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范晓彬:“三传一反”引起科研质变

作者: | 发布时间:2019-05-14 18

夜深了,天津大学化工学院的大楼依然灯火通明。

在先进纳米结构材料及传递过程实验室里,39岁的范晓彬正和他的第一批博士毕业生依依话别。面对这些朝夕相处五年的年轻学子,范晓彬语重心长:“同学们,你们都知道化学中的‘三传一反’,这简单的四个字概括了化工生产的全过程。走出大学,你们将成为科研工作者,也将教书育人。我希望你们在未来的生涯里也能‘三传一反’——传承坚持、传递创新、传播快乐,让智慧和汗水发生化学反应,你们要成为社会的精英、国家的栋梁、人民的骄傲!”

    传承坚持:跨越基础到应用的求索

【丰富的应用研究经验,独到的基础研究成果,正是这样一个跨越基础到应用的探索过程,对范晓彬后来的科研工作产生了巨大的影响。】

20年前,来自华南边陲的范晓彬背着简单的行李,怀揣着懵懂的期待,来到南开大学化学院攻读本科。硕博期间,范晓彬进入天津大学化工学院张凤宝教授课题组,开启了科研之旅。

天津大学化工学院实力雄厚,名家辈出,化学工程与技术一级学科连续十多年排名全国第一。在这样一座“名门渊薮”中学习和工作,“传承”与“坚持”成为对范晓彬影响至深的精神财富。

“我硕士期间主要搞应用研究,配合团队攻坚拳头产品——DSD酸生产技术。DSD酸对于造纸、印染及杀虫剂等行业意义重大,我们团队的研究对于中国企业打破国外垄断至关重要。”谈到“坚持”,范晓彬回忆道,为了研发制备DSD酸最后一环的还原工艺,他精益求精,一丝不苟,连续熬夜奋战在实验室一线,最终在其导师张凤宝教授指导下圆满完成了为DSD酸“收官”的技术方案。而今,他与团队一起帮助我国企业占领了DSD酸产品近60%的国际市场份额。此后,他在博士阶段转入了更为基础的新型纳米结构材料制备及应用研究,并因这一领域的研究工作获得了全国优秀博士学位论文。

留校工作后,范晓彬在他主持的第一个企业合作项目研发过程中,敏锐地意识到“在产品实际生产过程中,反应物和产物分子的内扩散过程对催化反应和最终产品的显著影响”。因此在基础研究层面,他创新提出了“没有内扩散阻力的新型二维催化体系”。2016年,这一系列研究成果获得天津市自然科学成果一等奖。丰富的应用研究经验,独到的基础研究成果,正是这样一个跨越基础到应用的探索过程,对范晓彬后来的科研工作产生了巨大的影响。

近年来,范晓彬主持完成国家自然科学基金4项、省部级项目6项、企业合作项目2项,科研成果卓著,也给企业带来了实实在在的收益。他发表了超过100篇SCI论文,被引4200余次(其中单篇最高他引1100余次)。他的多项研究成果被Nature出版集团的自然亚洲材料、自然中国、美国化学化工新闻等权威媒体津津乐道。

传递创新:一定做不出来的实验

    【设计开展了研究生相关综合实验改革的尝试,引入“故障排除”的理念,通过精心设计问题和障碍,把一定能做出来的实验变成一定做不出来。】

今年4月,一门名为“创新思维与科研实战”的课程在天津大学化工学院“闪亮登场”,一经推出就引发师生热议。

该课程由范晓彬亲自设计,涵盖创新思维与创新方法、科研基本功概论、高级分析技术、数据处理与作图、科技论文与基金写作、学术报告与国际交流等内容。除了亲自授课,他还邀请了学院里几位科研工作非常出色的青年教师参与授课。“我觉得我们国家现在的很多研究生课程跟实际科研工作脱节比较严重,有的课程要么太旧,要么太水了,我就是想做一门真正能实实在在帮助到学生们的课程。”

就是本着帮助更多的学生做好科研工作的目标,他还和学院实验中心的老师们一起,设计开展了研究生相关综合实验改革的尝试,引入“故障排除”(Trouble Shooting)的理念,通过精心设计问题和障碍,把一定能做出来的实验变成一定做不出来。这门实验课程将在今年9月正式跟学生们见面。“以往做实验很少失败,都是前人总结好的步骤,一步一步照着来就行了,有时感觉实验很水,做完也没什么印象。所以我很期待这个课程,因为它能真正培养我们发现问题、排查问题和解决问题的实践能力。”2018级化学工程专业硕士生郑静轩说。

作为学院主管研究生工作的副院长,范晓彬目前正致力于通过“创新思维与科研实战”等研究生课程和化工综合实验改革措施,推动化工学科研究生教育不断发展,践行科学研究和人才培养相结合的理念。在他看来,“我们国家既需要仰望天空的基础研究,也需要脚踏实地的技术开发,而实现这一目标的关键,是培养更多的学生拥有科学的创新思维和实践能力。”

在创新的路上,范晓彬从未停歇。作为专业教师,他参与筹备的“天津化学化工协同创新中心”被教育部认定为国家首批“2011协同创新中心”,成为天津市目前唯一的面向科学前沿类的国家协同创新中心;作为骨干教师,他参与了天津大学“化学工程与技术”一级学科第三、第四次评估工作,该学科获评全国第一和A+学科,也成为天津市唯一的学科“四冠王”。

    传播快乐:享受科研愉悦感

    【“当我们终于搞明白一些东西,有一些新发现的时候,你会好几天兴奋得像飘在云端一样。作为教育工作者,我们不能一味对学生进行鞭策,而是要立德树人,引导他们真正感受到投身科学的快乐。”】

“明天上午都到活动中心来,范老师要组织拔河比赛!”周五傍晚,博士生陈希凡在课题组的微信群里看到了这样一条通知。而此时的范晓彬,刚刚把上周六和学生们一起做游戏的视频发到群里“求点赞”。

“快乐科研”是范晓彬的口头禅,学生们常常称呼他为“快乐导师”。平日里他对学生们要求严格,而每逢周六则是课题组的“轻松日”。这一天,他会组织研究生打球、搞比赛、做游戏。游戏结束,他还要亲自为“胜利者”颁奖,拍摄小视频,给同学们留下难忘的生活瞬间。做这些事,范晓彬乐此不疲,他经常说,科研和生活要分开,要学会有张有弛,创新才能有动力,对科研的劲头才不会松懈。

很少有人知道,范晓彬也曾经是一名要求苛刻、让学生们害怕的“严师”。范晓彬说,自己经历了由科研工作者到教育工作者的“成长心路”。

2014年9月,范晓彬赴美国宾州州立大学交流访学。在那里,他的合作导师是纳米领域权威专家马洛格院士。范晓彬发现,年迈的马洛格教授总是实验室来得最早、走得最晚的,还经常埋首在实验楼里亲力亲为做实验、测数据,从不要求学生或助手代劳。当范晓彬和老院士聊起这样做的原因时,马洛格诧异地回答道:“这有什么奇怪?为什么我不能?我喜欢做实验,从实验中获得快乐不就是当初我们选择这份工作的初衷吗?”

这次简短而深刻的对话让范晓彬教书育人的理念发生了“顿悟”。“科学研究能给人愉悦感、成就感和实现自我价值的机会。”范晓彬感慨地说,“当我们终于搞明白一些东西,有一些新发现的时候,你会好几天兴奋得像飘在云端一样。作为教育工作者,我们不能一味对学生进行鞭策,而是要立德树人,引导他们真正感受到投身科学的快乐。”

前不久,范晓彬指导的第一批博士生毕业了。让他尤为自豪的是,这些学生先后入职全国各地不同的高校:深圳大学、昆明理工大学、天津科技大学、北京化工大学,成为了新一代的大学老师。

“学生才是我真正的‘代表作’。有机会参与、改变学生的人生轨迹,激发他们的创新活力和科研热情,这是我的荣幸,更是一份充满家国情怀的责任。”范晓彬说。

《中国教育报》2019年05月13日第7版