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俞书宏院士:高质高产的“秘诀”是什么


自2014年以来,中国科学技术大学教授俞书宏连续6年入选“高被引作者”。在同行眼中,俞书宏“高产出”、“高影响力”,H指数129;在学生眼里,老师痴迷科研,一聊到好文章就滔滔不绝;但在俞书宏自己心中,文章不是目的,他有更高的目标。

出身“教师之家”

俞书宏1967年出生于安徽庐江。名字中的“宏”字很有时代特色,小时候一直被同学写为“红”。“书”字则很有家庭特色——父母是小学老师,哥哥姐姐是中学老师。

初中时,在数学老师的影响下,俞书宏爱上了数学。那时,他每周背着母亲准备的咸菜,步行去几公里外的中学上学,幸运的话能搭上一辆拖拉机的顺风车。

高考时,阴差阳错,俞书宏因为化学成绩最好进入了合肥工业大学化工系。回想起来,他说:“学化学一点不后悔,能做跟国计民生关系密切的研究。”

硕士毕业后,俞书宏分配到一家事业单位从事科技情报工作。虽然工作稳定,但在内心,他总觉得自己离开化学太可惜。

1996年,俞书宏迈出了改变命运的一步——报考中国纳米材料研究开拓者之一、中国科学技术大学教授钱逸泰的博士,成为谢毅、李亚栋的同门。

近年来,随着李亚栋、谢毅、俞书宏接连当选中国科学院院士,很多人好奇:钱逸泰究竟是什么样的导师?

在俞书宏眼中,导师确有独到之处,一是注重培养学生独立工作的能力,鼓励但不干涉;二是擅长“泼凉水”。“有时候我取得了一点成绩,很高兴地向他汇报,他会说不行,你看别的同学做得更好,你还得更努力。”

在导师的激励下,俞书宏将吃饭睡觉以外的时间都花在了实验室。当时实验条件较差,甚至需要手工描图,每完成一篇论文都是一个大工程。即便如此,1998年,俞书宏以第一作者的身份在国际期刊发表9篇论文,提前毕业。

“这种工作方式确实是潜移默化从钱老师身上学到的。”俞书宏告诉《中国科学报》。

向大自然学习

博士毕业后,俞书宏先后在日本、德国从事博士后研究,开始接触功能材料和生物仿生材料。一种极其普通的矿物质引起了他的注意——石灰石。

“人体骨骼、牙齿的主要成分是羟基磷灰石,是一种普通的磷酸钙,但是为什么所有的高等动物都选择用它来支撑重量?”

带着这个疑问,2002年回国建组后,俞书宏选择研究主要成分为碳酸钙的贝壳珍珠层——珍珠母。珍珠母具有高度有序的“砖—泥”微观结构,由于力学性能极好,成为仿生研究中的明星材料,但尚无实验室能合成出宏观尺度的块状材料。

俞书宏给课题组出了一道题:如何做出和海滩上的贝壳差不多的珍珠母块材?

这一试就是15年。

2016年,俞书宏课题组在《科学》杂志发文,报道一种全新的仿生策略,在实验室7~10天可制备出宏观尺度珍珠层结构块状材料,其化学组成和多级有序结构与天然珍珠层高度相似,力学性能也可相提并论。国际学术界评价认为,这是人工首次合成真正珍珠母。

“最终目的是用到人体组织工程中,成为可替换骨骼和牙齿的生物材料。”俞书宏说,为了这个目标,他正在同相关课题组合作。

俞书宏办公室一角 陈欢欢摄

2002年以来,树脂基仿生人工木材、类似北极熊毛发的隔热材料、石墨烯吸油海绵……俞书宏课题组向大自然学习,几乎每年都会报道几种让人耳目一新的材料。

“后塑料时代,生物材料安全环保,很有前景。”俞书宏说,现在材料领域国际竞争激烈,希望能尽快把成果向应用拓展。

受老师影响,学生高敏锐也从事了应用基础研究。俞书宏的一句话他印象深刻:一篇好文章如果放到100年后,不知道还有没有用;但如果好好发展,现在就可以有用。

今年5月,俞书宏获得第二届全国创新争先奖章。他说,国家为基础研究投入这么多经费,希望能创造出一些实用的新型材料,自己更要为创新型国家建设多做点贡献。

科研这场马拉松

科研是场马拉松,导师激发出来的勤奋,俞书宏保持了20年。

据学生们爆料,他早上7点多就在实验室,晚上11点才走,“经常是师母来接才回家”;每年大年三十上午都在,周末也在,只要没出差,肯定在实验室;还有一次,出差回到合肥已是晚上9点多,学生们都回宿舍了,他拖着箱子去了办公室。

俞书宏自带天生的紧迫感,连走路都比别人快。“经常去食堂的路上被他从后面超过。”博士后管庆方说。开组会时,他最常用的开场白是:“时间过得好快啊!”开学时他掰着指头算账:马上就要中秋国庆放假,然后就是元旦,很快就要过年了。虽然自己是工作狂,但如果学生晚上找他讨论问题,他会反过来叮嘱学生早点休息,不要熬夜。

“在我们组待过的人几乎都会被俞老师打动,对自己提高要求。他为我们树立了一辈子工作态度的榜样。”中国科学技术大学特任教授刘建伟说。

不断推出新材料体系,不断发表高水平论文,高产的秘诀是什么?记者忍不住发问。

俞书宏说,他的科研理念是对一个问题深挖、摸透,鼓励学生多做具有创新性的研究,多做文献调研,不漏过任何一篇与课题相关的文献,从开题时就要把握住研究课题的意义和价值,在研究过程中再不断矫正和聚焦。

副研究员李会会曾因碰到困难想换方向,俞书宏鼓励她再试试。如今,坚持下来的李会会感叹:“确实可以比以前更深入地思考问题了。”

俞书宏培养了80多名博士毕业生,在各大高校任正教授的有30余人。每次碰到这些学生,俞书宏还是鼓励他们敢于做更长周期的科学研究。

招生时,俞书宏比较看重科研态度,因为“未来可能要做好几年艰苦的工作”。在《科学》杂志发表关于珍珠母论文的第一作者茅瓅波在实验室呆了7年,只发表了两篇论文。俞书宏也曾担心:万一毕不了业怎么办?要不要做点别的工作?倒是学生反过来安慰他不着急。

碰上这样的学生,俞书宏说:“我觉得自己很幸运。”

没兴趣的别来

俞书宏研究组还有一个特色:博士后特别多,有十多位。他们“滞留”的原因几乎一样:为了继续把工作做深入、完整。

利用珍珠母的设计理念,俞书宏课题组将目光投向了自然界中丰富、便宜纤维素。今年,他们研制出一种“又轻又强”的天然纳米纤维素材料,密度仅为钢的1/6,比强度、比韧性却远超传统合金、陶瓷和工程塑料。

文章第一作者、博士后管庆方的故事则得从本科阶段讲起。

大学三年级,管庆方上了俞书宏的《纳米材料导论》。在这门课上,俞书宏通过布置作业,让学生们接触一些科研软件和工具。例如,他为每人分配一篇英文文献,读懂之后按正规论文格式改写成中文论文,并用SCI官方软件EndNote插入参考文献。

这种形式令同学们大开眼界,也大呼过瘾。

“这门课对我特别重要,像打开了新世界的大门。”管庆方从此立志走上科研道路。

给本科生上课,俞书宏是认真的。一次他去成都参加学术会议,学生们都以为不上课了,结果他如期出现在课堂,下课后再从合肥赶到南京,搭乘晚班飞机去成都。

本科生上好课还不够吗?为什么要训练写论文?

“上一个好大学只是起点,”俞书宏说,本科毕业是人生的十字路口,选对了前景光明,要按照自己真正的兴趣选择职业。而中国科大的学生可以早一点进实验室体验科研,前提是:真正对科研感兴趣,如果不是建议别来。

为了培养学术基本功,除了翻译“看不懂”的学术论文,他还鼓励本科生听“听不懂”的学术报告。

俞书宏的学术报告往往是座无虚席,自己学生去晚了也只能挤在门口听。他也爱听学术报告,从不放弃听高水平学者报告的机会。

“听报告对本科生教育非常重要,不要因为听不懂就放弃,说不定会改变人生。”俞书宏笑称。


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