鄭直教授(左二)正在指導本科生做實驗。受訪者供圖

對話青年人

許昌學院化工與材料學院2020級學生張涵博：

作為一名工科生，我對科研比較感興趣，請問您覺得在大學本科階段，應(yīng)該怎樣培養(yǎng)、提升個人科研能力和素養(yǎng)?

“中原學者”、許昌學院院長鄭直教授：

大學生科研能力和科研素養(yǎng)的培養(yǎng)，是高等教育的重要任務(wù)之一。對于本科生來說，要培養(yǎng)科研興趣，特別是對未知領(lǐng)域研究的興趣，要保持好奇心和求知若渴的精神;要善于發(fā)現(xiàn)問題，打破思維慣性，保持獨立思考;要提高文獻檢索能力，掌握信息搜索的方法和技巧;還要多參加實踐，通過深度參與做實驗、分析數(shù)據(jù)、梳理數(shù)據(jù)、匯總結(jié)果、得出結(jié)論這一專業(yè)的科研訓練過程，同學們的開放性創(chuàng)新思維和綜合創(chuàng)新能力定會逐步提升。作為新時代大學生，希望你們努力學習老一輩科學家篤行不怠的攻堅精神，為創(chuàng)新型國家的發(fā)展與建設(shè)奉獻青春力量?！?本報記者史曉琪整理)

□本報記者 史曉琪

2005年，鄭直從香港中文大學完成學業(yè)，在香港、上海和許昌三個城市之間，選擇來到許昌學院工作。

為何做出這樣一個“不合常理”的選擇?“河南對科技的重視太讓人感動，我想用所學報效家鄉(xiāng)。”4月17日，鄭直教授感慨，“來到許昌學院后，學校投入上千萬元組建表面微納米材料研究所，為我和團隊搭建起科研平臺，這也是許昌學院第一個研究院所。”

從此，瞄準地方經(jīng)濟社會發(fā)展、產(chǎn)業(yè)升級迭代、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)所需，鄭直心無旁騖，一頭扎進科研世界夜以繼日攻難關(guān)，深入企業(yè)車間細問需求解難題，并積極探索地方本科院校應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的突破之路。

讓鈞瓷綻放更迷人的光彩

18年過去，許昌學院表面微納米材料研究所已“長成”為河南省微納米能量儲存與轉(zhuǎn)換材料重點實驗室，許昌學院已構(gòu)建起“產(chǎn)學研教創(chuàng)一體化”應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系，鄭直也從心懷夢想的熱血青年成長為“中原學者”，科研上的主要貢獻集中在納米表界面的精準調(diào)控，在納米鈞釉材料、薄膜太陽能電池、超硬材料等領(lǐng)域收獲了一項項科研碩果。

在鄭直心里，科研的價值在于造福于民，社會需求就是他的科研方向。

“入窯一色，出窯萬彩;鈞瓷無對，窯變無雙。”神秘莫測的鈞瓷是國家的文化名片。然而，在同一平面中，鈞瓷或表現(xiàn)為開片之美，或色澤豐富，或圖案天成，想使這些特點同時出現(xiàn)在一個平面，一直是個難題。

鄭直帶領(lǐng)團隊，將納米材料與傳統(tǒng)釉料相結(jié)合，研究出具有獨特藝術(shù)效果的陶瓷釉——結(jié)晶釉，并創(chuàng)新性地在釉料中引入微量納米呈色元素化合物，改性傳統(tǒng)鈞瓷釉料，從而燒制出質(zhì)感更好，成品率更高，呈色效果、重復效果更好的鈞瓷產(chǎn)品。

“鈞瓷的燒制溫度一般在1300攝氏度，納米技術(shù)可使它的燒制溫度降到1260攝氏度，更節(jié)能更環(huán)保。”鄭直說。

如今，鄭直團隊和河南大宋官窯股份有限公司、孔家鈞窯等鈞瓷名企都有合作，不僅為企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟效益，也為傳統(tǒng)文化傳承與科技創(chuàng)新的融合提供了新思路。

“得有人去坐這個冷板凳”

除了應(yīng)用研究，鄭直在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的深耕也在同步進行。“‘勇闖無人區(qū)’很難，但一定得有人去坐這個冷板凳，因為只有多出顛覆性的創(chuàng)新成果，才能加快實現(xiàn)高水平科技自立自強。”鄭直經(jīng)常這樣說。

硅太陽能電池用途廣泛，但是硅的生產(chǎn)過程會造成很多污染。十幾年來，鄭直團隊一直在研發(fā)新材料，希望它能替代硅，做出新型薄膜太陽能電池。他和團隊成員創(chuàng)新性地利用金屬表面單質(zhì)反應(yīng)，設(shè)計制備了30多種二元和多元無機硫族化合物、鹵族化合物半導體光電材料，低成本解決了納米結(jié)構(gòu)精準調(diào)控的難題，揭示了納米表界面調(diào)控、載流子分離傳輸與光電效率增強的作用機制，相關(guān)成果獲得河南省科學技術(shù)進步獎一等獎。

近期，他們和國家納米科學中心合作，在新型薄膜太陽能電池材料研究領(lǐng)域取得重要進展，實現(xiàn)了新型銅銀鉍碘薄膜光伏材料領(lǐng)域最高的光電轉(zhuǎn)換效率，這項成果為開發(fā)下一代高效、穩(wěn)定、環(huán)保的光伏材料提供了一條切實可行的路徑。

“我們竭盡所能把新型薄膜太陽能電池研究往前推進，哪怕是能讓后來者踩在自己的肩膀上走得更快一點更遠一點，也是一件非常幸福非常值得的事情。”鄭直說。

助力我省超硬材料產(chǎn)業(yè)強者更強，也是鄭直團隊的心愿。在河南黃河旋風股份有限公司建立“中原學者”工作站后，他們與鄭州大學、東北師范大學合作，找到了低成本制備低密度高熱導率的金剛石/銅復合材料的方法，應(yīng)用后可大大延長電子產(chǎn)品的使用壽命，有望成為金剛石產(chǎn)業(yè)發(fā)展新的增長極。

為本科生插上創(chuàng)新的翅膀

是勇攀高峰的科研工作者，也是學生成長成才的引路人。國家的發(fā)展靠創(chuàng)新，科技的未來在青年，鄭直明白“創(chuàng)新”二字在人才培養(yǎng)中的分量。

2006年，來到許昌學院的第二年，他就帶著團隊設(shè)置了一門“開放平臺實踐課”，選拔部分本科生走進實驗室，嘗試以導師制的形式訓練本科生的科研和創(chuàng)新能力。“結(jié)果，學生的踴躍程度超出我想象。”鄭直欣喜又欣慰。

17年過去，堅持教育、科技、人才“三位一體”發(fā)展，“開放平臺實踐課”已從一門課拓展為延伸至畢業(yè)設(shè)計的課程體系，由原來部分學生參與變?yōu)槿珕T參與，鄭直倡導的“開放·實踐·創(chuàng)新”的本科生創(chuàng)新教育理念，讓課堂不再局限于教室，實驗室、工廠、校企協(xié)同創(chuàng)新平臺都成了教學主場地，理論課也搬到了實驗室，教師科研活動與教學、學生創(chuàng)新實踐活動融為一體，打破傳統(tǒng)課堂教學的時空壁壘，為學生打開了一扇接觸科技創(chuàng)新新思想、新方法的大門。學校幾乎每一個創(chuàng)新成果的背后，都有本科生的身影。

“僅最近5年，學校理工科學生就參與發(fā)表科技論文200多篇，獲得授權(quán)國家發(fā)明專利近200件，獲得省級以上學科競賽獎勵2000多人次。”說起學生的成績，鄭直比自己得獎還要高興。

這是學生的幸運，也是教育的幸運。

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