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【奋力推进“双一流”】潜心笃志干科研 追求卓越勇争先 ——记李晋平教授科研团队

发布时间:2018-11-15

【奋力推进“双一流”】潜心笃志干科研 追求卓越勇争先 ——记李晋平教授科研团队

来源:党委宣传部 作者:张智韵

【编者按】

守正开新,气象万千。当前,学校正处于推进“双一流”建设的关键时期,站在全新的起点上,进一步凝聚全校上下的共识,汇聚新时代“双一流”建设强大精神动力,讲好太理人爱国奋斗的故事已经成为学校宣传思想文化工作的一项责无旁贷的重要任务。

学校将在官网推出“奋力推进‘双一流’”栏目。栏目将坚持以加快推进“双一流”建设为主题,紧紧围绕全面实施五大战略工程和深化综合改革,及时反映学校各方面取得的阶段性成果,充分挖掘优秀团队及个人的典型事迹,努力为学校写好“双一流”建设的奋进之笔,创造良好的舆论氛围。

 

从一个创新的实验想法,到成为触及世界尖端的科研成果,需要经历怎样的过程?打造一个成功的科研团队,又需要付出多少努力?

不久前,国际顶级学术期刊《科学》杂志在线发表了太原理工大学作为第一单位的研究论文《具有铁-过氧阴离子位点的金属有机框架物用于乙烷/乙烯分离》。这是太原理工大学首次在《科学》上以第一单位发表研究论文,是一次历史性的突破。这一成果巧妙地实现了乙烷-乙烯吸附反转,制备出迄今最高效的乙烷选择吸附剂,使不同浓度的乙烷乙烯混合物一步分离得到聚合级乙烯。更重要的是,这种巧妙的思路可望应用于其他新型金属有机骨架材料(MOFs)中,为乙烷乙烯分离吸附剂的选择开辟出一条新途径。业内人士称,这一研究成果的推广应用将对乙烯产业的发展带来革命性影响。

创造这一成果的,是太原理工大学李晋平教授带领的科研团队。团队始终坚持原始创新,坚持化工有用,坚持服务地方经济,在《科学》《美国化学会志》《德国应用化学》《材料化学A》等系列国际著名期刊发表高质量论文多篇,获授权国家发明专利十余项。除了这份成绩单让李晋平感到欣慰之外,“最值得骄傲的是团队培养出了一批年轻的科研新秀”。

2015年硕博连读毕业留校、如今正在美国德州大学圣安东尼奥分校进行博士后研究的李立博坦言,这一成果的产生,离不开课题组长期的学术积累,也离不开不懈探索、立足前沿、开放自由的团队精神对自己的积极引导。

坚持探索的科学品质

在李晋平教授课题组,学生们都自觉养成了相当自律的科研习惯,从早上8点到晚上11点,实验室内都有学生的身影,就连周末和寒暑假期,实验室内的仪器设备也处于工作状态。很难想象,在这个被浮躁裹挟着的社会里,这群年轻人却如此心无旁骛地醉心科研。

即使在美国进行科研工作,李立博也一直保持他在学校养成的科研习惯。初到美国还未安顿好生活时,李立博就住在当地中国人家里的地下室,每天带一顿中饭,去实验室一待一整天,早晚就靠啃面包,度过了很长一段时间。一次,要将实验样品送到另外城市的一所大学做测试,因为样品需要保存在液氮里面,不能上飞机,李立博就自己开车送样品,整整开了12个小时,往返800多公里,回到家眼睛都直了。利用新型MOFs对乙烷进行吸附从而分离制高纯度乙烯,这是一个创举,在国际上也未有先例。这个实验过程很难处理,李立博完全不知道能不能够获得有效数据。凭着自己的坚持探索,他不断克服心里的不确定状态,最终实验成功,取得突破成果。

这种从事科研工作的投入和“拼劲”,源于李晋平对学生科学品质的培养。博士生陈杨说:“李老师平时特别注重对学生‘逆商’的养成。他总跟我们讲,在探索未知科学领域的道路上,不会都是一帆风顺的,提高自己面对挫折、摆脱困境的‘逆商’,是每个科研工作者必备的能力。探索科学未知的奇妙之处就在于,当你眼前是一团迷雾的时候,你永远不知道下一脚是堕入深渊还是看到光明。但一定要有梦想,有追求。”李晋平始终认为,探求真理的顽强意志是团队能够沉静下来,并最终获得成功的最大秘诀。

自由开放的团队文化

作为团队领头人,李晋平以身作则,一直以自己的科研初心影响着他的学生热爱科研并且自觉投身科研。在学生眼里,他是个把科研当信仰的人。他始终跟学生强调,经过学习阶段的层层“大浪淘沙”,你们在未来都能够成为一颗颗发光的“金子”。在研究生这个阶段,你们的学习要由接受知识转变为探索知识,要学会自主学习、自由探索,保持对所研究问题的好奇和兴趣。

“年轻人思路开阔、有创造力,作为导师要做的就是了解研究方向的最新进展,及时与他们讨论研究思路与主题。”如今,课题组已发展为40多个人的大团队,李晋平坚持定期与每位学生进行一对一的交流指导,及时为学生指点迷津,让学生在正确的方向上事半功倍。

除了一对一的指导,课题组定期组织的研讨组会,就像是一场“头脑风暴”, 每位学生都要在会上进行实验进展和科研问题的汇报,然后这个方向上的所有成员集思广益,李晋平再进行总结提炼,力求使每一名同学在科研上得到最大程度的支持,形成了比学赶超、互相帮助的良好科研氛围。

李立博最初发现和应用MOFs材料,就是受组会的启发。2010年,李晋平获批了一个煤层气分离的项目,李立博负责甲烷富集,另外两个课题组成员负责脱氧。在组会报告交流中,李立博经常听到课题组成员说这个材料可以吸氧。后来李立博在探索低碳烃分离的时候,想到这个材料的这种性质或许可以加以利用,随后便在李晋平教授的指导下展开了进一步的深入研究。在团队的共同努力下,另辟蹊径实现了“乙烯-乙烯吸附反转”。

同时,重视学术交流是学校培养科研人才的一个重要法宝。李晋平经常鼓励学生参加国际、国内学术研讨会、论坛,与学术“大牛”进行沟通交流,而且提供多种机会支持学生到国内外顶尖学术环境去学习成长。“在科研过程中,通常一个好的想法并不是从某一个单一的想法得到的。每一个想法可以给出一个闪光点,很多想法叠加、碰撞,科研工作或许就可以得到很大的进展。”

立足前沿的科学精神

“科学研究就要站位前沿、主动作为。”李晋平多年来主要从事气体能源高效清洁利用的研究,他常常以自己从事化工领域研究的广阔视野和宝贵经验,鼓励学生们抓住工业化的机遇,积极参与化工研究,解决技术问题,满足实际需求。“李老师常跟我们说,要当一个科学家,就要放眼世界,瞄准国际前沿。”博士生王小青说。

低碳烃是石油化工的重要基础原料,然而其生产和提纯过程中都伴随着较高的能耗和污染,带来巨大的经济效益的同时,也引起了一系列的能源危机和环境问题。乙烯作为全球最重要的化工原料之一,其产能及生产技术水平是一个国家石油化工发展水平的重要标志。近年来,乙烯行业处于快速发展期,作为世界第二大乙烯生产国,中国乙烯产量和收率也不断提升,2017年中国乙烯产量为1846.3万吨,乙烯平均收率为32.9%。未来几年,随着中国大型新建乙烯装置的陆续竣工,加上煤制烯烃产能建设势头不减,乙烯产能将集中释放。传统蒸汽裂解生产乙烯的过程中,会不可避免的产生乙烷等副产物,为了得到高纯度聚合级乙烯产品,工业上常常需要多步多级的低温精馏,导致产生巨大的生产能耗。此次他们的科研成果打破了传统思路和方法,在工业化产业化上有非常好的应用前景和潜在价值,可以大幅度降低煤化工转化工序中的能耗,进一步提高经济效益,对山西乃至全国的煤层气清洁利用、煤化工绿色发展具有重大意义。

“十年磨一剑”,研究取得好的成果和新的突破,让李晋平和整个团队都很兴奋,但是他们并没有松懈下来。在课题组师生看来,坚持敢想肯干,用所学所研转化为祖国的生产力、竞争力,实现科研报国,才是科研工作的“终极目标”。

这支科研尖兵队伍是太原理工大学长期以来弘扬爱国奋斗精神、营造浓厚科研氛围、充分发挥科研育人作用的真实写照。近年来,太原理工大学以“双一流”建设和“1331工程”建设为契机,大力实施学科攀升战略工程、人才培养战略工程、科技创新战略工程、人才强校战略工程、国际化战略工程等五大战略工程,不断深化科研体制改革,推进人才环境建设,厚植发展梯队,坚持定点精准扶持,着力在国家大奖、大项目、大平台和大成果方面取得突破。2017年,学校竞争类科研项目进账经费首次突破2亿大关;国家自然科学基金获批124项,立项数位居全国高校第88名,连续五年蝉联我省单位第一;授权国家发明专利和SCI文章发表数量成倍增长,稳居全省高校之首。在科技高速发展的新时代,不断将科技成果应用在实现国家现代化的伟大事业中,把人生理想融入为实现中华民族伟大复兴的中国梦的奋斗中,是太原理工大学全校师生共同的理想与期待。

 

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