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研究生国奖人物|刘书海:永葆初心 坚定前行
2019-05-13

刘书海:永葆初心 坚定前行

■通讯员 刘男

刘书海,男,汉族,1991年9月生,湖北随州人。本科毕业于华中科技大学应用物理专业,硕士毕业于中国科学院大学国家纳米科学中心凝聚态物理专业,2017年9月考入西安电子科技大学先进材料与纳米科技学院,师从秦勇教授,开始攻读博士学位,研究方向主要是压电电子学(Piezotronics)和原子力显微镜技术(Atomic Force Microscope)。目前他以第一作者身份在国际权威期刊《Advanced Materials》(IF=21.95)和《ACS Nano》(IF=13.709)上各发表学术论文1篇,以共同第一作者身份在《ACS Nano》和《Nano Energy》(IF=13.12)上分别发表学术论文2篇和1篇,授权发明专利1项,申请发明专利4项,申请国防专利2项,获2017年和2018年博士研究生国家奖学金。他的座右铭是:成功=艰苦的劳动+正确的方法+少说闲话+热爱祖国。

坚定目标 勇往直前

2015年硕士毕业后,刘书海参加了工作。但是,经过2年的工作,刘书海发现自己的知识储备还不足以满足工作要求,并且自己也意识到工程技术与基础科研的区别,觉得自己可能更适合于基础科研工作。因此,刘书海于2017年5月参加了西安电子科技大学先进材料与纳米科技学院的申请考核选拔,并以优异的成绩获得了攻读秦勇教授博士研究生的资格。

初入西电,一切都很陌生,但刘书海很快就适应了新的环境,因为,周围的老师、师兄师姐和一同上课的小伙伴们都让他感到无比亲切,让独在异乡的他感受到了西电母亲般的温暖。西电的科研风气非常浓厚,这让刘书海更加坚定自己的选择,更加坚定自己的科研梦。博一期间,刘书海认真学习每一门基础课,认真对待每一次作业,认真完成每一门考试,最终以加权平均分91.26分的成绩获得专业课排名第一的好成绩。除此之外,在科研方面,刘书海也根据硕士期间掌握的实验技巧和两年军工工作的实践经验,努力查阅前沿文献,积极思考,努力创新,寻求新的自我突破,寻求新的科学技术发现,并最终形成了论文。

科研坎坷 需要想象的翅膀

爱迪生说“成功就是百分之九十九的汗水加百分之一的灵感”,而恰恰是这百分之一的灵感,往往让从事科研的人苦心孤诣,上下求索而不得,为了求得这百分之一的灵感,科研人往往需要历经重重波折坎坷才能给自己的研究插上想象的翅膀。

初入科研的时候,和众多同学一样,刘书海也面临着课题选取和实验设计等诸多难题,经常一个很小的问题就能让实验停滞数日不前,也可能在经过多天辛苦测试后,结果不如人意。在很长一段时间,未曾体味到实验成果的喜悦,却饱尝了汗水的滋味和迷茫的痛苦。但是选择了这条道路,就只能在坎坷中前行,迷茫时只能大量查阅文献,更勤奋地付出汗水。

经过大量的文献调研,刘书海将自己的课题初步定位在热电(thermoelectricity)方向。有人说迈出第一步就等于成功了一半,但事实却是大量未知的实验难题还未解决。在导师的悉心指导下,经过不懈的努力,他合成出一种氧化锌纳米片粉末,并对它的性能进行了系统的表征,用于制作最终的实验器件。大家可能会觉得通过努力,终于要收获胜利的果实了。

然而,事与愿违,并非所有的实验结果都跟你预想的一样,也并非所有的实验难题都能在短期内被解决。遇到无法克服的困难,项目因此被迫中止。面对自己曾经的科研梦,刘书海对自己未来的方向产生了怀疑甚至退缩。

“这种氧化锌纳米片压电性能挺好的,不如咱们重点关注其压电特性,做压电电子学如何?”导师秦勇的这句话点醒了刘书海。压电和热电是两个完全不同的研究领域,需要大量文献阅读和想象力才能有如此大的联想。随后刘书海开始着手于压电电子学方面的研究。

那么新的难题出现了,如果仅仅做单个纳米片的压电电子学性能研究,那么其重要性将大打折扣,因为单个纳米器件很难用于实际应用,除非能够让纳米片整整齐齐的排列成取向一致的阵列。但经过2个月的探索,这个一致取向的排列问题依然无法得到解决。

灵感永远是给有准备的人。一次午餐,刘书海看着餐桌上的碗,发现氧化锌纳米片与碗有一个共同点,那就是都有一个端面较大,一个端面较小。倘若将两个碗一个正立,一个倒扣,那么当一阵强风吹过时,处于正立状态的碗肯定更容易被风带走,而留下倒扣的碗。想到这里,他产生了一个实验方案:使用乙醇和水反复冲洗沉积在硅片上的氧化锌纳米片粉末,是不是就会留下取向一致的纳米片呢?(见图上, 引自Adv. Mater. 2017. 1606346.)后来这个大胆的尝试成功了,尽管原理并非如此简单,但这次类比想象却是成功的。

科研充满了坎坷,并非每个人都一帆风顺,能够坚持下来需要的不仅仅是勇气,还需要大量的阅读文献提升自己的见识,丰富自己的存储,大胆想象,在灵感到来的时候用自己百分之九十九的汗水将这百分之一的灵感牢牢抓住。

以梦为马 坚定前行

诗人海子的《以梦为马》,对梦想作出了最诗意的解释。其实从某种意义上说,选择科研路和选择成为一个诗人一样,也许要面对的都是孤独的前进和不理解,甚至嘲笑。时代赋予了我们更好的资源,让我们可以不必面对海子一样的结局。刘书海相信,他的选择,即使道路是孤单的甚至是曲折的,但是前景是光明的,未来也必然是灿烂的。

历史的车轮滚滚向前,时代的潮流浩浩荡荡。习近平总书记说,要“不忘初心,方得始终”,而刘书海的初心就是做一名朴实的科研工作者,为祖国的科研事业发展奋斗终身。西安电子科技大学是一所很强的具有军工背景的高校,在电子、信息等领域均具有国内一流的研究水平,他希望能从此出发,以梦为马,不负此生韶华,活出西电人最精彩的模样。

导师秦勇点评:

目标远大,思路清晰,善于学习,勤奋进取,今后可以成长为国家的栋梁之材。


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