张育新、郭梓阳:科学地思考——传递科学本质意义

团队简介:张育新,重庆大学材料学院教授,本科、硕士毕业于天津大学化工学院,博士毕业于新加坡国立大学。研究方向为纳米材料、硅藻基纳米复合材料的可控制备及应用。现任重庆市公众科学素质促进联盟副秘书长、中国科普作家协会会员、重庆青少年科学素质研究会理事、《课堂内外》专栏编辑、《大学》期刊学术委员。先后获得重庆市最美科普志愿者、中国石油与化工联合会优秀科技工作者、英国皇家化学会科普小视频优秀指导教师、重庆市雏鹰计划优秀指导教师。

郭梓阳,2018年硕士毕业于重庆大学材料科学与工程学院,指导教师为张育新教授,研究方向是纳米功能材料。2021年9月进入北京理工大学材料学院攻读博士研究生学位。

张育新、郭梓阳:科学地思考——传递科学本质意义

张育新、郭梓阳:科学地思考——传递科学本质意义

学生记者:很荣幸能开始这次采访,您能否谈谈此次获奖作品《“黄土”铺就诺奖之路》的创作相关故事呢?

张育新:适逢2021年诺贝尔奖评审期间,硅藻土“黄土”竟然隐藏着对诺贝尔奖的卓越贡献。与郭梓阳商量后,决定共同创作一篇科普文。

郭梓阳:很高兴接受您的采访。这篇文章成型是在我毕业之际,即将前往北京理工大学继续学习时和张老师一起完成的。张老师提议将我们组多年来关注的硅藻土矿物与黄色炸药之间的故事叙写出来,与大家一起交流学习。

学生记者:这篇科普文章的选材方面是否有什么考量?“硅藻土”这种材料除了文中表述的作用,是否还有其他用途?这些用途取决于它的什么特性呢?

张育新:选题要结合时事热点和个人研究方向。“硅藻土”在衣食住行方面都有涉及,但是知道的人甚少。天然多孔的结构决定了其用途主要是用于滤芯、建筑涂料等。

郭梓阳:我们这篇科普文章主要还是基于我们课题组多年来一直研究的硅藻土这种无机非金属矿物,我们选取的是它比较有趣和经典的一个应用,诺贝尔曾利用其多孔性和良好的吸附性,作为炸药之间的缓冲,从而降低炸药的敏感程度。硅藻土的应用很多,例如过滤、建筑填料和建筑保温材料、催化剂载体、化肥农药的载体、杀虫剂防结块剂等,除此之外硅藻土还可以作为清洗剂、抛光剂、精细磨料等。这些用途还是因为硅藻土具有多孔中空的特殊结构、理化性质稳定、廉价易得等优点。

学生记者:科普在您人生中的不同阶段,分别扮演着什么样的角色?

张育新:科普已经是我科研路上密不可分的伙伴了。用时髦的话说,我们做科研用的是纳税人的钱,就应该以研究成果和科普知识回报社会大众。

郭梓阳:小时候经常阅读科普文章,让我了解了很多新的知识,增长了见识,更是在心中培育了科学的种子。读高中和大学时,也会自己去钻研一些比较专业的问题。到了硕士研究生阶段,在张老师的悉心教导下,我觉得要将自己了解的知识以科普的形式传递出去,这是一件很酷很正能量的事情。

学生记者:您二位是如何与科普科幻青年之星计划结缘的呢?青年之星计划对您这样的科普创作者而言意味着什么呢?

张育新:重庆市科普作家协会罗琳秘书长推荐我们报名参赛。非常有幸获得2021年“科普科幻青年之星”称号,作为已经是多年科普的老星,带着小郭这颗未来之星,倍感欣慰!感谢组委会的认可!

郭梓阳:能够入选是对我们工作的一个认可。科普文章写出来就是要被看得见,它的存在才有意义,青年之星计划提供了一个很好的交流学习平台,能有机会与全国各地的科普专家一起学习交流,也是对我们科普创作者的一个认可和鼓舞。

学生记者:我们了解到张老师是重庆大学材料科学与工程学院建筑材料系的教授,也是我们另外一位受访者郭梓阳的导师,可以谈谈您在专业教学中与科普领域打交道的地方吗?

张育新:专业教学、科研工作与科普密不可分,三者的共性都是一种表达的艺术,需要较好的沟通能力。因此,在对本科生、研究生进行训练的时候,科普是一种工具,给他们机会去表达他们所学的所知。同时,科普反哺了教学和科研。

学生记者:请问您在读硕、读博的时期有什么令您印象深刻的事情吗?

郭梓阳:硕士期间印象深刻的是在研一研二的时候,需要去另一个学校做实验,每天通勤3个多小时,那段日子就是早出晚归,除了身体上的疲惫,还要接受实验失败的打击,感觉自己很沮丧。与张老师交流沟通时,他跟我分享了他在新加坡国立大学读博时的种种痛苦,这让我明白了成功不易。之后实验较为顺利,那段时期也成为自己的美好记忆。

学生记者:您所钻研的领域对于大众而言很“高大上”,机会难得,您能聊聊您的专业对普通人日常生活的影响吗?

张育新:我做科普十多年了,足迹遍布幼儿园、小学、初中、高中、大学、硕博研究生、社区,横跨的年龄差异较大。硅藻对人类的贡献太多,但是知道的人少之又少。这 是因为缺少推广硅藻的人和团队。因此,通过科普,让更多的人了解它,认识它,并喜欢上它,未来开展更多硅藻的研究。我曾给幼儿园小朋友讲课,2年后再遇到时,小朋友还记得硅藻,让人倍感欣慰。

郭梓阳:纳米材料是众多材料方向中的一个,我觉得其“高大上”主要还是源于研究的尺度足够小,目前应用的还不够多,很多都是停留在实验室或者是在进行基础研究和技术储备,即使应用也很难用肉眼直观看见。已有的一些纳米材料的成功应用案例,会对普通人日常生活影响很大,例如我们日常使用的手机,电脑等设备需要的芯片,就包含了半导体材料和纳米技术等,再如电池、空气净化器、防晒霜等都用到了纳米材料。纳米材料未来在能源、环境和医疗等领域,一定会很好地提升我们的生活质量和体验。

学生记者:信息高速发展的时代,当网民跟着话题热议事件的时候,您身为一个科普工作者,看问题的角度是什么呢?

郭梓阳:我对待问题还是习惯辩证地去思考其本质内涵,在没有弄明白搞清楚之前对问题不带偏向性,对自己不懂的领域应该抱着学习的心态。例如咖啡对身体的影响,我会调研专业的论文去分析这个问题,而不是从有个体差异的经验中去得出自己的结论,从而形成自己的看法。

学生记者:在写下“所有科学发现的基础是对于本专业的热爱与坚持,就像躺在土层中亿万年的硅藻土能做的也只是静候,等不来一位高超的‘炼金术士’,那么硅藻土也不能被 ‘点石成金’,终究是一堆不起眼的土而已。”这句话的时候,您是怀着怎样的心情呢?

郭梓阳:成功源自于99%的汗水和1%的灵感,只有对其付出真心与汗水,才有可能收获。科研工作即是如此,想要取得一点科研成绩,都是需要对这个方向有着极深的理解,不然重要的科学现象呈现之后也只能是被自己忽略。

学生记者:我们经常能够在各种科幻作品中看到对纳米材料和稀土的应用,从专业人员的角度来看,这两种材料是否真的能够达到那样神奇的效果?如果要用它们制作一件钢铁侠的战甲,您觉得需要攻克的壁垒是什么?

张育新:纳米材料是一种维度上的概念,稀土是一类元素的统称。纳米稀土材料的融合,或是一种组合创新,可能会有非凡的光热电磁等效果,依赖于材料的尺寸、纯度、缺陷类别等性质。如果要用它们制作一件钢铁侠的战甲,首先需要攻克的壁垒就是明确战甲外壳需要克服的力有多大,再计算需要的选材、壁厚等,结合最新的材料配方,到材料基因库去筛选可能的稀土元素或者合金配方。这是基本的工作思路,依赖于现有的材料基因库是否完备。

郭梓阳:稀土我不是很了解,但是纳米材料和稀土确实是很重要的材料,在很多领域有着非常重要的应用,如航空航天和军事等。我相信未来一定可以达到科幻作品中的那种效果。《钢铁侠3》中托尼在面对乌木喉时展示的最新战衣就是纳米战衣,我觉得距离这种技术还需要一些时间,可能需要攻克例如纳米机器人、微纳加工和柔性材料等方向的壁垒吧。

学生记者:您觉得当下科普作者面临着怎样的环境?造成这种情境的原因是什么呢?

张育新:科普作者的热情是一片大好的,但是科普作者大多没有经过专业培训。写科普是发自内心想分享一些科学原理和知识,要用一种科研的心态去做科普,同时保持趣味化、通俗化也非常重要。保质保量的科普稿件,需要长期的持续积累,还要采集读者的反馈。

学生记者:除参加科普科幻青年之星计划外,您有参与过哪些与科普科幻相关的活动?其中最令您印象深刻的是什么?

张育新:我还参加过《课堂内外》材料专栏的撰写,重庆市最美科普志愿者活动,中国工程院科普小视频比赛和重庆市科普讲解大赛等科普活动,科幻类尚未涉足。印象深刻的是重庆科普作家协会的会员们非常优秀,感觉大家十八般武艺各个精通,大家在交流时会碰撞出很多灵感火花。

学生记者:除了日常的科普类写作,您有什么其他的兴趣爱好吗?

张育新:我曾经入选天津大学足球校队,现在是重庆大学教工足球队的一员。在常年高强度的科研压力下,保持身心健康很重要。团队型的运动,可以使我身心更愉快,对我而言,团队合作带来的乐趣是个体项目不能带来的。师生也是一种合作,大家把各自的分工做好,在导师的引导下,育人也就自然而然完成了。科普也是个团队项目,可以增进师生之间的了解,增强学生的表达自信和对科研的热情。

郭梓阳:除了科普写作之外,更多的精力放在自己的实验和课题上了,对我来说,博士期间进行更完善扎实的科研训练十分重要。除此之外,我还喜欢健身、打篮球和唱歌。

学生记者:作为一位笔耕不辍的科普创作者,您有什么想分享给新人作者的话吗?

张育新:赠送给新人作者的话:“贵在坚持,多跟读者和听众交流,提升写作能力。科普写作实际上是一种背靠背方式的交流,通过你的文字,读者能够看懂你,看懂你所做研究的意义。”

郭梓阳:我的看法是在自己专业的领域内,传递出来的科普信息要准确,这是最重要的。其次,就是要有自己的目标人群。最后,就是尽量将问题解释得通俗易懂。

学生记者:最后有什么想说的吗?

张育新:感谢组委会给予我们这样的机会介绍硅藻土的小插曲、小故事,期待未来可以有更多的机会,展示我们创作的硅藻相关的科普作品。

郭梓阳:感谢科普科幻青年之星计划提供的机会和平台,希望活动越办越好!

(学生记者:周杭)

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