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双院崇实|【交大力量】马伟:“韧”性如苇
日期:2017-06-23

全球经济的快速增长,导致化石能源空前消耗,燃烧所排放的气体严重危害生态环境。于是,环保、可再生的太阳能电池成为缓解能源危机与环境危机的不二选择。其中聚合物太阳能电池在特殊用途上具有明显的优势:质量轻、成本较低、可制成柔性器件。但它的发展却面临着巨大瓶颈:光电转化效率不够高、电池稳定性不够强。这正是马伟教授的研究核心。

马伟,西安交大材料学院教授、博士生导师,2015年入选西安交大首批“青年拔尖人才计划”,2016年入选中组部“千人计划”青年项目,获评“2016年中国新锐科技人物”。马伟入职西安交大三年,共发表70余篇文章,其中作为主要贡献作者发表的22篇论文影响因子大于10,10余篇论文被选为ESI高被引论文(1%),5篇被选为ESI期刊的热点文章(0.1%),SCI引用近4000次。

 

走出去,引进来

记者见到马伟的时候,这位80后学者正在为前往美国伯克利大学做着相关的准备工作,而他的学生已经在飞往旧金山的路上了。他们此行的目的地是伯克利劳伦斯国家实验室,在那里将通过大科学装置进行实验研究。

马伟认为,科研不能闭门造车,需要不断学习、借鉴其他专家学者、科研团队的研究,时刻关注国际前沿。所以马伟团队经常走出去到国外顶级实验室交流学习,例如这次的伯克利之行,每年会有四次。

“走出去”的同时,马伟也十分注重“引进来”。有机光电子材料是一个新兴的交叉学科,目前从化学角度合成新的材料以提高光电转化效率的研究众多,但这条研究途径无法从根本上解释光电转化高效的机理。马伟恰恰要迎难而上,通过物理方法解释新材料的结构与性能关系。这两种研究路径有着天然的互补性,使得国内很多有机光电课题组均与马伟团队建立了紧密的合作关系。同时,这些团队还与马伟团队结下了深厚的友谊,时常通过微信群进行学术讨论。思想的碰撞让马伟团队和合作者在Nature,Energy等国际顶级期刊上合作发表论文多篇。

在“走出去”与“引进来”的过程中,马伟团队博采众长,紧扣行业发展的脉搏,走在了聚合物太阳能电池研究的前沿。

 

一切从零开始

马伟团队自2015年开始建设到现在,虽然成立的时间不长,但是学界口碑、科研成果却很耀眼。优异的成绩离不开马伟全身心的付出,也离不开团队的共同努力。

马伟本科毕业于华南理工大学,先后在法国萨瓦大学、法国巴黎第六大学获硕士和博士学位,之后在法国巴黎高等师范学院和美国北卡州立大学从事博士后研究。马伟的求学轨迹中并没有西安交大的身影,他为什么最终选择在西安交大扎根?“当时国内几乎没有我这个方向的研究,所以我希望去一个包容我、支持我做研究的平台,西安交大就有着这样兼容并包的胸怀,而且材料学院和金属材料强度国家重点实验室有这样的平台,所以我来到了这里。”马伟说。

刚到学校的时候,马伟就遇到了一个大难题——没有实验室、没有团队,也没有学生。他凭着满腔的热情、顽强的韧劲,一切从零开始。在学校与学院的大力支持下,实验室很快建了起来。有了实验室并非万事大吉,在马伟来之前,学校没有聚合物太阳能电池形貌表征的研究方向,也就没有配套的课程教学。马伟就从实验技能训练、知识框架讲授的基础开始,逐步带领学生走进这一领域。在马伟的精心指导下,学生很快掌握了研究基础与方法,并且取得了丰硕的研究成果,一位本科生在毕业设计阶段的研究成果在影响因子16.146的期刊Advanced Energy Materials上发表。

如今,团队已由马伟当初的“光杆司令”,发展成为由学校青年拔尖人才、新讲师、博士后、研究生、本科生等不同学历梯度成员组成的“强大战队”。马伟每周都开组会,讨论交流学术问题。硕士生孟向毅告诉记者,马伟老师会围绕成员的研究方向,进行一对一的讨论,根据具体的研究和进展给出有针对性的指导意见。大家每天都会把当天的实验结果发送到团队微信群里,经常晚上十一二点群里还热闹非凡。

 

“韧”性的弹簧

也许很多人不知道,马伟的众多科研成果,都是在他博士毕业以后才取得的。马伟说自己“不是一个成功的博士生”,因为在博士阶段成果很少。马伟把那时的自己比作弹簧,逆境比作压力,虽然弹簧不断地被向下压,却不断积蓄着能量。

马伟的博士研究方向是同步辐射表征,而他感兴趣的是有机光电子材料。他不断地思考:能否将同步辐射表征技术与有机光电子材料研究相结合,形成新的交叉方向?为此马伟常常失眠。彼时阻碍聚合物太阳能电池(有机光电子材料之一)发展的困难是缺少合适的工具将分子取向表征出来,而在马伟的设想中同步辐射表征技术正是这个合适的工具。正当马伟想要一展拳脚时,却发现法国巴黎第六大学的实验条件无法满足他的实验需求。

由于没有傲人成果,究竟自己适不适合做学术研究?以后要在这条路上走下去吗?两个巨大的问号萦绕在马伟的心头,很多人都曾劝说马伟放弃这条路。马伟扪心自问,学术研究是他的兴趣所在,他不愿服输。于是马伟顶着压力“韧”性地坚持了下来,将压力转化成驱动力。此时,这个弹簧蓄势待发。

后来,马伟在美国从事博士后研究时,有了可以实现设想的实验条件,这个“韧”性的弹簧终于找到了释放能量的出口。

这种不愿服输的韧劲,也被马伟带到了团队中。去年11月,团队新进了很多实验设备,但学生却没有相关的实验经验,只能从重复论文的实验起步。论文不会详尽介绍每一项实验条件,而一项实验条件中一个操作步骤的不同,都可能导致实验结果差之千里。有段时间团队的重复实验总是失败,乌云持续地笼罩着他们。但马伟坚信,这只是黎明前的黑暗,曙光一定会到来。在马伟的带动下,团队始终保持着韧性与信心,不断调整器件制备方案,坚持不懈地分析问题、查找原因。功夫不负有心人,实验成功了。

这次的成功不是偶然,它缘自马伟对自身经历的体悟。他深知科研一定会遇到挫折,当前景一片光明的时候,即使遇到几百次、上千次的失败,依然要保持一颗奋战到底的心。正是凭借着这份韧性与毅力,马伟带领团队攻克了科研道路上一个又一个的困难。

“希望我的经历可以鼓励那些正处于学术迷茫期的学生、青年教师。科研没有捷径,需要的是不放弃的韧劲和毅力。遇到困难,战胜它、解决它,才能体会到真正的快乐与满足。”马伟说。

作者:人力资源部 迟凯文 张云飞

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