厦门理工学院论文首次登上《科学》杂志

发布时间:2017年10月09日 08:51 | 来源:厦门日报


喻志阳团队五年的研究转化为《科学》上的四张彩图。图为铋在镍大角度普通晶界上形成超结构

喻志阳团队五年的研究转化为《科学》上的四张彩图。图为铋在镍大角度普通晶界上形成超结构。

  厦门理工学院首次有教师的论文发表在世界顶级学术刊物《科学》上——《科学》6日在线刊登了以厦门理工学院喻志阳博士为第一作者的一篇研究性论文,研究成果被认为“颠覆晶界”,是一种“可以写进教科书”的发现。

  这篇题为《Segregation induced ordered Bi superstructures in a Ni-Bialloy》(铋原子在镍大角度非共格普通晶界上偏析形成超结构)的研究成果,突破了传统物理冶金界对普通晶界结构的认知,首次指出普通晶界可以存在有序超结构,是“可以写进教科书”的发现。

  美国的《科学》杂志主要关注自然科学最前沿的研究和发现。去年,我国在材料、物理、化学3个学科仅有13篇研究性论文发表在《科学》上,一般《科学》会先以在线形式发表。

  成果历时五年 颠覆传统观点

  喻志阳的研究成果要从多晶体说起。我们熟悉的金属和陶瓷大多数是多晶体材料,一般来说,这些材料的属性性能取决于其多晶晶界的成分和结构。晶界指的是相邻晶体之间的界面。

  一直以来,对晶界结构的解析大多基于简单的模型体系——“特殊”晶界,亦被称为小角度或高对称晶界。然而,作为工程材料界面的主体且更具有代表性的“普通”晶界,由于研究难度大,科学界对其的原子结构知之甚少。

  而根据对于“特殊”晶界的研究结果,传统的观点认为:由于构成普通晶界的两个晶粒没有共格关系,偏析原子在晶界中不能够存在有序性。

  喻志阳团队的研究正是颠覆了这一传统观点,首次指出普通晶界可以像“特殊”晶界一样,存在有序超结构。

  那么,这一发现有什么用呢?学术界认为,它丰富了传统物理冶金对普通晶界原子结构的基本认识,被认为是一个“可以写进教科书的发现”。南方科技大学张文清教授评价说,它突破了晶界的传统观点,对建立普适性的晶界理论具有非常重要的意义。

  虽然现在谈论成果的运用还为时过早,但是,应该可以这么说,喻志阳团队在原子尺度上解析晶界结构,有助于人们理解晶界偏聚与材料性能的关联,比如,我们可以通过选择良性添加剂和去除有害晶界杂质来提高材料性能。

  校方慧眼识珠 耐心等待近三年

  喻志阳的这篇论文,是厦门理工学院第一篇在《科学》杂志上发表的论文。表面上看,这是理工学院等来的结果,其实并不尽然。

  厦门理工学院科研处处长张厚安说,我们的确等了他近三年。

  喻志阳进入厦门理工学院的视野,是在2013年。喻志阳2011年获得清华大学博士学位后,赴美国里海(Lehigh)大学做博士后研究,里海大学创校于1865年,是美国一所历史悠久的顶尖私立研究型院校。

  喻志阳昨日坦承,他之所以选择福建高校,原因之一是:他是莆田人。

  不过,喻志阳海归求职的道路并不顺畅,最“致命”的是:虽然履历光鲜——本科、博士就读于清华大学,博士导师是我国电子显微镜先驱、中科院院士、清华大学朱静教授,但他以前发表的学术论文影响力不够高。

  不过,当2013年喻志阳找到厦门理工学院时,时任理工学院材料科学与工程学院院长的张厚安很清楚业界的规则——传统材料晶体结构表征的学术论文,一般发表在SCI二区学术刊物上。

  比起论文,这位伯乐更看重喻志阳的研究领域。张厚安昨天说,喻志阳所擅长的透射电镜表征是非常重要的现代化分析手段,在材料研究中的应用越来越普遍和重要,这正是厦门理工学院所缺少的。

  张厚安说,不要以为应用型大学就不需要基础研究,恰恰相反,没有基础研究,应用研究等于无源之水。

  张厚安向校长陈文哲进行汇报,获得校领导和人事部门等的大力支持。不过,喻志阳希望厦门理工学院能够等他一年,好让他把普通晶界研究得更加深入。厦门理工学院答应了他的要求。

  约定的一年时间到了,喻志阳又提出:再等一年!他需要把研究再进行整理。对此,张厚安转达了校方的意思:厦门理工学院随时欢迎您。

  2016年,喻志阳正式入职厦门理工学院。

  【链接】

  给材料做B超

  通俗地说,喻志阳团队所做的晶界结构解析相当于给材料做B超,他们的B超是“透射电镜”。不过,普通晶界由于其取向随机等特性,使得透射电镜的实验观察和解析比起B超要困难太多。

  业界认为,喻志阳团队成果获得的关键之一,在于“展示了精湛的透射电镜技巧”。

  当然,也不能仅用技巧来诠释获得这一重大发现的过程。喻志阳说,这项成果历时5年,是从20G数据、1万余张电镜照片的海量信息中提取出有用信息,经过无数次模型试验后取得的成果。

  【亮点】

  推动综合改革

  提供宽松科研环境

  厦门理工学院科研处处长张厚安说,表面上,我们是“等”到了这篇论文,但实际上,这也是厦门理工学院综合改革的一个成果。

  喻志阳初到厦门理工学院时,按照常规,要先从讲师做起,但他直接被聘为副教授。

  张厚安说,职称评聘制度是综合改革的重点,它的实质是实行高职低聘、低职高聘的评聘分离改革。也就是说,原本职称高的人,如果没有新成果,教授可能会被低聘为副教授,而如果成果分量足够,讲师也可以被聘为副教授甚至教授。

  与此同时,厦门理工学院还加大科研扶持力度,喻志阳到厦门理工学院后,校方专门提供了科研启动经费,并配备了800万元的透射电镜,成立了显微结构分析实验室。透射电镜是解析晶界结构的重要工具和“武器”。

  喻志阳说,正因为厦门理工学院提供了宽松的科学研究环境,才使他能专注于论文的修改和数据的补充。

  厦门理工学院党委书记黄如欣说,综合改革以成果为导向,打破论资排辈的评聘制度,更好地鼓励了年轻人脱颖而出。

  他还说,改革的目的是为了营造一个适宜的科研氛围,在喻志阳身上,我们看到了改革的成果。

  (新媒体编辑:苏璟娴)

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