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“化工好故事”系列報道|丹心未泯創新願,矢志不渝求是輝——記澳门新银河李象遠教授

發佈時間 :2018年12月07日      閱讀量:

人物簡介

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李湘源,博士 ,澳门新银河教授 ,教育部跨世紀人才,國務院政府特殊津貼獲得者 ,中國化學會“化學化學”委員會主席 ,中國化學會“理論與計算化學”委員會,國家科技重大專項指導小組成員 ,科技部“數字發動機”項目負責人,學術與技術四川省領導,兼任多個發動機專項 ,燃氣輪機工程中心和重點實驗室的技術專家。 J. Theor.Comput.Chem。 ,《物理化學學報》和其他期刊編輯。

在理論化學方面,證明了馬克斯在諾貝爾化學獎理論中的“解決方案中的電子轉移”理論誤差。基於熱力學約束平衡原理,建立了一種新的非平衡溶劑化理論體系 ,建立了解析解和數值解 。它解決了馬庫斯理論高估電子轉移溶劑效應的歷史問題。

在燃燒動力學方面,建立了澳门新银河燃燒動力學中心。量子化學和計算化學首次應用於發動機燃燒反應的工程應用研究,啓動並推動了中國化學會第二分會的“燃燒化學”。成立專門委員會。開發了各種國產航空燃料的裂解和燃燒機理,並應用於工程數值模擬 。建立了中國第一個燃燒數據共享平臺,開發了一種新的高溫散熱器 ,燃料密度和粘度等熱性能在線檢測方法  。用於衝壓式噴氣發動機主動冷卻的新技術。曾承擔國家自然科學基金重大國家科技攻關項目 ,國家重點研究開發計劃 ,重大科研項目等研究項目 。他獲得了多項國家發明專利 ,並發表了約250篇SCI論文。

求學:潛心向學無遺力 厚積薄發終始成

1978年 ,這是恢復高考制度的第二年 。據統計,全年參加高考的人數達到610萬人 ,入學人數爲402,000人。錄取率低於7% 。作爲千軍萬茂多木大橋的一員,李湘源作爲一個願望進入大學 ,從而打開了長期學術研究生涯的扉頁。然而 ,他錯誤地認爲湖南大學的“碳”專業是科學 。在他到達澳门新银河後,他發現這是工程學  。當被問及是否有任何職業情緒時 ,李向遠認爲 ,豐富的學習經歷並沒有錯。

在談到他的職業生涯時 ,李湘源將他的經歷分爲三個階段:三年的工廠磨鍊,20年的理論化學 ,以及跨越國界的10年發動機研究。

實踐:紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行

1982年大學畢業後,李湘源被分配到四川自貢東新電碳有限公司的一家小工廠  ,一名技師 。他負責密封材料生產線,從工藝設計到設備加工,從產品生產到用戶開發,小工廠技術人員必須瞭解任何事情 ,否則會讓工人看到笑話 。他運用所學的知識,注重積累實際工作經驗。經過兩年的實踐 ,他逐漸成爲生產和設計的“多面手” 。 1985年  ,他作爲獨立作者 - “柔性石墨印章”在國家專業期刊上發表了一系列技術講座,這是對三年技術工作的總結。事實上 ,他希望有一個更大的舞臺 ,所以他一直在爲研究生學習做準備  。當被問及如何處理技術工作和準備矛盾時 ,他說:“你可以追求未來,但你現在不能放棄。”

1985年  ,他進入成都科技大學化學系攻讀碩士學位,專業方向成爲量子化學 。根據李向遠的回憶,他很難從量子化學的過程中學習 。在研究生的第一學期,何福成教授量子力學 。內容是狄拉克的矩陣力學系統 。半學期考試是同班同學的結果 。他很長時間都很沮喪。 “學習量子力學對我來說很難成爲工程專業的畢業生 。但是建立一個良好的基礎比渴望做表面研究更重要。我們的碩士學位一般沒有論文發表 。沒有紮實的基礎訓練,未來很難擁有創新的源泉。“談到研究生的學習經歷,李向遠說 。

攻堅:雄關漫道真如鐵 ,而今邁步從頭越

從1988年成都科技大學化學系的工作到2008年的20年 ,這是李湘源工作經歷的第二階段。早期  ,他和何福成教授開展了分子和晶體結構摺紙模型教學方法的研究 ,並獲得了霍英東基金會國家教學成果二等獎和青年教師二等獎。 1997年 ,自然科學基金會的IX量子化學重大項目啓動 ,李向遠負責電子轉移項目。隨後 ,當在Marcus解決方案中應用電子轉移理論(1992年諾貝爾化學獎)時,發現Marcus的原始方程具有理論缺陷。經過十年的努力 ,李向遠和他的合作者澄清了馬庫斯理論的基本錯誤:在推導非平衡溶劑化自由能時,使用所謂的可逆工作代替自由能增量 。基於約束平衡原理和受約束外電場的引入 ,他們建立了一種新的非平衡溶劑化理論 ,解決了馬庫斯理論高估重組的歷史問題 。

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2002年Marcus教授與李象遠教授會議期間討論

談到這段經歷,李湘源老師感受到了很多。他介紹說,由於電子轉移溶劑效應需要電動學知識,他請理論物理專業的傅克祥教授進入研究小組進行跨學科研究。傅克祥教授在2000年首次質疑馬庫斯理論,這使李湘源處於兩難境地 。選擇挑戰意味着坐在“冷板凳”上 ,並可能在一生中結束 。然而,李向遠做出了自己無辜的選擇,終於在近十年內完成了答案 。

李向遠告訴筆者 ,他花了五年的時間來理解原來的馬庫斯方程誤差 ,在此期間他與包括馬庫斯在內的許多外國科學家進行了很多討論。原始誤差的澄清意味着非平衡溶劑化的問題成爲一個未解決的問題,並且溶劑極化非平衡狀態中的自由能的表達是該問題的關鍵。在解決方案中 ,他們也走了彎路 。經過大量的試驗和失敗 ,研究組的何福成教授回顧了俄語教科書中提到的約束平衡方法。在繼續“粉碎”超過一年的書籍後,李湘源終於在2008年新年前夕實現了答案。說到這一點,作者清楚地理解了李老師的語氣從山區 ,水域到黑暗花朵的感覺 。

李湘源強調 ,這項工作是集體智慧的結果:除了傅克祥和何福成之外,北京大學劉文建教授也參與了大量新理論的推演。當被問及新理論可能產生的影響時,李向遠認爲科學也是一個河流和湖泊  。世界的科學模式仍然是西方人的“錦緞”,中國人“加花”。我們的結論與國際主流理論相悖,因此很難得到學術界的廣泛認可。將判斷留給未來還有很多值得做的事情。

立業:路漫漫其修遠兮 吾將上下而求索

李向遠認爲,改革開放前中國基本建立了自己的產業體系。然而,隨着20世紀80年代發展模式的轉變  ,高科技人才流失,國防企業轉向民用產品 。國家基礎研究的成果主要是SCI。論文數量瘋狂增長,核心技術缺乏基本支持。

李向遠從2007年左右開始對航空發動機燃燒進行基礎研究,這似乎與量子化學相去甚遠 。當被問到是什麼原因造成這種變化時 ,李湘源認爲這是偶然的巧合。一位朋友告訴他 ,發動機的燃油反應機制是一個需要研究的課題。正是這一提醒導致了李湘源的另一個科研轉折點 。自2009年參與國家重大科學技術研究以來,李湘源及其同事一直專注於“後燃料”工藝 ,並基於化學動力學的基本原理啓動了發動機10年 。燃燒和燃料冷卻技術的研究已迅速成爲國內航空動力燃燒基礎研究的重要力量 。 2016年 ,澳门新银河燃燒中心獲批建立國家“航空動力”專業學科。由李湘源發起 ,中國化學會於2017年批准成立“燃燒化學專業委員會”第二分會,並擔任第一任主席 。建立燃燒化學新學科爲中國基礎化學與航空航天研究的交叉提供了平臺 。

在科研風格方面 ,李向遠認爲 ,創新就是想到別人的意外舉動 ,走的是別人不敢走的道路 。他說他是一名業餘愛好者 。爲了向行業專家學習並瞭解他們的需求,他可以利用他的基礎化學專業知識並發揮作用 。多年來,在李湘源的領導下,澳门新银河燃燒中心開展了燃燒機理建模 ,軟件開發和數值模擬的研究 ,以及燃燒測量和發動機燃油冷卻傳熱的研究。他認爲,經驗的曲折可能是一筆財富,而早期的工廠經驗在發動機熱元件冷卻結構的設計中起到了重要的支撐作用 。

李湘源先生承擔了國家“某飛機技術項目”和“兩機”重大科技項目,國家重點科研發展規劃,自然科學基金“近太空飛行器”和“發動機湍流燃燒”的研究項目。主要研究項目 。他是聯合國的主導力量 ,並承擔了科技部高性能計算“數字引擎”的研發任務 。目標是建立中國百萬核並聯發動機燃燒數值模擬開放式軟件系統;承擔自然科學基金“發動機湍流燃燒”的重大研究項目的重點支持和整合項目旨在建設中國自己的燃燒數據庫平臺。他提出了一種主動冷卻超燃衝壓發動機的新方案  ,突破了燃料化學散熱器和高溫焦化的瓶頸;發明原始測試方法,如化學熱沉,密度和航空燃料熱解的流速,解決高溫燃料物理測試中的國際挑戰,支持發動機冷卻和傳熱設計。

育人:桃李不言,下自成蹊

在2017年澳门新银河科技獎勵大會上,當時的校長謝和平博士將李湘源視爲“有實力  ,有信心 ,大膽創業”的典範。在重點研究和發展計劃的宣言中,李向遠主動在聯合國內部開發發動機 。高性能計算和引擎仿真優勢單元 ,並形成了對項目團隊行爲等方面的表彰  。李湘源所謂的“膽商”不僅體現在這方面 。 2016年秋天,他因病去做了手術。在後續治療期間  ,他平靜地面對疾病的威脅,堅持工作,組織了項目申報,並獲得了科技部的批准 。 ,基金委員會,工業和信息化部等部委和幾個大型項目 。

要做研究,你必須降低你的車並擡頭看路。這是李湘源對學生的警示。在談到科學態度時,李向遠說:科學研究是一項公益活動。科學家們應該對名譽和財富漠不關心。他們必須具有“坐在板凳上十年而不寫文章和半空間”的精神。目前 ,中國的科研生態令人擔憂 。本文交換了年薪的帽子和帽子,這導致了科研活動的功利化。在這種精神背景下  ,許多年輕精英正在將他們的“大行爲”分解爲“短暫而快速”  。李向遠說,他也喜歡帽子和高薪 ,但他不願意用他自己的科研原則進行交易。

“只做重要,不時髦 。”當被問及科學風格時,李向遠說。在教育人們方面,他說:“努力工作 ,先做好 。培養學生的想象力是必要的 。”

在學生眼中,李湘源是一個實施創新思想 ,用自己的行爲來影響他人的人。在研究和學術方面 ,他總是“走在路上”,並且一旦有了可行的想法,就會嘗試將其付諸實踐。他經常教導學生有問題意識和創新精神。在實際的指導過程中 ,李向遠老師經常提出不同的想法供學生探索。面對科學 ,他是認真的。面對學生,他很溫柔,偶爾的黑色幽默會讓學生感到更親切。在與實驗組學生的短暫交流中,作者也感受到了李湘源老師的重心 。桃子和李子,Seikei的下一個  。我們有理由相信 ,李湘源倡導的創新精神和想象力也因其教育人的觀念而傳承下去和發展。

燃燒動力學中心教師合影

採訪:楊婷

圖片提供:受訪者

修訂:高敏

審計:李天佑

編輯:高敏

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2018年12月7日





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