现在位置:>> 哈工大人>>20171

天道酬勤 矢志不渝

——走近中国科学院院士韩杰才教授

吉    星

56

韩杰才(冯健 摄)

  “天刚破晓,我就驱车前行,穿越广漠的世界,在许多地方留下足迹,离你最近的地方,路途最远。最简单的声调,需要最刻苦的练习。”泰戈尔诗歌《旅行》中的这两句话,可以说是我们人生之路的真实写照,而科研之路尤其如此。就像马克思所言,在科学上没有平坦的大道,只有不畏劳苦沿着陡峭山路攀登的人,才有希望达到光辉的顶点。中国科学院院士、国家“万人计划”科技创新领军人才入选者、副校长韩杰才教授就是一位不断挑战自我、砥砺前行的科学家。一转眼,从15岁上大学到现在,他已经在科研这条路上勤勤恳恳奋斗了35年。

一勤天下无难事

  196637日,韩杰才出生在四川省巴中市恩阳区一个普通的农民家庭。不到5岁的他就跟着比自己大一两岁的小伙伴们走进了学堂——从此学习成了他最重要的事。

  对于韩杰才而言,老师和课本给他带来了一个崭新而奇妙的世界,这个世界就像一幅等待开启的长卷,需要不断地刻苦学习才能一点点呈现。从明阳初中到恩阳高中,敏而好学的韩杰才在知识的海洋里如鱼得水,尤其是理科成绩特别出色。科学充满挑战,他觉得钻研难题是一种乐趣。这时的韩杰才有了一个科学家的梦想。

  上小学,离家几里路;上初中,离家十几里路;上高中,离家三十几里路。上大学,韩杰才一下子到了离家3000千米的哈尔滨。1981年,15岁的韩杰才考上了曾是中国科学院直属的高等学校——哈尔滨科技大学,就读机械工程系材料学专业。 那时候,除了上课,韩杰才都是泡在图书馆中看书、学习。回忆起当年的求学生涯,韩杰才笑着说:“中学没有图书馆,上大学后图书馆成了我最爱去的地方,不仅仅看上课用的教材,科技人文类的书籍也都会看;不只是做老师留的作业,我还把《吉米多维奇数学分析习题集》从第一道题做到了最后一道题。”(《吉米多维奇数学分析习题集》是苏联数学家吉米多维奇写的一套数学习题集,一共4622道题。)

  1985年,韩杰才大学毕业。这一年,国家开始实行免试推荐研究生。虽然全校仅有几个名额,但韩杰才凭借总平均成绩91.6分的最高分毫无争议地得到了来哈工大继续深造的机会,师从著名的金属材料专家吴忍畊教授。他深知自己将会面临更大的挑战,所以研究生期间愈发勤奋努力。

  20世纪80年代,陶瓷材料以其耐热、耐蚀、耐磨和比重小等优点成为材料学科国际学术热点。吴忍畊这时刚刚开始陶瓷结构材料的研究,试图突破陶瓷的脆性,以用于将来替代发动机金属材料。新知识领域对于导师和学生来说都是陌生的。吴忍畊让韩杰才先做文献调研。很快,勤奋的韩杰才凭借超强的逻辑归纳能力和简明扼要的文笔,交上一份内容丰富全面的陶瓷材料文献综述。“面对这样有才智的学生,我感到教学相长,事实上是学生在引领我走入新领域。”吴忍畊对此十分惊喜,觉得自己的学生真是一位值得用心培养的“杰才”。

  “天下事有难易乎?为之,则难者亦易矣;不为,则易者亦难矣。人之为学有难易乎?学之,则难者亦易矣;不学,则易者亦难矣。”为了更加深入地研究这个全新的领域,韩杰才几乎长在了实验室。陶瓷材料制备工艺问题在哈尔滨无法解决,他不得不坐一宿火车去牡丹江做实验,第二天在工厂热压合成完材料再返回学校研究整理,晚上又去牡丹江……一直折腾了两周。就这样,靠着坚强的意志力和百折不挠的精神,研究生期间他不仅实验做得出色,还在国内外著名的期刊上发表了4篇文章。1988年7月,韩杰才毕业留校。半年后,一个偶然的机会,吴忍畊教授得知顾震隆教授、杜善义教授要做力学和材料交叉,想要一位材料方面的研究生,于是就推荐韩杰才去读在职博士。

  早在20世纪50年代,哈工大就已经开始了复合材料的研究工作,到80年代中期,以顾震隆教授、杜善义教授等为代表的海外归国人员创立了复合材料研究室,开始了先进复合材料的研究工作,1989年成立了复合材料研究所。1989年3月到1992年10月,在读博期间,韩杰才依然夜以继日地忘我钻研,实现了材料学科与力学学科大跨度的结合,并在跨学科结合点上做出许多创造性的工作。 中广核铀业发展有限公司董事长周振兴校友是韩杰才硕士研究生期间的师弟,虽然两人不是一届,研究方向也不同,但周振兴一直对韩杰才恪守初衷、矢志科技的做法和勤奋刻苦、孜孜不倦的精神大加赞赏,用他的话来说就是:“非常值得我学习,在这方面是我的榜样!” “从个人角度来讲,做学问最重要的因素就是持之以恒地勤奋工作。现在如果让我给年轻人传授什么,那就是勤奋。一个人只聪明不勤奋也没有用。”韩杰才表示,一勤天下无难事,只要勤奋到位了肯定就会有收获。

导师引领、团队合作、学校支持,一个都不能少

  牛顿曾经说:“我之所以能有这样的成就,是因为我站在了巨人们的肩膀上。”结合自己的科研经历,韩杰才表示除了勤奋用功之外,科研之路一定要有人引领,一定要有人指导。

57

杜善义院士、韩杰才院士团队(李贵才 摄)

  “学生的成长离不开导师的引领、指导和训练。好的导师并非工匠教徒弟那样手把手教着干,而是因材施教激发学生的潜力。吴老师、顾老师、杜老师就是这样的好导师,他们会放手让你去做、去思考,观察你,帮助你,而不是替你做决定。”的确,无论是读研究生期间,还是工作之后,导师们总是鼓励韩杰才充分发挥潜能和主动性,自主寻找切入点,设计实验方案,放手让他迈向崭新的学术空间。即使韩杰才将做出的成果拿给导师看时,他们也不会直接帮他改好,而是提出建设性意见,引导他认真求实、辩证思维、精益求精,这种“护航把关”式的训练让韩杰才得以迅速成长起来。

  薪火相传,韩杰才指导学生也是根据每个人的特点和兴趣因材施教,并将导师们对自己的“心传口授”教给了弟子。如今,他已培养了25名博士研究生、27名硕士研究生。朱嘉琦2001年开始在韩杰才的指导下读博,他感触最深的是导师的大视野、大气象、大格局,并给了自己最需要的信任和独立施展的空间。如今,朱嘉琦已是教育部长江学者特聘教授、国家杰出青年基金获得者,还获得了中国青年科技奖等殊荣。被问及取得成绩有什么“诀窍”时,朱嘉琦的回答也深得导师“真传”——最重要的是勤奋,还要思考,不然读书再多也惘然。

  说到团队,韩杰才所在的复合材料与结构研究所很早就闻名遐迩,这是一支梯队层次合理、知识结构搭配得当、理论研究和工程项目结合特色鲜明、标志性科研成果显著、可持续发展后劲足的教学科研创新团队。飞行器结构力学和复合材料专家、中国工程院院士杜善义以其远见卓识、人格魅力培养和凝聚了一批优秀人才。研究所创建之初,就确立了以人为本的团队建设理念,非常重视青年学者和研究生的培养。很多人在研究生期间或刚刚参加工作时就能够取得显著成果,甚至获得国家级奖励。针对研究所的特点,杜善义总结经验,展望未来,亲自定下“崇德广业,穷理致用”的所训,并在文化层面提出“三个不忘”:不忘使命,即不忘国家需求、学科发展以及实验室发展的使命;不忘创新,即要敢于创新,容忍失败,敢于探索别人不敢做或有风险的事情;不忘团队,即保持团队凝聚力,充分发挥个人的能动性。对此,韩杰才表示:“一个团队里,如果人人看重个人得失,就不可能有长久合作。德才兼备德为先,只有大家不计名利,甘于奉献,团队才有真正的凝聚力和战斗力,才能攻克难关,成就一项利国利民的可持续发展事业。”

  在人才培养方面,团队也达成了共识——不断提高自身的学术水平、科研水平、道德品质等诸多方面的综合素质,吸引和培养更多的优秀人才,薪火相传,进而使研究所的水平进一步提高,形成良性循环。培养对象不仅面向研究生而且惠及本科生。复合材料与工程专业有门专业导论课叫“航空航天复合材料概论”,杜善义、韩杰才等众多主讲教师也纷纷走上讲台,结合自身研究方向,为大一学子介绍复合材料领域相关知识和发展动态。

  “学校爱惜人才、尊重人才,建立起一整套吸引、培养、选拔、使用年轻人的有效机制,创造了一个适应年轻人成长、成才的好环境。”哈工大历来有重视青年教师成长成才的传统,不拘一格,唯才是举。因此,虽然地处边陲,但仍有很多贤能志士来哈工大工作,是因为学校在人才使用方面始终坚持求贤若渴、选贤任能,不论资排辈,敢用新人,特别是破格选拔、培养和重用年轻人。1995年,29岁的韩杰才被破格晋升为当时全校最年轻的教授;1996年被任命为航天学院副院长;1997年,他又成为当时全校最年轻的博士生导师;1999年当选为航天学院院长。当时,他就是学校重点培养的“百名跨世纪人才”,并且首批入选国家“百千万人才工程”。

58

韩杰才介绍团队研制的海上应急浮囊(李贵才 摄)

以国家需求为己任

  “把祖国的强大看作自己的神圣职责,就会产生无穷的动力。”韩杰才在为自己能承担起国防科研重任而自豪的同时,也感到了一份沉甸甸的责任。

  1998年10月,韩杰才在中国科协的推荐下赴英国诺丁汉大学做访问学者。正当研究工作逐步深入时,科索沃战争爆发。特别是1999年5月8日,中国驻前南斯拉夫大使馆突遭美军轰炸,中方3人死亡,20余人受伤,世界震惊,中国怒愤。韩杰才真正感受到了只有国家强大,人民的生活才有保障,也更加强烈地感到事业在祖国,于是他毫不犹豫地带着科研资料和成果提前回国。

  哈工大历来坚持“面向国家重大需求,面向国际学术前沿”,为工业化、信息化和国防现代化服务,为地方经济社会发展服务,突出国防、航天优势,解决了国内外相关领域内一系列创新性好、探索性强的前沿基础科学问题,取得了一批具有世界领先水平的原创性科研成果。韩杰才所从事的超高温防热复合材料、防热/红外透波材料研究是装备现代化的关键技术之一。长期以来,先进材料技术的落后严重制约了我国装备水平的提高。“落后就要挨打”,如何尽快赶超国际先进水平,成为他的奋斗目标。

  一切为了国家的需要,一切为了国家的强大。怀着深切的爱国之情和报国之志,韩杰才积极参与和组织我国高超声速飞行器防热材料的战略研究,推动了我国飞行器防热材料的发展。2000℃以上的超高温防热是发展高超声速飞行器最具挑战性的技术之一。为此,韩杰才和团队建立了超高温热环境等效模拟和在线分析装置,揭示了超高温复合材料非平衡氧化烧蚀机理,发展了细观烧蚀理论、提出了氧化抑制机制与方法,2000℃、2 000秒使用的超高温非烧蚀防热复合材料填补了国内空白。该技术因此获2014年国家自然科学二等奖。

  大尺寸蓝宝石晶体是优异的高温红外透波材料,大尺寸蓝宝石生长技术也是困扰百年的难题。韩杰才和团队发明了大尺寸蓝宝石晶体生长的冷心放肩微量提拉法,实现了液固界面熔体扰动的精细控制;通过改进晶体生长热区研制了专用晶体生长炉,减少了结晶前沿的热梯度;成功实现了80千克级蓝宝石单晶的工业化生产。这项技术不仅获得2009年国家技术发明二等奖,还通过专利技术的转让合作,建成了国内最大的蓝宝石制品生产基地,是苹果、三星等企业的核心供货商。

  为提高红外窗口抗热/力失效能力,韩杰才带领团队开展了四面体非晶碳复合增透保护薄膜研究,揭示了红外窗口膜层破裂脱落、热辐射干扰饱和等失效机制,发明了多光谱增透保护膜、薄膜沉积反溅辅助强化方法,构建了大尺寸薄膜气相沉积均一化控制模型,填补了相关领域的空白。该技术因此获2011年国家技术发明二等奖。

  科学研究工作是一项充满着智慧、艰辛和挫折的工作,往往会遇到常人难以想象的曲折,经历一次、两次、三次失败,你可能还不在乎,十次、二十次你还能忍受,几十次、上百次失败,你可能就会被失败永远击倒。为了自己所钟爱的事业,为了肩头沉甸甸的责任,韩杰才经历了一次次的挫折,攻破了一个个难关。能力越大,责任越大。除了日常的科研工作,韩杰才还担任了学校主管科研的副校长,他还是国家杰出青年科学基金获得者、“高超声速飞行器防热复合材料的热力耦合问题”国家自然科学基金创新研究群体带头人、国家某重大专项材料专家组副组长、中国力学学会副理事长。

  一寸光阴一寸金,寸金难买寸光阴。在生活中,韩杰才几乎永远在同自己赛跑,同时间赛跑,一如启动了的导弹,在高温、高速的状态下精准、执着地向着设定的目标冲刺。当然,他也获得了追逐梦想的快乐。正如他自己所言:“没有‘特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献’的精神是做不了航天人的。我的生活虽然很紧张,但也很充实;虽然很简单,但也省去了许多麻烦。身为共产党员,为实现中华民族伟大复兴的中国梦而奋斗,就能获得无穷的乐趣。”