在科技创新中 绽放青春风华

文章来源: 中国知识产权报/中国知识产权资讯网
发布时间: 2022/1/18 10:56:00

  编者按


  不负时代重托,不负青春韶华。在中央宣传部、教育部联合发布的2021年“最美大学生”先进事迹中,我们看到一个个奋发有为的大学生不惧困难,奋勇创新,用奋斗书写青春,让青春绽放在创新的赛场上。本报记者专访了其中两位同学刘耀东、周锦宇,希望他们在科研道路上的创新故事能激励更多青年。


  刘耀东:“创新之花”结出“产业之果”

 

 

刘耀东

 

  以第一、第二权利人身份获3件中国专利授权;所在团队已获得专利授权11件,其中有3件发明专利;专利成果转化率达90%,为企业新增效益900万元……这些创新创造成绩的拥有者,就是获评2021年“最美大学生”称号的武汉工程大学2018级本科生刘耀东。


  刘耀东因何“最美”?他从小在新疆维吾尔自治区喀什地区长大,荒漠、戈壁、沙尘暴、停水,是其记忆里绕不开的词汇,这也为他根植了一个绿色科研梦。考入武汉工程大学后,刘耀东以高性能碳化硅陶瓷膜应用领域为载体,以创新为支撑,让中国乃至全世界见证了他的“最美”绿色梦。


  坚持创新 实现儿时梦想


  刘耀东从小便钟爱材料领域,小时候,父亲指给他看电视里的青铜器、铁器,在他心里种下了好奇的种子。2018年,刘耀东入读武汉工程大学材料科学与工程学院后,学校的“全员导师制”给了他变好奇为现实的一个舞台,他给自己设定了明确的目标:大学四年,要在科研上有所建树。


  绿色科研梦如何在材料领域实现?随着国家对于节能减排和居民对于饮水质量的要求不断提升,国内对水处理尤其是深度水处理的需求也越来越迫切,作为水处理的重要元件——膜的应用变得愈发广泛,市场需求量也越来越大。在此背景下,刘耀东从大一开始便借助学校“全员导师制”培养模式,跟随其导师参与高性能碳化硅陶瓷膜应用领域的相关研究,由此,他的绿色科研之路正式起步。


  “师兄对科研态度专注、严谨,在攻克碳化硅陶瓷膜及其集成设备的瓶颈时,他几乎把实验室当成了宿舍,为了设计、调试设备通宵达旦。”提起刘耀东的科研干劲,师妹张佳感慨不已。


  “耀东经常做实验到很晚,就连寒暑假也会坚守在实验室。”材料科学与工程学院副教授王树林这样评价刘耀东。凭借着这股昂扬的劲头,刘耀东迅速从那个“老师在说什么?学长学姐在说什么?实验数据怎么填写?汇报演示文稿为什么改了又改?”的科研“小白”,成长为能够主动带领团队开展研究的项目骨干。


  经过近百个日夜连续奋战,刘耀东和团队成功制备出了高质量的碳化硅陶瓷膜,并开发出系列配套设备。截至目前,刘耀东团队围绕科研成果布局11件中国专利,其中发明专利有3件。


  完善成果 推动落地开花


  不仅要做研发,而且要做高质量研发,并让高质量研发成果实现高价值转化,是刘耀东一以贯之的目标。刘耀东所研究的陶瓷膜是以陶瓷材料为介质制成的具有分离功能的无机分离膜,本质上是一种开孔孔隙率较高的多孔陶瓷,具有管式、板式等多种结构形式,能够适用多种污水处理环境,是较为理想的污水处理设备核心元件之一。


  “过去很长一段时间,高质量的碳化硅陶瓷膜一度被国外垄断,而使用一般的碳化硅陶瓷膜制成的净水装置往往水体通道内沿光滑,水体与膜体之间的接触面积较小,导致净水效果较差。污水中含有大量的大型颗粒物质,也容易对水体通道的内沿造成损伤。”武汉工程大学有关负责人介绍,因此,研制出一种高质量陶瓷膜,成为刘耀东的研究重点。


  经过反复试验,刘耀东团队最终通过重结晶和反应烧结结合的技术,成功研发出新一代陶瓷膜。“这种膜以碳化硅为原料,经特殊工艺高温烧结而成,能在强酸、强碱、高温等环境下,进行分离和提纯,从而达到节能、减排、降耗的目的。”刘耀东向记者介绍,该陶瓷膜产品具有耐酸碱、耐高温、通量大、易清洗等特性,可用于工业废水澄清、分离等领域,不仅能为企业创造良好经济效益,而且能够提升居民饮水质量。经检测,该产品各项性能指标均可对标国际领先品牌。


  研发高质量,成果转化便有了坚实的基础。此后,刘耀东团队围绕该成果进行成果转化,开发了系列碳化硅陶瓷膜组件、反冲洗系统以及膜成套设备,可以应用于化工过程分离、医药提纯、机械加工水基切削乳化废液回收再用、工业水处理等领域,并进行了知识产权布局。记者检索发现,在武汉工程大学的帮助下,刘耀东团队已提交“一种单支碳化硅陶瓷膜净水装置”等多件专利申请,其中“一种碳化硅陶瓷膜澄清设备”“一种碳化硅陶瓷膜超滤装置”等专利申请已获得授权。


  “目前,刘耀东团队研发的部分成果已进入中间试验阶段,在多家企业进行应用,成果转化率达到90%,为企业新增效益900万元。”武汉工程大学有关负责人介绍。


  “能够为祖国的绿水青山贡献一份自己的力量,这是我作为一名材料人的初心和使命。”刘耀东说。他将继续攻读硕士研究生,深耕材料领域,为中国基础科学发展、为祖国的繁荣富强贡献自己的青春力量。(本报实习记者 赵俊翔


 

周锦宇:“创新火苗”点燃“创业之光”

 

 

周锦宇

 

  得知自己获评2021年“最美大学生”时,周锦宇感到有些意外、激动、惊喜,但他很快冷静了下来。“我觉得评上‘最美大学生’这件事情,并不是说明自己是最优秀的,而是自己多了一种责任去影响、带动更多的同学。”兰州大学材料与能源学院2020级硕士研究生周锦宇有着他这个年纪少有的沉着稳重。


  面向国家需求,周锦宇在稀土光功能材料的基础研究中攻坚克难,从“藏鹰”团队的“小雏鹰”成长为独当一面的队长,在创新创业中,增长了智慧才干,也让他在兰州大学近6年的求学时光充实而精彩。


  大胆假设 抓住创新火苗


  稀土是现代工业中不可或缺的重要战略资源,被称为“工业维生素”,其应用非常广泛,尤其在发光材料领域,稀土元素起着非常重要的作用。“本科时,我虽然学的是物理学基础理论,但是我觉得稀土发光很有意思,稀土新材料的研究也很有应用价值。”于是,周锦宇在大一时就加入了学校的“藏鹰”团队,独立开展课题研究。


  “藏鹰”团队是由兰州大学物理学院组建的大学生自强科创团队,主要开展光转换物理和化学的研究探索,团队有独立的实验室,这让从小就对科研实验感兴趣的周锦宇如鱼得水。


  但如何平衡紧张的学业与兴趣爱好之间的关系?周锦宇认为时间是靠挤出来的,他利用中午时间做实验,晚上时间复习功课。到了大三大四课程安排轻松些后,便常常“泡”在实验室里。2018年,周锦宇和团队在实验时意外发现,封装钇铝石榴石结构稀土功能材料的有机载体居然发光了。“钇铝石榴石结构的荧光粉属于高对称性晶体结构的荧光粉,是不可能有机械发光性能的,所以这一反常现象引起了我们的注意。”


  面对现有理论无法合理解释的现象,科研人员要敢于质疑。在指导老师的鼓励支持下,周锦宇和团队提出大胆的假设和猜想:外力作用使高对称结构发光材料的粉体与硅橡胶弹性体之间产生耦合电场,并直接激发发光中心,产生力致发光。


  带着这样的猜想,在历经18个月的研究论证后,周锦宇和团队终于在高对称力致发光材料及其力光转换机理的研究方面取得重要创新突破,并在SCI(Science Citation Index,科学引文索引)一区期刊发表论文4篇。他和团队发明的钇铝石榴石结构复合弹性体,是目前已知发光效果最好的力致发光弹性体之一,在传感、能源转换、可穿戴柔性设备等领域极具应用潜力。围绕该项技术,周锦宇和团队提交了“基于钇铝石榴石结构荧光粉的力致发光材料及其制备方法”发明专利申请,他告诉记者:“科研成果需要尽快转化落地,在这一过程中及时提交专利申请非常有必要。”


  展现担当 贡献青春力量


  学生是大众创业万众创新的生力军,大学生创业可以让科研成果尽快从实验室“走出来”。自2018年11月以来,“藏鹰”团队在队长周锦宇带领下注册科技型公司4家,100%由学生运营,直接带动60余名大学生加入“双创”工作中。目前,周锦宇担任甘肃藏鹰稀土科技有限公司法人、执行董事,甘肃兰耀传媒科技有限公司监事。


  但创新创业一肩挑,对于许多有多年工作经验的科研人员尚且艰难,更何况是在校大学生。“对我来说,创业最大的困难便是‘学术思维’到‘创业思维’的转变,刚开始简直‘两眼一抹黑’。”周锦宇说,自己在尝试对接投资人、生产单位、潜在客户等群体的过程中,经常因为学生身份受到质疑。“经常会遇到被拒绝的情况,这时我就告诉自己没关系,再试一次。在一次次尝试中,总结经验教训。”周锦宇乐观向上的心态,让他离成功越来越近,也带动和感染着周围的人。


  2020年,周锦宇整合创业成果,以负责人身份创建了“真稀——全球首个稀土基多模动态光学防伪验真整体方案提供商”项目,并参加了第七届“创青春”中国青年创新创业大赛、第十二届“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛。虽然参赛的都是本科生项目,但技术都“过硬”,放在市场上也都很“能打”。经过一轮轮路演竞争,周锦宇的项目突出重围,获得两项比赛的金奖。


  科研并不是周锦宇生活的全部,他积极参加学校组织的各种活动。作为一名共产党员,在去年兰州疫情防控最严峻的时刻,他配合学校疫情防控工作,负责两栋学生宿舍楼和新闻学院办公楼等区域的疫情防控巡查及劝导工作。


  正是意气风发的年纪,周锦宇对未来充满信心:“做科研就应瞄准国家需求,在科研的路上,努力实现‘从0到1’的突破,希望未来自己研发的稀土力致发光材料能应用到更多尖端领域,解决瓶颈问题,为国家经济发展贡献力量。”(本报记者 李 倩

 

(编辑:晏如)

 

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