三晋杰出科技人物 | 讲台是立身之基 科研是强身之本——访太原理工大学教授、博士生导师董晋湘

政务   2024-11-04 19:21   山西  

导 语

岁月如歌,征途如虹。今年是中华人民共和国成立75周年,在山西这片历史悠久、人民勤劳的土地上,有这样一群杰出科技人物,他们以爱国之心、创新之志、求实之行、奉献之情、协同之力、育人之责,为山西转型发展奠定了坚实基础。他们如同一股蓬勃的力量,以热血与智慧担当起时代赋予的重任,将个人理想与国家强大紧密相连,推动着科技的车轮滚滚向前。

从10月9日起,本平台开设“新中国成立75周年三晋杰出科技人物学习宣传活动”专栏,讲述三晋杰出科技人物践行科学家精神,扎根基层科技一线,爱岗敬业的光辉经历,宣传他们坚持科技自立自强、锐意奋斗,推动我省高质量发展取得的优异成绩,展现他们与山西同呼吸、共命运的拼搏历程。在新时代征程上,我们也期望,通过本专栏宣传,能够激发每一位科技工作者献身科技事业的荣誉感、自豪感、责任感,以强大的创新自信奋进高水平科技自立自强新征程,为谱写中国式现代化山西篇章作出新的更大贡献。

讲台是立身之基 科研是强身之本

——访太原理工大学教授、博士生导师董晋湘

     “每个人都希望自己能够取得成功,在事业发展的长河中,每个人都是其中一分子。一项伟大的事业,是需要数十年,几代人的接力传承。‘功成不必在我,强国复兴有我’,只要能够作为伟大事业的参与者,对这项事业的成功做出过贡献,我就没有空度人生!”董晋湘眼神坚定,缓缓地说道。

他绘梦逐光,用知识点亮学生的未来;他辛勤耕耘,诠释坚守三尺讲台的初心;他潜心科研,不断探索未知,勇攀科学高峰;他牢记使命,立德树人,为着力培养担当民族复兴大任的时代新人而倾情付出。他先后获得国家杰出青年基金、国家高层次人才特殊支持计划(万人计划)百千万工程领军人才、三晋学者等荣誉,他就是太原理工大学教授、博士生导师董晋湘。

坚守科研初心 笃行不怠

“我上学的时候,赶上了文革特殊时期。学习的知识比较零乱,没能形成一个良好的系统,直到高中和大学才进入了一个比较传统的学习阶段,取得了一定的知识积累,这也为我之后的研究与工作奠定了基础。”董晋湘讲述道。
步入大学后,尽管当时没有那么多选择,但董晋湘还是被化工学的魅力所吸引,老师们渊博的知识与严谨的治学态度,如同明灯一样照亮了他前行的道路,在后续他选择继续深造之时,已默默立下成为优秀学者的志向。
在董晋湘看来,本科与研究生学习阶段有着根本的差异,前者要创造新的知识,后者是继承已有的知识。在研究生学习阶段,导师明确提出,“现在社会一切都在向钱看,很多老师也在开发赚钱。但研究生不能搞开发,必须完成基础研究的课题,提高理论水平。只有知道别人的论文是如何来的,才能够在将来不迷信他人的结论,学会鉴别前人研究的局限性。做到这一点,才能够在将来的技术研究中心有所创造。”即使很多年过了,导师的忠告还一直印刻在董晋湘的脑海中,而这些忠告也成为了他科研之路的“明灯”,他时刻警醒着自己。
在研究生学习的三年中,董晋湘参加了导师承担的“863”计划、山西省自然科学基金等课题,研究内容涉及沸石分子筛合成新方法、沸石分子筛晶化机理、新型储氢材料等方面的研究。在导师的支持下,董晋湘的硕士论文研究工作发现了蒸汽相合成法的沸石分子筛合成新方法,研究工作发表在英国皇家化学会的重要刊物上。“这个新方法的发现,主要是归功于课题组内部活跃的气氛,允许学生发挥想象力,其次是导师严肃的学术作风,要求研究生大胆假设,谨慎求证。最终,经过严格的实验证明,变成科学的方法和规律。”董晋湘说。
这一阶段的学习让董晋湘对创新有了较为深刻的认识,在他看来,创新实际上是针对前人没有解决的问题,利用已有的知识,避开他们所无法走通的路线,进行合乎逻辑的大胆想象推理,再经过严格的实践验证,就有可能会实现。

科教相长 以身为范  致力培养社会需要的人才

“用赤诚践行育人使命”。董晋湘在忙碌的科研之旅中披星戴月,在知识的海洋中奋力前行。他深知,科研的最终目的是服务于社会,而教育则是这一服务的重要途径。多年来,他从未忘却教书育人的神圣使命,始终坚持立德树人,以身为范,不断提升教学能力、科研水平和知识的储备,努力培养出全面发展、德才兼备的优秀人才。
毕业后,董晋湘留校任教,开始了他科学研究的职业生涯。“我的早期研究仍然局限在应用基础研究上,经过几年的积累,研究的兴趣就不仅仅局限于理论探索了。当时的想法是一定要有点工程实践的成果,不然老师和学生纸上谈兵也说不过去。”董晋湘笑着说道。
有了想法,就开始行动。董晋湘展开了市场调研,他惊讶发现,在当时全球沸石分子筛的市场年需求10亿美元,吸附剂占10%,催化剂占40%,技术含量最低的无磷洗涤剂助剂占50%,产量超过200万吨/年。无磷洗涤剂助洗剂用的是4A沸石,在研究沸石分子筛的同行当中,对此都不屑一顾。他们认为,这种沸石的合成太成熟、太简单了,研究它既不好发表论文,也不易有发明创造。而董晋湘对此理解恰恰相反,这么有用的东西,或许可以做一些深入的研究。
反复查阅资料,沉浸在实验室中,再细化研究工作……然而,最终董晋湘得到的结论是,导向剂技术合成的4A沸石,晶体粒度比较小,大致有200~800纳米,属于亚微米材料,它们在水中不易沉淀,实际使用中会影响天然水体的透光性,有可能带来新的污染。但这一结果的出现并没有让他就此放弃,他又将目光转向了δ相层状二硅酸钠上。
任何一项研究的背后都是大量的时间与实验,失败与合作等因素支撑起来的。董晋湘团队在取得实验室数据的基础上,先后3次利用无锡林洲干燥设备厂的小型设备,开展中试,取得工业放大所需的基本数据。进而,对胜通集团现有的生产装置、工艺流程、工艺控制参数进行了全面改造。在此基础上,利用该公司两条生产线的一条,双方于2002年进行了18吨/天的工业生产定型实验,经过连续的生产,实现了产品质量稳定、达到设计生产能力的目标。在技术上解决了层状二硅酸钠晶体结构稳定性问题,高纯度、快速合成工艺的实现等系列问题,产品质量得到了上海白猫等用户的认可,并已经开始在上海白猫公司等用户的无磷洗衣粉中使用。
在每年研究生入学时,董晋湘都会告诉学生们:“进入硕士研究生学习阶段,是与前十六年学习完全不同的阶段,以前是学习知识,现在开始需要使用已有的知识基础,为社会创造新的知识。而未来,能够创造新的知识,可以独立工作,最终为社会发展做出贡献才是这十余年学习的根本目的。”
董晋湘坚守“立德树人”初心使命,以“三问——问世界未知、问人类命运、问社会需求”为引领,指导学生开展原创到应用的贯通式研究,促进学生实践动手能力、团队协作能力、创新创造能力培养与服务国家需求、奉献社会价值塑造。累积培养博士生12人,硕士生35人,培养全国百篇优秀博士论文奖获得者1人、国家优秀青年基金获得者2人、山西省青年三晋学者1人、教育部“新世纪优秀人才支持计划”入选者1人、山西省青年拔尖人才2人。指导研究生在包括Angew. Chem. Int. Ed.,J. Am. Chem. Soc.,Chem. Commun.,IEC&R,AIChE Journal,Chem Eng Sci等化学化工类期刊发表学术论文300多篇,授权中国发明专利50余项。培养的毕业生深受高校、科研院所和企事业单位的青睐。

勇担重任 砥砺前行  积极培育煤炭领域新质生产力


长期以来,一代又一代中国科学家心系祖国和人民,不畏艰难,无私奉献,取得一系列举世瞩目的成就,形成了爱国、创新、求实、奉献、协同、育人的科学家精神,这是中华民族宝贵的精神财富,也是建设科技强国、实现高水平科技自立自强的重要精神支撑。
从最初开始接触科学研究以来,董晋湘取得过一些创新性的成绩,也有成果得到工业应用。董晋湘表示,早期的的研究,由于对社会需求理解不够清晰与深入,工作成绩总体比较零散。直到学习习近平总书记“广大科技工作者要把论文写在祖国的大地上,把科技成果应用在实现现代化的伟大事业中。”的重要论述,让人深受启发和鼓舞。
中国资源禀赋,煤化工路线生产化工产品,对于中国有效降低原油对外依存度具有重要的价值。通过文献分析,请教同行学者,董晋湘在山西、宁夏、新疆等地的相关企业的现场调研,对煤化工相关产业特点有了比较系统的认识。他深深感受到中国煤化工在煤气化及中游大宗化学品生产等中上游领域,取得了令世人瞩目的应用成果。同时,通过煤化工与石油化工的对比,看到煤化工产品门类比较少、产品附加值不够高的问题。
此基础之上,结合自身的优势,董晋湘带领课题组同仁开展煤炭资源化利用的研究工作。研究工作针对煤化工大宗化学品生产的特点,开展等分子设计,来合成新型表面活性剂、功能性油品等精细化学品,结合低碳发展的时代要求,进行反应-分离-应用相结合的工艺路线设计,调控关键反应催化剂的性能,为工业化实施奠定了坚实的基础。研究工作在高品质全合成多烷基环烷烃油品创制;新型分子结构低泡高渗透支链表面活性剂合成方面的成果,能够满足交通运输、精密制造、电子元件等跨行业的社会需求。目前,正在积极和相关的企业联络,推广实验室成果。董晋湘期望能够加快实验室成果的转化步伐,对山西省经济结构的调整与转型,做出积极的贡献。为提高煤化工产品竞争力,减少对石油依赖,提供更多的选择。
知不足而奋进,望远山而前行。董晋湘带领着他的团队,继续在教学科研道路上不断迈进。潜心研究,不断探索科学边界;以身作则,为师生树立良好榜样;教书育人,为太原理工大学培养莘莘学子。

董晋湘并没有在他本该停下脚步的时候选择停下,他希望能为他的团队撑起一片天,让他们的未来更趋于稳定。他深知,技术的研究创新是永恒发展的,未来仍然大有可为。而在他的身后,越来越多的青年科研工作者正与他一起奋斗!

来   源 | 科学导报    杨   洋/文

责   编 | 张燕洁    牛   苑

编   审 | 陈海瑞


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