鉤深索隱二十載 桃李花開又見春——記國家自然科學二等獎獲得者、機械工程學院陳云飛教授

發布者:李震發布時間:2019-06-06瀏覽次數:13

在今年年初頒布的2018年度國家科技獎中,由我校機械工程學院陳云飛教授領銜的項目“摩擦界面的聲子傳遞理論與能量耗散模型”榮獲國家自然科學二等獎。陳云飛教授與項目其他4位主要成員——楊決寬教授、倪中華教授、畢可東教授、魏志勇副教授在北京人民大會堂第一時間分享了這份喜悅。手捧證書,大家沒有想象中那么心潮澎湃,心里反倒生出幾分感慨:走到今天真是不容易。

這份喜悅確實來之不易。鮮花與掌聲背后,曾有著無數個日日夜夜的苦悶求索,而團隊能夠一路走來,最離不開的就是陳云飛教授的悉心培育和執著堅守。

深耕機械:從一個人到一支隊伍

1995年,彼時的陳云飛還是東南大學機械學專業的一位青年博士,跟隨留英歸來的導師從事與摩擦相關的研究。畢業留校后,陳云飛正準備追隨導師成就一番作為時,迎來的卻是導師前往國外深造的消息。在校內研究摩擦的道路上,年輕的陳博士一下子成了形單影只的一個人。

沒有指導,沒有經費,連復印費都必須自己承擔的陳云飛寄希望于申請基金上,但進展并不順利。接連碰壁之后,陳云飛深感這樣下去不是持久之計,開始認真審視自己的研究方向。經過適當調整,他將研究的重心轉到微納米尺度的摩擦上來,終于在1998年順利申請到了國家自然科學基金。

回憶起這段艱難的時光,陳云飛頗為感慨:“這是我人生中很重要的轉折點。”

正是這次轉折點,讓陳云飛確定了在摩擦學領域的研究方向。此后,他前往美國加州大學伯克利分校交流學習,接觸國外傳熱學領域的研究,創造性地將摩擦與傳熱結合起來進行探索,為日后回國開展科研奠定了基礎。

最初的科研道路上陳云飛孤身只影,但慢慢地,他在前行的途中結識了不少志同道合的人。

2002年,陳云飛從國外訪學歸來,盡管此時的他尚未具備博導資格,但已有同事放心地將學生推薦到他的身邊,跟隨他展開摩擦學和傳熱學的研究。于是,陳云飛就這樣結識了2000級博士楊決寬。兩人年齡相仿,志趣相投,很快便熟悉起來,在科研中亦師亦友,逐漸成為并肩作戰的伙伴。

2007年,陳云飛迎來了自己的第7位博士——23歲的魏志勇。在陳云飛看來,這是個熱愛科研、踏實上進的好青年,平時總會適時地給他一些建議,鼓勵他多做些有創新意義的工作。在陳云飛的循循善誘下,這個優秀的年輕人畢業后留在了東南大學,成為陳云飛團隊中最年輕的成員。

如今,當初年輕的楊博士、魏博士已然成為他人心目中尊敬的導師,陳云飛門下的弟子也已經遠超當年,整個師門多達四五十人。每逢開大組會時,陳云飛的弟子以及弟子的弟子們聚到一起,場面頗為熱鬧。

二十四年,陳云飛從孑然一身到引領一支精銳團隊,每年發表十多篇高水平文章,連續承擔多項國家基金項目,承擔國家級重點項目、重點研發計劃,獲得“國家杰出青年科學基金”“教育部長江學者獎勵計劃”“教育部自然科學一等獎”以及“國家自然科學二等獎”。這一路,他不斷磨礪自己,燃燒青春,扎根科研,完成了從普通青年教師到學科帶頭人的蛻變。

悉心育人:遠見卓識的“船長”

在博士生吳雄宇眼里,導師陳云飛是一位有遠見的“船長”。這不僅因為陳云飛研究的方向在機械圈非常前沿,更因為他在人才培養過程中頗具遠見卓識。

為了幫助青年教師和研究生擴大視野、進行職業規劃、學習成功人士的經驗,陳云飛帶領的課題組會定期邀請科研大牛、百強企業的經理和總工來做報告,而他自己也總是言傳身教,經常教導青年教師沉下心、甘于貧窮、專注在一個方向上努力。

陳云飛常說:“學院的未來一定是青年教師和研究生的,青年教師的教學科研決定了學院將來的高度,研究生的將來決定了學院的知名度、社會影響力。”

盡管肩負學科建設的重擔,陳云飛仍然對每一個學生了如指掌。博士王永康對導師陳云飛的記憶力佩服不已:“每年課題組都會加入不少新面孔,我常常一學期過去了還有一些人認不清,但導師第一次組會時就能把所有人的名字一字不差地記住。”不僅如此,陳云飛還清楚地記得每個學生的研究方向,記得每個人的研究進度,甚至好幾周前學生在組會上匯報的內容都記在心里,幾周后交流時會再次提起。“他在檢查你的進度,你有沒有進步他全都知道。”

新生入學之初,陳云飛通常會以一對一交流的方式了解他們的專長和興趣,幫助他們找到適合自己的研究方向。學生們十分信任陳云飛,每當初步選定研究方向之后,便如同“賭石”一般,前往陳云飛辦公室“鑒定”。陳云飛從不怠慢任何一個學生的想法,他通常會在綜合考慮的基礎上,迅速把握這些方向的可行性,給出恰當的建議,避免學生一頭扎進去做很多無用功。

在學生心目中,陳云飛是那種肯為學生考慮的好老師。

郝夢藝是陳云飛的碩士,起初選擇導師時,她在學院網頁上一眼就看到了陳云飛的名字,“很有知名度”是陳云飛留給她的第一印象。而真正讓郝夢藝認可這位老師的則是在實際接觸中,“給他發郵件的時候,他一般回得特別快,語氣又特別好,感覺很好相處。”研究生面試時,郝夢藝在現實中近距離地感受到了陳云飛的親和:“那時候我站在外面,陳老師問我要不要去辦公室里坐著等,我覺得他特別好。”

陳云飛注重培養學生獨立思考的能力,總是鼓勵學生將最大的精力投入到科研中。因此,陳云飛的學生從不會因瑣碎事務而苦惱。“他很辛苦,但他從來不讓學生干雜活兒,我們老師從來不會。”碩士生黃書玉提起導師時言語之間滿是自豪和感激。

對于博士,陳云飛傾向于采取聯合培養的模式,注重拓寬學生的國際視野。在他的門下,所有的博士都被賦予讀博期間出國交流的自由。大多數博士在博二或者博三時去到國外,往往深造1-2年后才會回來。要知道,將一個博士培養了兩三年,正是出成果的時候,這時送他們出國交流無疑是將做課題的生力軍讓與旁人。盡管陳云飛經常感嘆學生剛剛培養好就出去了,但多年來始終堅持“放行”,他告訴學生:“為了你們以后的發展,我還是希望你們能出國。”

專注科研:決不讓靈感一閃而“過”

組會是陳云飛和學生交流最主要的途徑,也是激發科研靈感的重要來源。陳云飛所在的機械設計專業共有五個研究方向,分為三個組,每周開一次大組會三次小組會。在組會中,師生之間時而是平心靜氣的匯報交流,時而是據理力爭的唇槍舌戰,無論以何種形式進行學術溝通,陳云飛對課題組秉持一項基本要求——“做任何東西都是基于真正的理解,而不是為了完成任務”。

和學生們待在一起、互相交流討論是陳云飛最喜歡的事情。在他看來,這不僅僅是信息交互的過程,更充滿了科研的無限可能,往往偶然的一次聊天,也許就蘊藏著科研瓶頸的突破點。其中,最令陳云飛印象深刻的便是發現超晶格結構法向導熱系數最小值出現的條件,這正是今年獲獎項目中的重要成果之一。

超晶格是兩種材料交替生長所形成的周期性結構,每層材料的厚度可控制在幾個納米,具有極高的界面密度。通過合理設計材料組分和周期結構,可以利用量子阱的尺寸效應實現對聲子、電子運輸的主要調控。超晶格結構是否存在法向導熱系數最小值一直困擾著半導體制造業,同時也是微納制造、微尺度傳熱學和物理學中一個非常有意義的研究課題。

陳云飛帶領團隊從2000年起先后對80多組超晶格結構進行實驗測試,但進展一直不明顯。在一次討論中,學生提出的一些想法讓陳云飛隱隱覺得在理論上是可行的,“花時間去驗證”在他腦海里一閃而過,旋即又被拉回匆忙的現實中。但是,陳云飛并沒有放過這次靈感,待到寒假開始,他便迅速地投入到對新設想的驗證中,經過連日大量的計算,最終發現這一設想確實是成立的!

基于這一發現,團隊改變了研究思路,采用分子動力學模型對超晶格結構進行建模,最終揭示了聲子在超晶格結構運輸的機理,在國際上最早給出法向導熱系數最小值出現的條件。

在科研這條道路上,陳云飛有著深厚的學術功底作前行的墊腳石,有著敏銳的學術目光作指南針,而對學術的滿腔執著和熱忱,則是他翻山越嶺的助推器,一直以來,他腳踏實地,把握每一次機遇,不斷帶領團隊勇攀高峰。

沉心靜氣 胸中自有乾坤

在2018年度國家科學技術獎勵大會上,陳云飛帶著他的團隊走上了令人稱羨的領獎臺,但誰又能體會背后的艱辛呢?二十余載扎根理論研究,曾身陷一個又一個瓶頸期,百折不撓,孜孜不懈,這不是任誰能輕易做到的。

平日里,陳云飛的生活節奏被科研、教學、行政幾只巨手攥得緊緊的,幾乎沒有屬于自己的休閑時間,而到了寒暑假,別人歡享假期,他卻在潛心學術,因為對他來說,這樣心無旁騖地思考鉆研的機會實在不可多得。

做理論研究不僅需要超高的學術熱情,更需要強大的心理素質。在和摩擦學、傳熱學打交道的二十多年間,陳云飛曾遇到過許多難題,有時靈光一閃出現轉機,有時攻堅克難掃除障礙,但更多時候面對的是一些“超級關卡”,幾經周旋卻久攻不下。每當這時,陳云飛便選擇將問題放一放,讓思緒放空,待平復過后又重新回歸到做科研的熱情中來。回望一路走來的足跡,陳云飛深感自己很重要的一些發現都是得益于這種迂回的戰術。在陳云飛的帶領下,團隊圍繞聲子輸運問題這一主方向,一次次重整旗鼓,一次次尋求突破。

盡管終日忙碌,道阻且長,陳云飛卻從未對科研感到過厭倦,這得益于他良好的生活習慣。每當感到焦慮時,陳云飛喜歡打會兒太極拳,或者練會兒氣功,在有限的時空內通過這些方式放緩節奏,平復心境。陳云飛說:“太極拳是通過運動讓你靜下來,氣功是通過靜坐讓你靜下來,我覺得它對于一個人忽然找到靈感是有很大的幫助,它讓你去靜思,讓你變得一片空游。”近些年,陳云飛越發繁忙,甚至連打太極、練氣功的時間都沒有,到樓下散散步成了他唯一的休閑方式。

在陳云飛的辦公室里,桌子上堆著一沓厚厚的書籍資料,窗臺前卻擺滿了花花草草,錯落有致,清新活力,宛如一個小花園。

正當我們為眼前這份“閑情逸致”暗自詫異時,陳云飛靦腆地介紹道:“這是我太太弄的,她偶爾過來給它們澆澆水。”說罷,這位可親可敬的教授眼里泛起柔波,幸福之情溢于言表。(吳涵玉)


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