矢志一流,“頂天立地”,譜寫時代華章


——北理工材料科學與工程學科建設發展紀實

【編者按】2021年是中國共產黨成立100周年,是實施“十四五”規劃、開啟全面建設社會主義現代化國家新征程的第一年。在全黨開展黨史學習教育之際,黨委宣傳部特別推出“永遠跟黨走、奮進新征程”專題報道,全面展現學校加強黨的領導黨的建設取得的成績,生動講好北理工人的奮斗故事,廣泛凝聚學校事業發展的磅礴力量,以優異成績迎接中國共產黨百年華誕。

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“進入‘世界一流學科’建設行列!” 2017年9月,教育部、財政部、國家發展改革委印發了《關于公布世界一流大學和一流學科建設高校及建設學科名單的通知》,北京理工大學材料科學與工程學科(下稱材料學科)成功入選。進入國家首批“世界一流學科”建設行列,反映了材料學科近年來高質量發展的卓越成效,也標志著學科進入了新的發展階段。

回首近70年的建設發展歷程,北理工材料學科始終以昂揚之姿,砥礪奮進,弦歌不輟,既堅持服務國家重大需求、又致力立足世界材料科技前沿,書寫出矢志一流的時代華章。

北理工材料學科創建于1952年,自1955年開始培養研究生,是學校首批獲得博士學位授權點和首批設立博士后流動站的學科,也是國家“211工程”“985工程”等歷批次重點建設學科。2016年,在第四輪全國學科評估中獲評A類學科,2017年,入選國家“世界一流學科”建設行列。

多年來,北理工材料學科以“特色鮮明、優勢突出、國內一流、國際知名”為目標,想國家之所想、急國家之所急、應國家之所需,突破了系列“卡脖子”關鍵核心技術,產生了一大批科研成果,培養了一大批材料科學領域的領軍領導人才,走出了一條“頂天立地”的學科發展之路。

頂天立地,科技創新勇當先鋒

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“做中國自己的炸藥,做世界最棒的炸藥”,這是材料學科教授、材料學院院長龐思平團隊夙興夜寐的愿望和使命。多年來,龐思平帶領團隊在老一輩北理工人的研究基礎上,奮斗不輟,不斷突破技術壁壘,創新生產工藝,推動了行業產品的升級換代,相關科研成果獲得了2016年國家技術發明二等獎?!靶膽褔笳?,始終把服務國家作為最高追求。這既是我們團隊不變的科研情懷,也是北理工材料人矢志強國的責任擔當?!饼嬎计秸f道。

材料學科自創建以來,始終以服務國家重大戰略需求為己任,圍繞國家戰略、重大工程開展科研攻關,全面服務于海、陸、空、天、電各領域的關鍵材料需求,有力支撐了產業機械化、信息化、智能化復合發展。五年來,學科獲國家自然科學一等獎1項(參與)、二等獎1項;牽頭獲國家技術發明二等獎2項,國家科技進步獎2項,參與國家科技進步一等獎1項,何梁何利科技進步獎1項,獲省部級獎勵和學會獎勵10余項??蒲袑嵙μ幱趪鴥阮I先地位,部分技術達到國際先進水平,持續推動材料行業技術更新,填補多項國內技術空白,自主創新成果、學術影響力等方面居國際第一梯隊。

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“他,懷揣科技報國的偉大理想,為民族發展支撐起綠色能源的筆直脊梁;他,堅持孜孜以求的創新理念,為時代進步書寫上下求索的動人篇章?!?021年4月,中國工程院院士、材料學科教授吳鋒榮獲“2021儲能杰出貢獻獎”,飽含深情的頒獎詞正是對他鐘情科研事業、報效祖國的真實寫照。

作為北理工材料學科的領軍專家,吳鋒是我國鋰離子電池研究最早的倡導者和組織者之一、工信部電動汽車發展規劃專家。多年來,他帶領團隊發明了高性能電極材料、高強度陶瓷復合隔膜、具有阻燃性和電化學兼容性的功能電解質,提高了鋰離子電池的能量密度、功率密度、安全性和溫度適應性,率先提出電池系統安全閾值邊界的概念,開發出安全識別與控制技術,探索出了一條中國綠色能源技術產業化的發展路線,為國家鋰離子電池搶占國際高端產品市場提供了技術支持。

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在深耕國家重點領域的同時,材料學科還積極統籌謀劃科研發展新路徑,拓展民用領域,建設了沖擊環境材料技術重點實驗室等6個國家級科研平臺,火安全材料與技術教育部工程研究中心等7個省部級平臺,扎實推進新能源、環境工程、綠色發展等領域的新材料研究,不斷推動產業升級。

近年來,材料學科還積極培育新興交叉學科生長點,依托現有特色學科方向,謀劃布局了生物醫用材料、材料信息學、智能材料與結構3個交叉學科方向,探索新學科前沿、新科技領域和新創新形態。

“每天生產材料500噸,1噸材料可滿足25萬個口罩生產使用?!?020年新冠肺炎疫情肆虐,市場對高質量防護口罩及醫用阻燃防護材料需求爆發性增長。材料學科快速響應,與校友企業“金發科技”聯合成立攻關組,在短短10天時間里,制定了口罩熔噴布阻燃聚丙烯專用料的生產規范和快速檢驗標準,建立了完整的生產線。在疫情防控的關鍵時刻,以深厚的科研積累,為打贏疫情防控阻擊戰提供了科技支撐。

高質量防護口罩材料的生產,只是材料學科推進成果轉化的一個縮影。近年來,學科與中國原子能院、廈門鎢業股份有限公司等行業企業建立了“一條龍”成果轉化機制,產品創新發展和技術成熟應用動態滾動迭代,所研制的鎢單晶材料、量子點顯示材料等均實現成果轉化和應用,獲得了中國產學研合作創新成果獎、中國產學研合作促進獎等。

黨建領航,人才培養成果豐碩

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“材料人與生俱來就有著‘矢志報國、勇于擔當’的精神密碼,多年來,我們不斷豐富黨建工作內涵,以大學生社會實踐和創新創業實踐為抓手,不斷涵育學生的家國情懷?!辈牧蠈W院黨委書記金海波介紹。近年來,材料學科充分發揮黨建引領作用,發揮實踐育人功能,引導學生關注社會熱點、服務基層建設,把論文寫在祖國大地上。

“在國際上率先解決傳統阻燃劑效率低、易吸潮等問題,填補了市場空白。成績的取得,并非一朝一夕。合成、加工、測試,簡單的過程,我們可能要重復成千上萬遍,有時候為了保證研究進度,我們干脆就24小時輪流盯在實驗室?!眲撔鲁晒漠a生絕非易事,作為2018年新入職教師,潘也唐感慨道。在學科濃厚的創新氛圍影響下,他立本求新,2020年11月,指導的“水火有腈”團隊獲得了第六屆中國國際“互聯網+”大學生創新創業大賽金獎。

一流的學科,就要培養一流的人才。材料學科聚焦立德樹人根本任務,以大項目、大團隊為牽引,引導學生理論結合實踐,激發創新思維,鍛煉創新能力。2016年以來,獲得國家級競賽獎31項、省部級競賽獎近40項。值得一提的是,在2020年中國“互聯網+”創新創業大賽中斬獲三金一銅,實現了獎項級別和數量的雙突破。

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“從傳統中藥廣藿香和天然植物茶油樹中提取的精油具備抗菌的功效!”市場上一般的止血產品不具備抗菌性能,而高端止血產品則受國外巨頭壟斷。隨著藿香提取物的發現,這個一直縈繞在“藿然而愈”大學生社會實踐團成員腦子里的問題,終于找到了答案。自2014年成立以來,實踐團百余名學子分赴廣東省和京津冀多個地區,行程1萬余公里,走訪了30余家醫用材料研究與應用企業,研發出3款系列化抗菌止血新產品,申請國家發明專利5項,發表高水平學術論文11篇,真正用知識服務了一方百姓。2019年,“藿然而愈”實踐團獲全國“互聯網+”大學生創新創業大賽銀獎。

“2個雙創實踐基地、22個校外實踐基地、80余名教師雙創指導教師”。為建設具有學科特色的全方位、立體化的創新創業教育體系,材料學科打造集約型開放共享科教融合平臺,資源向大學生實驗課程、創新創業開放。成立專項工作委員會,將雙創工作納入學院教師績效考核,制定研究生招生指標激勵政策,設立專項獎學金,每年獎勵近百名雙創人才,大力推進創新創業工作高質量發展。學生參與社會實踐實現全覆蓋,形成了多個工作品牌和優秀團隊,多次榮獲“首都大學生社會實踐優秀團隊”。

“功能型黨支部成立后,我們在校外也能經常性地開展思想政治教育、學習交流、專題培訓等,活動的內容和形式很鮮活,接地氣?!毕蠕h功能型黨支部成員王瑋哲說道。2020年12月,11名長期在甘肅省白銀市承擔科研、實驗任務的學生黨員組建成立“先鋒功能型黨支部”。

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近年來,材料學科創新基層黨組織設置模式,在學生社區、社團組織、科研管理團隊中建立功能型黨支部,實現了黨建工作與科研工作“同頻共振”,黨團建設與學生創新創業實踐互促互進,不斷增強基層黨組織的組織力、凝聚力和戰斗力,打造了創新創業“一線”戰斗堡壘。目前,已成立“互聯網+”雙創團隊臨時黨支部、功能高分子創新型團支部等新型基層黨團組織。

“三引領、三融入、三提升”已經成為材料學科黨建工作創新模式,通過引領學科辦學方向、發展規劃、文化建設,將黨建工作融入學科人才培養、隊伍建設、資源配置,實施黨員素質提升工程、黨員意識提升工程、組織能力提升工程,豐富黨建工作內涵,筑牢學院事業發展提質增效的思想根基。五年來,材料學科學生群體先后7次獲北京市優秀團支部、先進班集體等稱號,80余人次獲北京市十佳團員等省部級思政類榮譽,教師群體榮獲“北京市優秀共產黨員”、教師黨支部榮獲“北京高校先進黨組織”。

開放多元,國際交流百花競放

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2017年12月,國際納米材料科技權威雜志《Nature·Nanotechnology》在線發表了“非磁性摻雜納米晶的光誘導磁性”研究成果;2020年,Cell旗艦雜志《Chem》發表了制備雙異價離子摻雜半導體納米晶/量子點的研究進展……這一系列成果都來自于材料學科教授張加濤和他的國際合作伙伴。

從一次國際會議的深度交流,到多年的跨國合作,再到一系列成果的產生,材料學科在國際化建設方面成績頻出,成為了學校一流學科國際化建設推廣的典型范例。

近年來,材料學科面向世界科技前沿,立足新能源材料、光電半導體材料等領域優勢,開展了一系列富有特色的國際交流活動。堅持“走出去”,學科與美國、德國、以色列等10余個國家的30余所世界著名高校、研究機構建立聯系,鼓勵學生積極參加國際學術會議、國際訪學項目,覆蓋率達到30%;堅持“引進來”,近五年學科引進海外人才20余名,開設全英文課程9門,與奧克蘭大學、都靈理工大學、澳大利亞昆士蘭大學建立聯合實驗室。

2020年,材料學科鐘海政教授受邀擔任日本IDW顯示會議MEET分會組委會委員,王博教授、陳棋教授應邀參加世界頂尖科學家論壇并作報告……近年來,材料人和材料學科“闊步”走向國際學術舞臺,引領國際學術話語。2016年至今,材料學科舉辦全球性學術會議10余次,與瑞士聯邦理工學院、新加坡國立大學等全球材料科學與工程專業排名前列的多所大學簽署合作辦學協議,開展了多項國際合作科研項目和人才聯合培養項目。

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“語言問題,其實對科研成果的取得影響并不大。對于留學生來說,選好方向,耐下心來,踏實努力,就一定能出成果?!?作為學校指導外國博士留學生數量最多的導師,材料學科教授曹傳寶始終堅持高標準要求和細致耐心指導相結合,因材施教,循循善誘。多年來,累計培養國際留學生40余名,留學生在國際期刊上發表SCI論文100余篇。其中,2014屆博士畢業生Faheem Khurshied Butt獲巴基斯坦物理學獎,2015屆博士畢業生Muhammad Tahir獲巴基斯坦阿卜杜勒·薩拉姆獎。

堅持海納百川、優化結構、規范管理、博學博愛、高質量培養,材料學科充分發掘留學生潛能,滿足留學生成長需求,培養了一批適應現代國際社會需要的知華友華人才,探索形成了一條特色鮮明的留學生培養之路。每年培養巴基斯坦、韓國等留學生10余名,其中,博士生在讀期間人均發表SCI論文2篇。近年來,隨著國家“一帶一路”戰略的不斷推進,材料學科也在逐步擴大“一帶一路”國家高素質人才培養數量,2018年以來,已培養留學生30余名。

多元交流互動、成果普惠共享是科學發展的重要推動力量。材料學科注重國際交流合作的內涵發展、質量提高和品牌建設,加強與世界一流大學和學術機構的實質性合作,國際知名度不斷提升。


悠悠七十載,春華秋實?;厥讈頃r路,一代又一代材料人孜孜以求、砥礪奮進,始終心懷“國之大者”,勇于擔當,善于作為,書寫了時代榮光。展望未來,材料人將以更加昂揚向上的姿態,勇立潮頭,挺進科技前沿,向著世界一流學科的目標奮勇前進!


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