山西大學(xué)：卓越前行 讓科研碩果扎根中華大地

楊洋

歲月不居，時(shí)節(jié)如流。2021年，山西大學(xué)全校師生用汗水澆灌收獲，以實(shí)干篤定前行，推動(dòng)學(xué)校辦學(xué)事業(yè)邁上了新臺(tái)階。其中，物理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、植物與動(dòng)物學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué)等4個(gè)學(xué)科邁進(jìn)ESI全球前1%，入選學(xué)科達(dá)到8個(gè)。學(xué)校新增13個(gè)國(guó)家級(jí)一流專業(yè)建設(shè)點(diǎn)，物理學(xué)獲批山西省首個(gè)教育部基礎(chǔ)學(xué)科拔尖學(xué)生培養(yǎng)2.0基地，學(xué)校榮獲世界大學(xué)生超級(jí)計(jì)算機(jī)競(jìng)賽總決賽一等獎(jiǎng)等國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)近40項(xiàng)，學(xué)校超算隊(duì)打破計(jì)算性能世界紀(jì)錄。

1月12日，記者從山西大學(xué)獲悉，該校有2項(xiàng)科研成果獲得2020年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)。分別是光電研究所所長(zhǎng)張靖教授領(lǐng)銜的“基于超冷費(fèi)米氣體的量子調(diào)控”項(xiàng)目榮獲國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng);資源與環(huán)境工程研究所所長(zhǎng)程芳琴教授領(lǐng)銜的“煤矸石煤泥清潔高效利用關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目榮獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

肩負(fù)創(chuàng)新使命 扎根三晉一線

2021年11月3日，2020年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)在北京隆重舉行。在北京深秋陽光的照耀下，“基于超冷費(fèi)米氣體的量子調(diào)控”項(xiàng)目領(lǐng)銜人張靖與主要成員王鵬軍教授、黃良輝副教授、孟增明副教授，在北京人民大會(huì)堂門口手捧證書，拍照留念?？萍紕?chuàng)新、自立自強(qiáng)，奔赴新征程的樂章已奏響。滿懷激動(dòng)與喜悅，肩負(fù)責(zé)任與使命，他們回到熟悉的實(shí)驗(yàn)室，開啟攀登奉獻(xiàn)的新征程。忙碌在布滿儀器的實(shí)驗(yàn)室里，堅(jiān)守在國(guó)際科研攻關(guān)的第一線，張靖團(tuán)隊(duì)正像是一棵挺拔的松樹，扎根三晉大地，歷經(jīng)“千磨萬擊”，更加郁郁蔥蔥。

“要充分認(rèn)識(shí)推動(dòng)量子科技發(fā)展的重要性和緊迫性，加強(qiáng)量子科技發(fā)展戰(zhàn)略謀劃和系統(tǒng)布局，把握大趨勢(shì)，下好先手棋?！?020年10月16日，中央政治局就量子科技研究和應(yīng)用前景舉行第二十四次集體學(xué)習(xí)，中共中央總書記習(xí)近平在主持學(xué)習(xí)時(shí)這樣強(qiáng)調(diào)。

咬定青山不放松。肩負(fù)起國(guó)家科技創(chuàng)新的使命，扎根在量子科技研究第一線，山西大學(xué)物理人始終面向世界科技前沿和國(guó)家重大需求，圍繞國(guó)家布局的量子科技重大科學(xué)前沿問題，開展量子信息、量子傳感、量子精密測(cè)量、光量子器件等方面的前沿科學(xué)研究。平均年齡不超過40歲的張靖團(tuán)隊(duì)就是這樣的科技創(chuàng)新開拓者。

張靖團(tuán)隊(duì)對(duì)超冷費(fèi)米氣體量子調(diào)控的關(guān)鍵基礎(chǔ)問題進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究，建立了中國(guó)第一個(gè)超冷費(fèi)米子實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，完成了國(guó)內(nèi)第一個(gè)實(shí)現(xiàn)費(fèi)米氣體量子簡(jiǎn)并的實(shí)驗(yàn)，在國(guó)際上率先實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)一維和兩維自旋軌道耦合的簡(jiǎn)并費(fèi)米氣體，在量子材料的設(shè)計(jì)與制備、量子精密測(cè)量等領(lǐng)域研究上有了突破，取得了一系列具有重要科學(xué)價(jià)值的量子科技成果，引發(fā)了國(guó)際上大量相關(guān)理論和實(shí)驗(yàn)方面的研究。

不問功利前程，只看腳踏實(shí)地?！安粌H要有坐冷板凳的決心，更要有把冷板凳坐熱的信心。”一項(xiàng)成果的獲得用了近20年，當(dāng)被問及如何看待科學(xué)研究的艱辛?xí)r，張靖這樣回答。他平心靜氣地穿梭在精密儀器間，凝神忘我于尖端實(shí)驗(yàn)中，風(fēng)華正茂的青春歲月全部投入到實(shí)驗(yàn)室中，任憑日升月落、春去秋來。這一方天地，他最為熟悉，好似一位多年交情的老友，亦有著家一般的溫暖。晚上的光電研究所大樓，燈火通明的光亮讓這里顯得更加奪目。將披星戴月作為自己的工作時(shí)間，足以表明山西大學(xué)物理學(xué)科諸多科研人員是如何在攀登科學(xué)頂峰的道路上砥礪前行。

追真理攀高峰 矢志科技報(bào)國(guó)

經(jīng)久不息的掌聲在莊重典雅的人民大會(huì)堂回響，山西大學(xué)程芳琴教授領(lǐng)銜的“煤矸石煤泥清潔高效利用關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”科研團(tuán)隊(duì)收獲了屬于他們的榮譽(yù)，這是對(duì)他們追求真理、勇攀高峰的肯定，更是對(duì)他們敢為人先、科技報(bào)國(guó)的致敬。

煤矸石硬度大、灰分高，煤泥雜質(zhì)含量高，低利用率導(dǎo)致大量堆存，嚴(yán)重污染土壤和地下水。程芳琴帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)潛心研究燃燒特性、礦相轉(zhuǎn)化、賦存形態(tài)等并在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)問題，創(chuàng)新性提出煤矸石分質(zhì)—煤泥分類資源化利用新途徑。

開發(fā)出煤矸石破碎—磨粉—混配新裝置，研發(fā)出煤泥固硫劑成型入爐新方法，探明煤矸石燃燒活化—污染物控制—活性灰渣形成規(guī)律，發(fā)明了煤矸石固硫控溫燃燒與灰渣高效耦合利用方法，編制成工藝軟件包應(yīng)用于發(fā)電機(jī)組，實(shí)現(xiàn)了煤矸石煤泥入爐量大于90%，在寬負(fù)荷下SOx和NOx達(dá)到超低排放。在全國(guó)300MW級(jí)循環(huán)流化床空冷機(jī)組競(jìng)賽中獲“供電煤耗最優(yōu)獎(jiǎng)”，2018年榮獲全國(guó)發(fā)電行業(yè)唯一中國(guó)工業(yè)大獎(jiǎng)表彰獎(jiǎng)。開發(fā)出煤泥基生物質(zhì)型煤和配套爐具，發(fā)現(xiàn)固硫劑在爐具內(nèi)形成穩(wěn)定大分子固硫產(chǎn)物，開發(fā)出民用爐具熱解區(qū)、主燃區(qū)、燃盡區(qū)分區(qū)控制技術(shù)，增加輻射面積，強(qiáng)化傳質(zhì)傳熱，使煤泥燃盡率大幅提高，減少了硫高溫釋放和CO中毒。核心技術(shù)及產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于山西、河北和黑龍江等北方地區(qū)農(nóng)戶，推動(dòng)了中國(guó)“宜煤則煤”清潔炊暖方案的實(shí)施。團(tuán)隊(duì)研發(fā)的雙重防滲—隔氧阻燃煤矸石生態(tài)填充技術(shù)，解決了堆存過程淋溶滲漏和自燃導(dǎo)致的污染問題。這些技術(shù)已實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用推廣，促進(jìn)了煤矸石煤泥的清潔高效利用和廢棄物的無害化處置。

團(tuán)隊(duì)骨干郭彥霞和宋慧平分別自2007年和2010年進(jìn)入課題組。讀書時(shí)一直是優(yōu)秀學(xué)生的她們?cè)趨⒓庸ぷ髦埃瑥膩頉]有去過企業(yè)，面對(duì)企業(yè)困境無從下手。程芳琴教授親自帶領(lǐng)她們下企業(yè)工作，把基礎(chǔ)研究與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來。郭彥霞感慨地說：“在跟隨程老師開展煤矸石煤泥利用技術(shù)開發(fā)時(shí)，面對(duì)政府和企業(yè)每年取暖期減少污染的迫切需求，課題組積極開發(fā)系列煤泥型煤技術(shù)，在100多家型煤技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)煤泥煙塵、SOx、NOx排放量，我們的技術(shù)獲山西省‘藍(lán)天成就獎(jiǎng)，后又應(yīng)用于電站鍋爐。很幸運(yùn)在這個(gè)開拓創(chuàng)新的團(tuán)隊(duì)打拼，我從初出校門參與國(guó)家‘863計(jì)劃、國(guó)家支撐計(jì)劃，到承擔(dān)國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目，解決了系列‘卡脖子難題。十多年間，我由一名白面儒冠的書生成長(zhǎng)為‘山西省學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人‘山西省新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)軍人才。這次作為主要骨干在人民大會(huì)堂參加頒獎(jiǎng)儀式，我深切感受到只有對(duì)接國(guó)家地方需求，才能真正把論文寫在祖國(guó)大地上。”

百廿間樹慧滋蘭，兩甲子春華秋實(shí)。2022年，山西大學(xué)喜迎120周年校慶?；赝^去，是為了更好地前行。迎著新年的第一縷曙光，山西大學(xué)緊緊圍繞“高質(zhì)量崛起”這條主線，堅(jiān)定“建設(shè)高水平綜合性研究型大學(xué)，躋身中國(guó)優(yōu)秀知名大學(xué)行列”的辦學(xué)目標(biāo)，凝心聚力、銳意進(jìn)取，辦好的教育，做有用的學(xué)術(shù)，持續(xù)營(yíng)造活躍的學(xué)術(shù)文化氛圍，深度融入?yún)^(qū)域創(chuàng)新體系，完善現(xiàn)代大學(xué)治理體系，譜寫山西大學(xué)高質(zhì)量崛起的新篇章。