恒者行远 思者常新
——记清华大学机械工程系教授 孟永钢
实现中华民族伟大复兴的宏伟目标就必须实现高水平科技自立自强,建设世界科技强国。科技创新离不开科研人员的静心“修炼”。在科技飞速发展的新时代,取得创新成果着实不易,能够长期坚守科研初心,矢志不渝,更是难能可贵。
他立足国家战略所需,放弃硕博期间研究成果,改行摩擦学研究,埋首清华园一干就是30余年。他不仅潜心追求科研创新与突破,而且用实际行动践行了“板凳甘坐十年冷”的科研精神,为当代青年科技工作者树立了先进楷模。他就是清华大学机械工程系教授孟永钢。
“静下心”、“坐得住”是对科研人员的要求和考验。然而,真正做到“静心钻研”的科学家却似乎越来越少。今天,让我们带着求解的心态,去领略孟永钢的创新风采,去聆听他对“静心科研”的独到见解。
在实验室作学术报告
静心科研 凝心创新
“从本科阶段到博士,我学的是材料加工工程的锻压专业,进入清华大学开展摩擦学这个领域的研究,可以算是‘转行’啦。 ”回忆起求学转行经历,孟永钢颇有感慨的说:“转行进入摩擦学领域的研究并非一时冲动,而是经过与国外求学导师分析后作出的决定。导师认为摩擦学有更广阔的深度和潜力,我就想既然有深度和潜力,国家肯定需要年轻一代的科研人员去不断探索,站在摩擦学科技的最前沿,我可以为国家做出更大的贡献。”
选择需要决心,不忘选择的初心持续努力则需要恒心。1989年结束了在日本的6年留学、归国工作后,孟永钢围绕机械零件和系统的摩擦学设计、表面界面科学与技术持续开展创新研究。孟永钢亲自命名并带领团队探索了“电控摩擦”这一研究方向,一做就是25年。通过大量精细的实验设计,他们发现在实验室环境下,对于许多材料和润滑体系都可以实现边界润滑状态的在线实时调控,进而达到对其滑动摩擦系数和磨损率的智能控制,实现节能降耗、延长机器工作寿命之目的。在揭示出电控摩擦实验现象的机理和规律的基础上,近年来他带领团队通过与工业界的紧密合作,致力于建立具有在线监测和智能调控功能的主动摩擦系统,以推进电控摩擦技术的应用化进程。
“我们在工程应用方面重点关注滚动轴承和滑动轴承的正向设计问题。” 孟永钢说:“我和我的团队积极参与国家项目科研,在航空发动机、高铁转向架用高端轴承研发方面展开研究。这类轴承的要求是转速更快、精度和可靠性更高、寿命更长。目前,我们团队所在的清华大学高端装备界面科学与技术全国重点实验室(原摩擦学国家重点实验室)已与多家轴承企业达成合作协议,就超长寿命高精密轴承的研发展开合作,将我们在摩擦学设计方面多年积累的基础研究成果转化为高端轴承产品,解决一些“卡脖子”问题。”
说到坚持“静心”科研,孟永钢结合自己的体会和经验指出: “‘静心’与否是指人的精神(心灵)是否处于较为平衡的状态。科研工作是脑力劳动,尽管面对的问题是自然界方面的,但能否取得突破和创新,绝对会受到精神状态(心态)的影响。心态能否平衡会受到自然、社会和生理因素的深刻影响。如果面对的自然科学问题是相对高难度的,就要求研究者的心态能够持久(数年或是数十年)处于平衡状态,这对任何人都是极大的挑战;社会文化传统和氛围对研究者的心态能否保持平衡也有很大影响。家庭、工作单位、所在地区和国家等大小环境都会对研究者的心灵产生正面或负面的作用和影响,使研究者的心态由平衡转向非平衡,由程度较弱的非平衡发展到剧烈的非平衡,当然也会促使研究者的心态由非平衡向平衡回归;人的年龄和健康状况也会影响其心态。科研工作者大多数处于30-50岁的黄金20年,但这一年龄段的人往往会面临‘中年危机’,心态会发生剧烈的改变。另外,疾病也是造成研究者心态失衡的重要因素之一。” 孟永钢阐释道。
2024年4月19日奥地利维也纳
潜心教学 悉心育人
“板凳甘坐十年冷”形容一种“坐的住”科研精神。为了引导学生能够正确面对科研,树立阳光科研心态,孟永钢结合当今社会和科技发展状况,进行了深入分析:“在任何一个时代、任何一个国家或某个科研单位,能够做到‘板凳甘坐十年冷’的科研人员都不占多数,而只是少数,比例占多少大概也符合‘二八定律’,也就是20%左右。所以不能指望或要求每位科研人员都能做到‘板凳甘坐十年冷 ’。但正因为坚持“板凳甘坐十年冷”这种精神不容易,才特别可贵,对科研人员,特别是青年科研人员来说值得提倡和重视。为什么难以坚持?特别是对现阶段的青年科研人员更难呢?从外因方面来看,第一,科研工作类似登山,越往高处冲刺越难,因为相对简单和容易的科学和技术问题前人已经彻底解决了,或部分解决了,留下的都是难啃的硬骨头问题,要解决‘硬骨头’问题,需要学习和深入理解更多学科的知识,需要在某个领域深耕多年,需要理论、实验和实践方面的长期积累,10年前需要‘甘坐冷板凳十年’就可以了,现在需要‘甘坐冷板凳二十年’或更长时间;第二,社会和科技发展速度越越来越快、日新月异,科研人员时刻都能感受到自己落后于潮流,追不上‘新’的研究方向,不得不如狗熊一样掰一个棒子就丢掉去争取掰另一个棒子,科研方向难以聚焦和长期坚持;第三,科研成果和人才的评价机制往往对那些能在短期内做出看得见的成果和个人比较有利,对于那些十年后或二十年后才能看的见的成果反而不太容易受到好评,不受待见。从内因方面来看,博士生、博士后这些科研主力军更关注自己的工作机会,青年科研人员更关注的是职称的晋升和收入的高低,对中年科研人员来说,容易产生懈怠感,还面临生活和家庭责任等挑战,陷入‘中年危机’的陷阱,已有一定名望的老年科技人员则容易骄傲自满,追求名利和地位,不再去追求具体的科研目标。内因和外因的相互影响和作用都促使科研人员逐渐失去‘静下心、坐的住’的精神。”
师者如光,微以致远。作为高等学府的普通教授,孟永钢利用一切有利条件,培养学生开拓眼界,扎根学术科研。为积极响应清华大学研究生寒假社会实践“青年命运共同体,提升全球胜任力”的号召,今年1月孟永钢带领“机遇东行”清华大学机械系赴日本社会实践支队,在8天的活动中走访东京、名古屋、大阪、京都等多个城市,与东京理科大学、东京大学、名古屋大学、大阪大学、京都大学、NSK技术研究中心等高校和企业开展调研与交流活动。本次实践活动为同学们开拓了国际视野,提供了国际化的学术、文化交流平台,并为将来的就业择业和人生观世界观的建立打下了良好的基础。回校后队员们纷纷表示将围绕工程实际需求开展科研工作,争取做到将论文写在祖国的大地上。
带领研究生2024年寒假赴日本开展社会实践
寄语,孟永钢建议年轻的科研人员更多了解科技史,以人类历史上做出过真正“改变世界”的理论和技术的杰出人物为榜样,而非随波逐流,从身边的名人、身边的技术、流行的热点方面找寻自己的研究方向,因为历史表明,科研的真正突破与其历史性评价有相当的滞后,很多突破性的成果不是在科学家生前,而是逝后才获得社会公正的认可。(文/王强)
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