轉(zhuǎn)載自科技日?qǐng)?bào) 孫玉松
幼年的一支手電筒讓陳軍對(duì)電池發(fā)生興趣,大學(xué)時(shí)作為學(xué)生黨員帶頭學(xué)習(xí)“冷門”專業(yè),如今憑借“電池”入選2017年中科院化學(xué)部院士……11月28日晚,戴著一條印著化學(xué)元素表的陳軍笑著說(shuō):“生活就是一部‘電池’。”不僅因?yàn)殡姵匮芯空紦?jù)了絕大部分時(shí)間,他本人更是如電池一般,不斷學(xué)習(xí)積累、不斷充電放電。
自幼結(jié)緣 開(kāi)啟電池人生
“電池研究有兩個(gè)重點(diǎn):一個(gè)是轉(zhuǎn)化效率,一個(gè)是儲(chǔ)存密度……”說(shuō)起電池來(lái),陳軍如數(shù)家珍。
陳軍于1967年出生在安徽省宿松縣,那時(shí)農(nóng)村用電還很難,一支小手電筒引起了陳軍濃厚的興趣。一按按鈕就能給黑夜中帶來(lái)光明,是什么讓它亮起來(lái)?這束光照亮了他的童年和未來(lái)的科研之路。
中學(xué)時(shí)一本《中學(xué)生數(shù)理化》讓陳軍記住了楊石先、高振衡、何炳林、申泮文等大師的名字,而這些大師均出自南開(kāi)化學(xué),這讓陳軍心生向往。1985年,陳軍如愿考入南開(kāi)大學(xué)化學(xué)系學(xué)習(xí)化學(xué)。
大學(xué)畢業(yè)報(bào)考研究生時(shí)需要選擇研究方向,陳軍選擇了電池。“那時(shí)電池研究不像現(xiàn)在,還是個(gè)冷門。我們一屆學(xué)生中幾乎沒(méi)有人選擇這個(gè)領(lǐng)域,作為系里僅有的幾名學(xué)生黨員之一,我就帶頭學(xué)起了‘冷門’專業(yè)。”此后的20余年里,陳軍對(duì)這一“冷門”充滿興趣,并投入了全部熱情。陳軍發(fā)現(xiàn),“這個(gè)方向既能進(jìn)行基礎(chǔ)理論研究和應(yīng)用緊密結(jié)合,很值得去做。”
碩士畢業(yè)后,陳軍選擇留校工作。陳軍那時(shí)心想,“教書育人和科研創(chuàng)新,將成為我一生的事業(yè)。”陳軍說(shuō),這是就是他剛剛開(kāi)啟職業(yè)生涯時(shí)的“初心”。
1996至1999年在澳大利亞伍倫貢大學(xué)材料系學(xué)習(xí)并獲得博士學(xué)位;1999至2002年在日本工業(yè)技術(shù)院大阪工業(yè)技術(shù)研究所任NEDO研究員;2002年,陳軍在日本3年的工作合同到期,毅然決定回國(guó),加入到南開(kāi)大學(xué)化學(xué)學(xué)院,將學(xué)到的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)貢獻(xiàn)給南開(kāi)和祖國(guó)的科教事業(yè)。
無(wú)論在澳大利亞留學(xué),還是在日本工作,陳軍始終沒(méi)有忘記自己的“初心”。哪怕是現(xiàn)在,陳軍當(dāng)年的同學(xué)中已不乏“開(kāi)豪車、住洋房”的“億萬(wàn)富翁”,陳軍也從未后悔。
勤奮堅(jiān)持 不斷學(xué)習(xí)充電
陳軍將2002年回國(guó)并受聘為南開(kāi)大學(xué)特聘教授視為自己獨(dú)立開(kāi)始科教事業(yè)的真正起點(diǎn)。
實(shí)際上在新世紀(jì)之交,國(guó)內(nèi)的科研條件已經(jīng)有了很大改善,國(guó)家對(duì)科技創(chuàng)新也提到前所未有的高度,從國(guó)家層面設(shè)立了一系列支持學(xué)科發(fā)展、科教活動(dòng)的人才項(xiàng)目。陳軍一步一個(gè)腳印,千淘萬(wàn)漉,在自己的“電池世界”中刻苦鉆研,在回國(guó)轉(zhuǎn)年就獲得國(guó)家杰出青年科學(xué)基金,2005年入選“長(zhǎng)江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃”特聘教授。
當(dāng)年埋藏在心中的種子已經(jīng)破土萌發(fā),夢(mèng)想仿佛就在不遠(yuǎn)處閃光。然而,陳軍的科研道路并不是一帆風(fēng)順,他經(jīng)歷了研究的“瓶頸期”,也有“求之不得,輾轉(zhuǎn)反側(cè)”的徹夜難眠。
2003年,陳軍將研究的目光投入到二次電池能量密度最高的“金屬空氣電池”的研究,但即使到今天,該類電池研究的難度依然最大。記得當(dāng)時(shí)在“金屬空氣電池”過(guò)程中,反復(fù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案與環(huán)節(jié),反復(fù)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)操作,可無(wú)論如何努力都做不出預(yù)想結(jié)果。正在陳軍懷疑自己“是不是搞錯(cuò)了”的時(shí)候,2006年英國(guó)一個(gè)實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)“搶了先”:該團(tuán)隊(duì)在“鋰空氣電池”研究方面率先取得突破并在國(guó)際頂尖雜志《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》上發(fā)表了研究論文。
“該論文完全印證了我們的實(shí)驗(yàn)思路,但當(dāng)時(shí),我們就是做不出來(lái)預(yù)想的結(jié)果。我們也不知道問(wèn)題出在了哪里。”陳軍回憶起當(dāng)時(shí)的心情,用“既不服氣,又不甘心”來(lái)形容。
在此后的艱辛探索中,陳軍和他的團(tuán)隊(duì)終于發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題所在,而導(dǎo)致問(wèn)題出現(xiàn)的原因是與他們的艱辛探索極不相稱的———原來(lái)是“鋰空氣電池”實(shí)驗(yàn)過(guò)程中用到的惰性氣體氬氣保護(hù)的“手套箱”漏氣導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)原材料遇到氧與水的氧化失效,從而總是不能做出預(yù)想結(jié)果。
這樣的陰錯(cuò)陽(yáng)差,讓陳軍錯(cuò)失在“鋰空氣電池”研究領(lǐng)域拔得頭籌的良機(jī),但陳軍并未因此氣餒放棄,相反,他總是鼓勵(lì)自己的團(tuán)隊(duì),要善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,善于解決問(wèn)題,“電池本身就需要多學(xué)科交叉,需要化學(xué)、能源、化工、材料、環(huán)境等多學(xué)科的支撐,這更需要研究人員掌握多學(xué)科知識(shí)和技能,才能尋找新能源電池領(lǐng)域的突破。”
在此后的日子中,陳軍不斷充電、積聚能量,并釋放出越來(lái)越強(qiáng)大的“電流”:他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì),室溫條件下研制出成本低廉、性能優(yōu)良的“鋅空氣電池”,美國(guó)兩院院士Goodenough評(píng)價(jià)為“室溫合成的納米尖晶石展現(xiàn)出優(yōu)異氧還原和氧析出催化性能”;他研發(fā)了高容量、高穩(wěn)定性的金屬氧化物電極材料,康內(nèi)爾大學(xué)材料化學(xué)家Archer評(píng)價(jià)其材料“已成為下一代鋰離子電池高能電極材料的研究范例”;他構(gòu)建出“新型鈉/鎂-硫化物”電池,該領(lǐng)域?qū)<褺ando教授在認(rèn)為“在低成本和穩(wěn)定的鈉離子電池應(yīng)用中展現(xiàn)出光明的前景”……截至目前,陳軍已發(fā)表SCI收錄論文290篇,他引21000次,單篇最高他引1130次,獲授權(quán)發(fā)明專利16項(xiàng)……
陳軍的辦公室內(nèi)掛著這樣一副書法作品:“合抱之木,生于毫末;九層之臺(tái),起于累土;千里之行,始于足下。”這是陳軍做事的風(fēng)格,也是他教育學(xué)生的名言——任何事業(yè)都應(yīng)從小事做起,并勤奮堅(jiān)持。
不忘初心 電池人生在路上
“當(dāng)選院士是新起點(diǎn),一定要以老一輩科學(xué)家為榜樣,更加靜心做好能源化學(xué)的科學(xué)研究和教書育人。”育人和科研,是20多年前陳軍作為“實(shí)習(xí)研究員”留在化學(xué)系時(shí)許下的“初心”。陳軍是今年中國(guó)科學(xué)院新增院士名單中,化學(xué)部新進(jìn)院士中最年輕的一位,也是自1977年恢復(fù)高考以來(lái)南開(kāi)大學(xué)本科生中第一位院士,打破了“南開(kāi)本科無(wú)院士”的“魔咒”。“南開(kāi)化學(xué)入選了‘雙一流’建設(shè)學(xué)科名單,我們一定要抓住機(jī)遇,肩負(fù)起責(zé)任,實(shí)現(xiàn)日新月異的發(fā)展!”作為化學(xué)學(xué)院院長(zhǎng),談及一流學(xué)科建設(shè),陳軍強(qiáng)調(diào)兩點(diǎn)“學(xué)習(xí)”:一是保持“中國(guó)特色”,梳理整理我們自己并學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)兄弟高校學(xué)科建設(shè)的優(yōu)點(diǎn);二是與世界接軌,主動(dòng)學(xué)習(xí)哈佛、劍橋等世界名校先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),分析關(guān)鍵性指標(biāo),以為我所用。“南開(kāi)大學(xué)百年校慶之時(shí)將迎來(lái)一流學(xué)科評(píng)估,希望自己與全體南開(kāi)化學(xué)人一起,凝心聚力,不辱使命,以滿意的成績(jī)向母校獻(xiàn)禮!”陳軍這樣說(shuō)。
每天早出晚歸泡在實(shí)驗(yàn)室里,假期被學(xué)術(shù)會(huì)議占滿……回國(guó)后,陳軍只有一個(gè)除夕、春節(jié)沒(méi)有在自己的實(shí)驗(yàn)室度過(guò)——那一年他在日本學(xué)術(shù)訪問(wèn)。這幾十年中,陳軍對(duì)電池的“陪伴”,遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于家人。
在陳軍的堆滿書籍資料的辦公桌上,擺放著女兒幼年時(shí)的一張照片:頭戴博士帽,身穿小博士服,笑容燦爛,大大的眼睛中充滿光芒。提及女兒,陳軍拿出了一張明信片,上面稚嫩的字體映入眼簾:“祝爸爸文章yue來(lái)yue好!”這是女兒6歲那年的父親節(jié)時(shí)送給自己的禮物,這么多年陳軍一直把這張卡片收藏著。他說(shuō),女兒也是支撐他事業(yè)前進(jìn)的動(dòng)力,他的“電池人生”正在路上!
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