篤行致遠(yuǎn) 崇實(shí)致用——記南京信息工程大學(xué)教授饒偉鋒

本刊記者 徐芳芳

“博學(xué)之，審問(wèn)之，慎思之，明辨之，篤行之?！薄吨杏埂穼⒆鰧W(xué)問(wèn)的智慧劃分成層層深入的五個(gè)梯度。饒偉鋒教授從上海同濟(jì)大學(xué)的本科和碩士到美國(guó)弗吉尼亞理工大學(xué)的博士，從美國(guó)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室科研人員到中國(guó)“青年千人計(jì)劃”的一員，與篤行為伴。此時(shí)，這位年輕有為的學(xué)者面對(duì)的新課題是：如何帶領(lǐng)南京信息工程大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)，研究在現(xiàn)代氣象裝備中有重要應(yīng)用的關(guān)鍵材料及其應(yīng)用技術(shù)，加速“學(xué)”與“用”、“知”與“行”之間的力量轉(zhuǎn)換。

一場(chǎng)預(yù)定結(jié)局的“出走他鄉(xiāng)”

“適千里者，三月聚糧”。遠(yuǎn)赴重洋之前，饒博士曾經(jīng)在著名的中國(guó)科技大學(xué)工作了三年。隨著信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，信息功能材料作為產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)得到了廣泛的重視。2005年，饒博士遠(yuǎn)赴美國(guó)，在弗吉尼亞理工大學(xué)攻讀信息功能材料的博士學(xué)位；取得學(xué)位之后，他又在美國(guó)羅格斯大學(xué)及美國(guó)愛(ài)達(dá)荷國(guó)家實(shí)驗(yàn)室工作了四年。經(jīng)過(guò)多年在物理、材料和力學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域的學(xué)習(xí)和研究，他掌握并發(fā)展了研究可發(fā)生相變的功能材料的前沿方法。利用這些方法，他重點(diǎn)研究了“如何在各種外界刺激的作用下顯著地增大材料響應(yīng)，并大幅度降低相應(yīng)的能量耗散”。這種材料的優(yōu)化能深刻地影響相關(guān)傳感器、驅(qū)動(dòng)器和換能器的設(shè)計(jì)，進(jìn)而促進(jìn)與之密切相關(guān)的氣象、國(guó)防、航空航天和醫(yī)療等重要領(lǐng)域的發(fā)展。

研究過(guò)程是艱苦的，恒定不變的是饒博士的探究之心。終于，經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次的嘗試給出了一個(gè)結(jié)論：通過(guò)對(duì)材料微結(jié)構(gòu)的選擇和調(diào)控，材料的綜合性可以有質(zhì)的飛躍。在此過(guò)程中，饒博士提出了新概念和新理論來(lái)描述材料在外場(chǎng)下的響應(yīng)，解釋了部分重要的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，預(yù)言了幾類(lèi)新型超響應(yīng)功能材料，并建立了可輔助實(shí)驗(yàn)研發(fā)新材料的部分判據(jù)。具體包括：提出了結(jié)構(gòu)相變時(shí)的結(jié)構(gòu)各向異性的新概念；建立了改變材料晶格取向時(shí)引起的大應(yīng)變的非線(xiàn)性理論；解析求解了板狀?yuàn)A雜的取向改變引起的超彈性和巨磁致伸縮；模擬了兩相共存納米結(jié)構(gòu)的形成及其動(dòng)態(tài)響應(yīng)，解釋了兩相共存鐵電的最佳壓電性能，并建立了優(yōu)化材料性能的條件。這些結(jié)果對(duì)理解和開(kāi)發(fā)新型功能材料，特別是納米疇壓電材料、不含稀土的高性能磁致伸縮和電磁耦合復(fù)合材料提供了新思路，有利于縮短新材料研發(fā)的周期，其成果主要發(fā)表在《Physical Review Letters》《Nano Letters》《Acta Materialia》等領(lǐng)域內(nèi)最具影響力的期刊上，引起了業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注。

赴美八年，饒博士展現(xiàn)了卓越的研究能力并取得了突出的研究成果。然而，經(jīng)過(guò)認(rèn)真的思考，他感到，回國(guó)發(fā)展的時(shí)機(jī)到了。在如今“情懷”二字已被過(guò)度使用的年代，似乎人人都能有一個(gè)關(guān)于科技、民族和夢(mèng)想的好故事。而當(dāng)記者問(wèn)及饒博士回國(guó)的初衷是否是“家國(guó)情懷”時(shí)，他沒(méi)有正面回答：“出國(guó)時(shí)就想過(guò)幾年之后要回來(lái)。現(xiàn)在，國(guó)家很重視我們這些海外學(xué)子，學(xué)校也提供了很好的條件，是時(shí)候回來(lái)實(shí)實(shí)在在做點(diǎn)事情了?！?/p>

一個(gè)崇本務(wù)實(shí)的科研初衷

回國(guó)之后，饒博士成為了南京信息工程大學(xué)的教授、博士生導(dǎo)師和學(xué)科帶頭人，入選了國(guó)家的“青年千人計(jì)劃”、江蘇省的“雙創(chuàng)”人才和“江蘇特聘教授”計(jì)劃，并主持了國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目等，對(duì)他而言，榮譽(yù)帶來(lái)的壓力是巨大的，必須要抓緊轉(zhuǎn)化為動(dòng)力。

饒博士的崇本務(wù)實(shí)觀念，決定了其科研團(tuán)隊(duì)的先天基因。組建團(tuán)隊(duì)之前，他認(rèn)真審視了學(xué)校在氣象、環(huán)境和信息等研究領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)和特色、確定以提高現(xiàn)代氣象裝備的性能為任務(wù)，開(kāi)展與大氣探測(cè)與監(jiān)控等相關(guān)材料與器件的研究。他的目標(biāo)簡(jiǎn)單明確——在較短的時(shí)間內(nèi)建設(shè)一支有特色，有影響力的研究團(tuán)隊(duì)。在學(xué)校各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下，他正帶領(lǐng)著物理與光電工程學(xué)院中從事材料科學(xué)研究的新生力量，準(zhǔn)備在微波介電材料的研究上大展拳腳。

對(duì)于微波介電材料，饒博士耐心對(duì)記者解釋?zhuān)航橘|(zhì)材料的特點(diǎn)是能夠自發(fā)地產(chǎn)生，或者在外加電場(chǎng)的誘發(fā)作用下產(chǎn)生介電極化，也就是使正負(fù)電荷中心分離。這種介電極化能夠在高頻電場(chǎng)的作用下迅速地發(fā)生改變，從而產(chǎn)生一系列直接效應(yīng)或間接耦合效應(yīng)。利用介電極化與外加電場(chǎng)之間的直接效應(yīng)，這類(lèi)材料可以用來(lái)制備性能優(yōu)異的高頻電容器和濾波器等，廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、衛(wèi)星、移動(dòng)通訊等領(lǐng)域。此外，這類(lèi)材料的間接耦合效應(yīng)能夠使材料呈現(xiàn)許多奇特的物理性質(zhì)，例如在溫度場(chǎng)和電場(chǎng)的耦合下，材料中將產(chǎn)生熱釋電效應(yīng)，可用于紅外探測(cè)器?；谶@些特點(diǎn)，他們將以提高氣象衛(wèi)星微波成像儀對(duì)地面溫度遙感探測(cè)能力、提高氣象雷達(dá)中濾波器選頻性能和小型化微波探測(cè)裝備為主要目標(biāo)，研究可提高氣象雷達(dá)探測(cè)能力的超低損耗微波介質(zhì)材料，可用于惡劣環(huán)境中無(wú)源溫度傳感器的介電材料和可制作尺寸較小和形狀任意的微波介質(zhì)基板、介質(zhì)天線(xiàn)、雷達(dá)罩等的微波介質(zhì)陶瓷/聚合物復(fù)合材料等。

平臺(tái)建設(shè)剛剛起步，正是饒博士最忙碌的時(shí)刻。一方面他要做原創(chuàng)性的工作，形成自己的研究特色和體系；另一方面，作為學(xué)科帶頭人，他也要做好教學(xué)和人才培養(yǎng)工作，并通過(guò)吸引研究精英，打造一支精干的研究團(tuán)隊(duì)。挑戰(zhàn)又一次來(lái)臨，他向記者表達(dá)的，不是困難，而是規(guī)劃；正如談到過(guò)去時(shí)，他提及的不是榮譽(yù)，而是感激。