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钩深索隐二十载 桃李花开又见春——记国家自然科学二等奖获得者、机械工程学院陈云飞教授

钩深索隐二十载 桃李花开又见春——记国家自然科学二等奖获得者、机械工程学院陈云飞教授

发布者:李震发布时间:2019-06-06浏览次数:13

在今年年初颁布的2018年度国家科技奖中,由我校机械工程学院陈云飞教授领衔的项目“摩擦界面的声子传递理论与能量耗散模型”荣获国家自然科学二等奖。陈云飞教授与项目其他4位主要成员——杨决宽教授、倪中华教授、毕可东教授、魏志勇副教授在北京人民大会堂第一时间分享了这份喜悦。手捧证书,大家没有想象中那么心潮澎湃,心里反倒生出几分感慨:走到今天真是不容易。

这份喜悦确实来之不易。鲜花与掌声背后,曾有着无数个日日夜夜的苦闷求索,而团队能够一路走来,最离不开的就是陈云飞教授的悉心培育和执着坚守。

深耕机械:从一个人到一支队伍

1995年,彼时的陈云飞还是捷悦彩票app机械学专业的一位青年博士,跟随留英归来的导师从事与摩擦相关的研究。毕业留校后,陈云飞正准备追随导师成就一番作为时,迎来的却是导师前往国外深造的消息。在校内研究摩擦的道路上,年轻的陈博士一下子成了形单影只的一个人。

没有指导,没有经费,连复印费都必须自己承担的陈云飞寄希望于申请基金上,但进展并不顺利。接连碰壁之后,陈云飞深感这样下去不是持久之计,开始认真审视自己的研究方向。经过适当调整,他将研究的重心转到微纳米尺度的摩擦上来,终于在1998年顺利申请到了国家自然科学基金。

回忆起这段艰难的时光,陈云飞颇为感慨:“这是我人生中很重要的转折点。”

正是这次转折点,让陈云飞确定了在摩擦学领域的研究方向。此后,他前往美国加州大学伯克利分校交流学习,接触国外传热学领域的研究,创造性地将摩擦与传热结合起来进行探索,为日后回国开展科研奠定了基础。

最初的科研道路上陈云飞孤身只影,但慢慢地,他在前行的途中结识了不少志同道合的人。

2002年,陈云飞从国外访学归来,尽管此时的他尚未具备博导资格,但已有同事放心地将学生推荐到他的身边,跟随他展开摩擦学和传热学的研究。于是,陈云飞就这样结识了2000级博士杨决宽。两人年龄相仿,志趣相投,很快便熟悉起来,在科研中亦师亦友,逐渐成为并肩作战的伙伴。

2007年,陈云飞迎来了自己的第7位博士——23岁的魏志勇。在陈云飞看来,这是个热爱科研、踏实上进的好青年,平时总会适时地给他一些建议,鼓励他多做些有创新意义的工作。在陈云飞的循循善诱下,这个优秀的年轻人毕业后留在了捷悦彩票app,成为陈云飞团队中最年轻的成员。

如今,当初年轻的杨博士、魏博士已然成为他人心目中尊敬的导师,陈云飞门下的弟子也已经远超当年,整个师门多达四五十人。每逢开大组会时,陈云飞的弟子以及弟子的弟子们聚到一起,场面颇为热闹。

二十四年,陈云飞从孑然一身到引领一支精锐团队,每年发表十多篇高水平文章,连续承担多项国家基金项目,承担国家级重点项目、重点研发计划,获得“国家杰出青年科学基金”“教育部长江学者奖励计划”“教育部自然科学一等奖”以及“国家自然科学二等奖”。这一路,他不断磨砺自己,燃烧青春,扎根科研,完成了从普通青年教师到学科带头人的蜕变。

悉心育人:远见卓识的“船长”

在博士生吴雄宇眼里,导师陈云飞是一位有远见的“船长”。这不仅因为陈云飞研究的方向在机械圈非常前沿,更因为他在人才培养过程中颇具远见卓识。

为了帮助青年教师和研究生扩大视野、进行职业规划、学习成功人士的经验,陈云飞带领的课题组会定期邀请科研大牛、百强企业的经理和总工来做报告,而他自己也总是言传身教,经常教导青年教师沉下心、甘于贫穷、专注在一个方向上努力。

陈云飞常说:“学院的未来一定是青年教师和研究生的,青年教师的教学科研决定了学院将来的高度,研究生的将来决定了学院的知名度、社会影响力。”

尽管肩负学科建设的重担,陈云飞仍然对每一个学生了如指掌。博士王永康对导师陈云飞的记忆力佩服不已:“每年课题组都会加入不少新面孔,我常常一学期过去了还有一些人认不清,但导师第一次组会时就能把所有人的名字一字不差地记住。”不仅如此,陈云飞还清楚地记得每个学生的研究方向,记得每个人的研究进度,甚至好几周前学生在组会上汇报的内容都记在心里,几周后交流时会再次提起。“他在检查你的进度,你有没有进步他全都知道。”

新生入学之初,陈云飞通常会以一对一交流的方式了解他们的专长和兴趣,帮助他们找到适合自己的研究方向。学生们十分信任陈云飞,每当初步选定研究方向之后,便如同“赌石”一般,前往陈云飞办公室“鉴定”。陈云飞从不怠慢任何一个学生的想法,他通常会在综合考虑的基础上,迅速把握这些方向的可行性,给出恰当的建议,避免学生一头扎进去做很多无用功。

在学生心目中,陈云飞是那种肯为学生考虑的好老师。

郝梦艺是陈云飞的硕士,起初选择导师时,她在学院网页上一眼就看到了陈云飞的名字,“很有知名度”是陈云飞留给她的第一印象。而真正让郝梦艺认可这位老师的则是在实际接触中,“给他发邮件的时候,他一般回得特别快,语气又特别好,感觉很好相处。”研究生面试时,郝梦艺在现实中近距离地感受到了陈云飞的亲和:“那时候我站在外面,陈老师问我要不要去办公室里坐着等,我觉得他特别好。”

陈云飞注重培养学生独立思考的能力,总是鼓励学生将最大的精力投入到科研中。因此,陈云飞的学生从不会因琐碎事务而苦恼。“他很辛苦,但他从来不让学生干杂活儿,我们老师从来不会。”硕士生黄书玉提起导师时言语之间满是自豪和感激。

对于博士,陈云飞倾向于采取联合培养的模式,注重拓宽学生的国际视野。在他的门下,所有的博士都被赋予读博期间出国交流的自由。大多数博士在博二或者博三时去到国外,往往深造1-2年后才会回来。要知道,将一个博士培养了两三年,正是出成果的时候,这时送他们出国交流无疑是将做课题的生力军让与旁人。尽管陈云飞经常感叹学生刚刚培养好就出去了,但多年来始终坚持“放行”,他告诉学生:“为了你们以后的发展,我还是希望你们能出国。”

专注科研:决不让灵感一闪而“过”

组会是陈云飞和学生交流最主要的途径,也是激发科研灵感的重要来源。陈云飞所在的机械设计专业共有五个研究方向,分为三个组,每周开一次大组会三次小组会。在组会中,师生之间时而是平心静气的汇报交流,时而是据理力争的唇枪舌战,无论以何种形式进行学术沟通,陈云飞对课题组秉持一项基本要求——“做任何东西都是基于真正的理解,而不是为了完成任务”。

和学生们待在一起、互相交流讨论是陈云飞最喜欢的事情。在他看来,这不仅仅是信息交互的过程,更充满了科研的无限可能,往往偶然的一次聊天,也许就蕴藏着科研瓶颈的突破点。其中,最令陈云飞印象深刻的便是发现超晶格结构法向导热系数最小值出现的条件,这正是今年获奖项目中的重要成果之一。

超晶格是两种材料交替生长所形成的周期性结构,每层材料的厚度可控制在几个纳米,具有极高的界面密度。通过合理设计材料组分和周期结构,可以利用量子阱的尺寸效应实现对声子、电子运输的主要调控。超晶格结构是否存在法向导热系数最小值一直困扰着半导体制造业,同时也是微纳制造、微尺度传热学和物理学中一个非常有意义的研究课题。

陈云飞带领团队从2000年起先后对80多组超晶格结构进行实验测试,但进展一直不明显。在一次讨论中,学生提出的一些想法让陈云飞隐隐觉得在理论上是可行的,“花时间去验证”在他脑海里一闪而过,旋即又被拉回匆忙的现实中。但是,陈云飞并没有放过这次灵感,待到寒假开始,他便迅速地投入到对新设想的验证中,经过连日大量的计算,最终发现这一设想确实是成立的!

基于这一发现,团队改变了研究思路,采用分子动力学模型对超晶格结构进行建模,最终揭示了声子在超晶格结构运输的机理,在国际上最早给出法向导热系数最小值出现的条件。

在科研这条道路上,陈云飞有着深厚的学术功底作前行的垫脚石,有着敏锐的学术目光作指南针,而对学术的满腔执着和热忱,则是他翻山越岭的助推器,一直以来,他脚踏实地,把握每一次机遇,不断带领团队勇攀高峰。

沉心静气 胸中自有乾坤

在2018年度国家科学技术奖励大会上,陈云飞带着他的团队走上了令人称羡的领奖台,但谁又能体会背后的艰辛呢?二十余载扎根理论研究,曾身陷一个又一个瓶颈期,百折不挠,孜孜不懈,这不是任谁能轻易做到的。

平日里,陈云飞的生活节奏被科研、教学、行政几只巨手攥得紧紧的,几乎没有属于自己的休闲时间,而到了寒暑假,别人欢享假期,他却在潜心学术,因为对他来说,这样心无旁骛地思考钻研的机会实在不可多得。

做理论研究不仅需要超高的学术热情,更需要强大的心理素质。在和摩擦学、传热学打交道的二十多年间,陈云飞曾遇到过许多难题,有时灵光一闪出现转机,有时攻坚克难扫除障碍,但更多时候面对的是一些“超级关卡”,几经周旋却久攻不下。每当这时,陈云飞便选择将问题放一放,让思绪放空,待平复过后又重新回归到做科研的热情中来。回望一路走来的足迹,陈云飞深感自己很重要的一些发现都是得益于这种迂回的战术。在陈云飞的带领下,团队围绕声子输运问题这一主方向,一次次重整旗鼓,一次次寻求突破。

尽管终日忙碌,道阻且长,陈云飞却从未对科研感到过厌倦,这得益于他良好的生活习惯。每当感到焦虑时,陈云飞喜欢打会儿太极拳,或者练会儿气功,在有限的时空内通过这些方式放缓节奏,平复心境。陈云飞说:“太极拳是通过运动让你静下来,气功是通过静坐让你静下来,我觉得它对于一个人忽然找到灵感是有很大的帮助,它让你去静思,让你变得一片空游。”近些年,陈云飞越发繁忙,甚至连打太极、练气功的时间都没有,到楼下散散步成了他唯一的休闲方式。

在陈云飞的办公室里,桌子上堆着一沓厚厚的书籍资料,窗台前却摆满了花花草草,错落有致,清新活力,宛如一个小花园。

正当我们为眼前这份“闲情逸致”暗自诧异时,陈云飞腼腆地介绍道:“这是我太太弄的,她偶尔过来给它们浇浇水。”说罢,这位可亲可敬的教授眼里泛起柔波,幸福之情溢于言表。(吴涵玉)


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