面上讲,一种新材料的诞生和应用给研制人员带来的喜悦和满足是难以言表的,更何况可能对国家经济发展和社会进步起到巨大作用。我想,这也是一代又一代的材料学者全身心地投入到材料科学与技术研发领域的一个重要动力和吸引力。

4. 您最近发表在Advanced Materials上的论文“Adjustable Zero Thermal Expansion in Antiperovskite Manganese Nitride”创新性地阐述反钙钛矿结构锰氮化合物的在超宽温度范围内的零热膨胀行为,在论文的评审过程中审稿人给予了高度的评价,同时Materialsviews.com也在第一时间对您的研究工作进行了报道,请问您是如何看待该种材料的以往研究历程?

这篇文章是2011年7月初投稿、8月底不做任何修改地接受发表的,但是整个研究结果的产生还是经历了较长的时间。研究起源于2007年本课题组与日本物质材料研究机构(NIMS)的合作项目。由北京工业大学制备出了多种特点的系列反钙钛矿结构锰氮化合物,在NIMS进行变温X射线衍射分析,检测材料的热膨胀特性。从大量的试样中筛选出Mn3Cu0.5Ge0.5N性能最好,两类试样分别显示具有负热膨胀和零膨胀性能。之后,我们又努力优化技术路线和工艺参数,制备出了新的三组试样,将这些材料寄给美国国家标准与技术研究所的黄清镇研究员,进行系统的中子衍射分析。试样的显微组织表征是在德国FSU-Jena大学物理系进行的。这项研究成果的取得,作为课题负责人和论文第一作者,我非常感谢各位合作者的贡献,尤其是利用中子衍射技术进行大量检测分析的黄老师。

5. 撰写高质量的英文学术论文是摆在国内科研工作者面前的一道障碍,而您已经在Advanced Materials发表了两篇文章,请您介绍下撰写高质量英文学术论文的成功经验?

我们研究小组和国内外在基础研究和技术开发等方面具有显著优势的课题组相比,差距还很大,两篇Advanced Materials文章的发表,只是代表我们在相关研究方向上取得了阶段性成果,其原创性和科学意义得到了国际同行的肯定。

撰写高质量的英文论文,我认为首先没有捷径可走,其次没有他人经验可套用。这不是短期内可掌握的事情。要发表高质量的学术论文,我的体会是,以下这几点一定要具备:明确的原创性、较广范围内的重要意义、良好的可读性。

6. 该项研究成果可否产业化?产业化中最大的难题是什么?

我们此项成果,按材料的制备原理来讲,是有产业化潜力的。产业化的关键是,具有零膨胀性能的精密器件的生产需依靠器件功能化设计与材料制备紧密结合。

7. 您的业余兴趣都包括哪些?业余时间您都会做些什么?

业余兴趣是异地旅游和读书,实际上,紧张繁忙的工作之外留给业余兴趣的时间极少。

8. 您对您的博士生和硕士生在科学研究上都有哪些要求?您是如何激发学生的研究兴趣?

我对博士生和硕士生从事科研工作的基本要求是:严谨、敏锐和富有兴趣。激发学生的研究兴趣,我认为不是强制的,也不是教出来的。研究工作中的创新点,有的是导师提出来的,有的是学生自己钻研出来的,还有些是导师和学生在共同探讨中产生的。导师要注意营造一个宽松的研究氛围(或所谓学术生态),促进、培养研究生的创新行为。

另外,我觉得很重要的一点,对每个研究生而言,三年或四年的研究生涯是其非常重要的一段人生经历,作为导师,负有重要责任,不仅要努力发掘其科研素质和潜力,而且要悉心培养他(她)的个人品格。我们常说,要做事先做人,在培养年轻科研工作者的全方位素质方面,就是这个意思。

在此我也希望利用Materials Views China这个广为年轻学者关注的重要平台,欢迎对纳米材料或计算材料学感兴趣的年轻人加入我们研究组,共同创业!

9. 您经常查阅的材料科学研究英文期刊有哪些?

期刊当然是材料学者们熟知的Science, Nature及其子刊,如Nature Materials, Nature Technology 和Nature Physics, Advanced Materials, Small, Advanced Functional Materials, Nano Letters, Acta Meterialia等等,我认为不能简单地以Impact Factor 为依据,刊物特点对专业领域的适应性很重要。

10.您经常参加的学术会议有哪些?

国际会议主要包括TMS,MRS,Euromat,Nano China等系列会议,国内会议主要包括材料研究学会及其青年委员会、物理学会相图专业委员会、粉末冶金学会、微米纳米技术学会等组织举办的会议。

徐 广臣 About 徐 广臣

MaterialsViewsChina专栏作者,同时为WILEY出版集团旗下的材料科学类期刊提供作者服务。

Comments

  1. 宋老师威武!同院学生表示自豪!

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