【匠心師者】黃厚兵:交叉學(xué)科研究的“全能戰(zhàn)士”
發(fā)布日期:2024-04-19 供稿:黨委宣傳部 郭廣澤 攝影:胡喆熙,、部分本人提供
編輯:吳楠 審核:藺偉 閱讀次數(shù):
他以對物理學(xué)的熱愛為基石,,探索科研之路;他以矢志創(chuàng)新,、科技報(bào)國為目標(biāo),,深耕交叉學(xué)科領(lǐng)域,;他以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)態(tài)度和不懈的探索精神,為學(xué)生指引成長航向,。他是第二十五屆茅以升科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)——北京青年科技獎(jiǎng)獲得者,、北京理工大學(xué)前沿交叉科學(xué)研究院教授黃厚兵。
不渝追求 · 繪就成才之作
黃厚兵在交叉學(xué)科領(lǐng)域的探索之旅,,始于他對科學(xué)的濃厚興趣,。隨著科技進(jìn)步和社會發(fā)展,各學(xué)科領(lǐng)域的知識體系不斷向縱深發(fā)展,,單一學(xué)科知識難以滿足復(fù)雜現(xiàn)實(shí)問題的研究需要,,只有促進(jìn)多學(xué)科交叉融合,才能實(shí)現(xiàn)科研的突破與創(chuàng)新,。
“相場模擬方法可以描述不同材料間形成的相界面和微觀組織相結(jié)構(gòu)”,,黃厚兵介紹,在他研究的相場模擬設(shè)計(jì)鐵電材料領(lǐng)域中,,材料學(xué),、物理學(xué)、化學(xué),、數(shù)學(xué),、計(jì)算機(jī)等多個(gè)學(xué)科知識相互交叉?!拔覀兗纫牧蠈W(xué)專業(yè)基礎(chǔ)知識,,還要會物理建模、編寫代碼程序,,把自己打造成‘全能戰(zhàn)士’”,,只有綜合應(yīng)用不同學(xué)科,才能夠理解不同微結(jié)構(gòu)如何決定材料性能,。
掌握多學(xué)科知識還只是成為全能型人才的第一步,。作為一名科研工作者,“必須要敢于不斷挑戰(zhàn)知識前沿,、不斷突破創(chuàng)新”,。這種敢于挑戰(zhàn)、勇于創(chuàng)新的精神,,正是黃厚兵在科研道路上不斷前行的動力源泉,。
在一次鐵電薄膜材料研究實(shí)驗(yàn)中,黃厚兵團(tuán)隊(duì)觀察到前一種所未有的疇結(jié)構(gòu),,用材料學(xué)現(xiàn)有的理論無法做出合理解釋,,這一度令黃厚兵十分困惑。面對這一挑戰(zhàn),,黃厚兵沒有固步自封,,而是與團(tuán)隊(duì)成員不斷地學(xué)習(xí)討論,希望能夠從其他學(xué)科中找到原因,。
黃厚兵堅(jiān)信:“不同學(xué)科之間雖然存在差異,,但也存在相互關(guān)聯(lián)、相互促進(jìn)的關(guān)系,?!惫Ψ虿回?fù)有心人,黃厚兵團(tuán)隊(duì)終于從數(shù)學(xué)紐結(jié)理論中找到了答案,。他們發(fā)現(xiàn),,紐結(jié)理論中的“所羅門環(huán)”能夠很好地解釋新的疇結(jié)構(gòu)。這個(gè)發(fā)現(xiàn)讓團(tuán)隊(duì)成員興奮不已,,他們將這一研究成果發(fā)表在國際知名學(xué)術(shù)期刊《Nature Communication》上,,在相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)引起了廣泛關(guān)注和認(rèn)可,。
經(jīng)過多年的探索研究,黃厚兵在相場模擬設(shè)計(jì)鐵電材料領(lǐng)域取得一系列標(biāo)志性成果,,針對電卡制冷熵變低的應(yīng)用瓶頸,,搭建了電致結(jié)晶相場模型;通過增加結(jié)晶度提升極化熵的設(shè)計(jì)思路,,實(shí)現(xiàn)熵變的4倍提升,;開發(fā)的模型源代碼已在國際商業(yè)軟件中得到應(yīng)用;與國內(nèi)實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)在高水平期刊《Nature》和《Science》上發(fā)表5篇論文,。
砥礪求學(xué) · 夯實(shí)成才之基
或許,,黃厚兵與物理學(xué)之間,注定有著不解之緣,。上初二時(shí),,物理老師在做光的散射實(shí)驗(yàn)時(shí)說,“光可以通過散射分界出七種顏色”,。帶著好奇,,他按照老師的說法實(shí)驗(yàn),真的看到了光的散射現(xiàn)象,。此次小小的實(shí)驗(yàn)嘗試,,讓黃厚兵首次領(lǐng)略到科學(xué)世界的瑰麗與奇妙。懷揣著這份濃厚的興趣,,黃厚兵在初中的首次物理測驗(yàn)中一舉奪得最高分,,這一成績無疑令他歡欣鼓舞,更增加了他探索科學(xué)世界的動力,。
正是這次經(jīng)歷,,給他種下了一顆探索科學(xué)世界的種子,命運(yùn)的齒輪開始轉(zhuǎn)動,。黃厚兵對物理學(xué)的熱愛與日俱增,。高考填報(bào)志愿時(shí),他選擇了和物理緊密相關(guān)的專業(yè)——材料科學(xué)與工程,,從此踏上了長達(dá)十余年的科學(xué)探索之旅,。
成才之路從來都是充滿挑戰(zhàn)。讀博期間日復(fù)一日枯燥與乏味的數(shù)據(jù)分析,、實(shí)驗(yàn)操作和文獻(xiàn)查閱,,一度讓他對科研失去了興趣,如同陷入了一片迷霧之中不知前路何在,,但他并未放棄,,而是選擇重新出發(fā),努力尋找新的興趣點(diǎn)。
在一次文獻(xiàn)研讀中,,黃厚兵發(fā)現(xiàn)文獻(xiàn)對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋并不盡如人意,,在仔細(xì)思考后他嘗試構(gòu)建了一套新的計(jì)算模型,通過理論計(jì)算成功將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋得更清晰,。
正是這次嘗試讓他重新燃起了興趣之火,,點(diǎn)亮了在迷霧中指引他繼續(xù)前進(jìn)的明燈,。此后的學(xué)習(xí)中,,黃厚兵向更廣更深處探索,用基礎(chǔ)研究的積淀,、交叉融合的碰撞,,在材料模擬計(jì)算的成才之路上,步履不停,。他不斷探索運(yùn)用計(jì)算模擬方法解釋鐵電材料極化等現(xiàn)象的背后機(jī)理,,為材料節(jié)能化使用、智能材料應(yīng)用等工程問題提供了切實(shí)可行的解決方案,。他堅(jiān)信,,“只要保持對新知識的熱愛,不斷努力探索和創(chuàng)新,,就一定能取得更加耀眼的成就,。”
悉心從教 · 引領(lǐng)成才之路
在自己的成才道路上,,黃厚兵充滿熱情,,探索知識的邊緣;在學(xué)生的成才路上,,他提燈引路,,引導(dǎo)學(xué)生敢于挑戰(zhàn)、持續(xù)探索,。
“渴望新知識并愿意探索付出,,無論付出多少努力,內(nèi)心都會非常開心,?!秉S厚兵對科研的熱情感染著每一位學(xué)生。
在學(xué)生們眼中,,黃老師是具有科研浪漫主義精神的,。2020級博士生許可談道,當(dāng)他面對科研困難時(shí),,“黃老師是我科研道路上的引路人,,總能為我指點(diǎn)迷津,引領(lǐng)我爬上科學(xué)高峰,?!?/p>
“黃老師引導(dǎo)我找到了值得奮斗一生的事業(yè)”,,2023屆博士畢業(yè)生高榮貞說道,“我將繼續(xù)在科研道路上實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值,,為國家科學(xué)事業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量,。”
在黃厚兵看來,,“每一個(gè)學(xué)生都擁有獨(dú)特才華和潛力,,教育應(yīng)該是啟發(fā)和引導(dǎo)?!痹谡n堂教學(xué)中,,他注重啟發(fā)學(xué)生的思考,鼓勵(lì)他們提出自己的觀點(diǎn)和見解,,培養(yǎng)他們的批判性思維和創(chuàng)新能力,。
在實(shí)踐教學(xué)中,黃厚兵采用案例分析,、小組討論,、實(shí)踐操作等多種教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,。他善于將復(fù)雜理論知識與實(shí)際問題相結(jié)合,,讓同學(xué)們在解決問題的過程中掌握知識和技能。同時(shí),,他也注重培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和溝通技巧,,讓學(xué)生在未來工作中能夠更好地協(xié)同合作。
為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,,黃厚兵為學(xué)生提供豐富的實(shí)踐機(jī)會——在解決實(shí)際問題中鍛煉自己的想象力和創(chuàng)造力,。“學(xué)以致用,,才能更好地讓學(xué)生體會到科研的收獲感,、激發(fā)他們繼續(xù)探索新知識的興趣?!蓖瑫r(shí),,他還為學(xué)生提供職業(yè)規(guī)劃建議,讓他們在未來的道路上更加堅(jiān)定和自信,。
“青年學(xué)子要德智體美勞全面發(fā)展”,,在課余時(shí)間,黃厚兵經(jīng)常以自己喜歡的球類運(yùn)動為切入點(diǎn),,與同學(xué)們踢一場足球賽,,與大家交流談心,和學(xué)生們“打”成一片?!白鳛榇髮W(xué)老師,,引領(lǐng)學(xué)生更好地成長成才,是我最重要的責(zé)任,?!?/p>
作為一名青年科研工作者,黃厚兵仍在興致盎然地和未知科學(xué)世界“交手”,?!拔沂且幻咴诮徊鎸W(xué)科道路上的研究者,我將一直探索,、繼續(xù)前進(jìn),?!?/p>
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