近日,2023年兩院院士增選結果揭曉,中南大學冶金與環(huán)境學院趙中偉教授當選為中國工程院院士。記者來到中南大學采訪趙中偉,他身著一件純黑的棉襖和一條泛白的牛仔褲,猶如一位親切的鄰家大叔。
多年來,趙中偉團隊為我國鎢鉬冶煉技術水平引領世界作出了突出貢獻,曾獲得“2011年國家科技進步獎一等獎”的“難冶鎢資源深度開發(fā)應用關鍵技術”更是突破了國內外長期認為白鎢礦不能堿分解的理論禁錮,解決了我國鎢資源的高效利用與清潔生產(chǎn)問題,創(chuàng)造出巨大經(jīng)濟效益和經(jīng)濟價值。
做研究就要做最難的
28年來,趙中偉一直在研究鎢元素。作為硬質合金等的關鍵原料,鎢被譽為“工業(yè)的牙齒”和“戰(zhàn)爭金屬”,一直被列入國家戰(zhàn)略儲備物資,廣泛用于機械、建筑、交通、電子、化工、輕工、紡織、軍工、航天、科技等各個工業(yè)領域。
20世紀90年代,雖然我國鎢儲量居世界第一,但鎢儲量中難處理的白鎢約占78%,鎢的提純技術一直是個“卡脖子”難題。
當時國外學者通過理論分析,普遍認為氫氧化鈉(堿)分解白鎢礦的熱力學驅動力太小而不能進行。中南大學研究團隊通過深入研究,經(jīng)過反復實驗,突破了這一理論禁錮,建立了白鎢礦堿浸出的新理論,使常規(guī)的高壓釜分解白鎢礦浸出率高達98.5%。
白鎢雜質極高,特別是鉬,因其與鎢元素性質極為相似,往往相互伴生,簡直就像“雙胞胎”,要將它們分離并不容易。“那時候我很年輕,初生牛犢不怕虎,覺得做研究就要做最難的研究?!壁w中偉介紹說。
“一定要攻克這個世界難題?!痹谥心洗髮W冶金館的實驗室里,趙中偉和團隊花了一年多的時間,進行了大量的探索實驗,成功研發(fā)“高效選擇性分離鎢鉬技術”,可使占我國鎢資源40%以上的鎢鉬共生復雜礦得到有效利用,該成果迅速在國內廣泛推廣應用。
趙中偉團隊還針對傳統(tǒng)鎢離子交換過程產(chǎn)生的廢水問題,開發(fā)出高濃度離子交換轉型技術,使廢水排放量減少了80%~85%。研究團隊還發(fā)明了鎢酸鹽溶液中雜質的深度去除等新工藝,并且通過這些新技術,對接生產(chǎn)出高質量的鎢粉和碳化鎢粉,用于制造新型的硬質合金制品。
這些技術構成的難冶鎢資源冶煉技術體系,成為當前鎢冶煉的主流技術,顯著提升了中國鎢業(yè)技術水平和國際競爭力。以該套技術為核心的“難冶鎢資源深度開發(fā)應用關鍵技術”獲2011年國家科技進步獎一等獎。
攀越“鎢”脊的同時,趙中偉還瞄準了“提鋰”。2010年,他作為帶頭人和團隊的科研人員研發(fā)“電化學脫嵌法從鹽湖鹵水提鋰”技術,解決了高鎂鋰比鹽湖鹵水中提鋰的難題。這項技術,為占我國鋰資源80%的鹽湖鋰的開發(fā)提供了重要支撐。
科研更應注重“靈活的大腦”
2022年5月,趙中偉給學生寫了一封信。信中他向學生們分享了書單,以及對讀書的見解、思考的方式等內容。趙中偉從小愛讀書,在父親到書店工作后更是如魚得水,《十萬個為什么》《歡樂的?!贰对?、細菌、化學武器的防護》《水滸傳》……無論是科普書還是小說,他都看得津津有味。
趙中偉常在圖書館一坐就是半天,他能準確說出許多書在圖書館的正確位置,因為這個技能他也被學生譽為“圖書館GPS”。
“做研究,不看書,就不知道天底下有什么。但看了書,照著別人的做,就沒創(chuàng)新?!壁w中偉覺得,多讀書對學習和科研創(chuàng)新至關重要,不光要讀本專業(yè)的書,還要讀專業(yè)之外的書,比如伽莫夫的《從一到無窮大》、達西?湯普森的《生長和形態(tài)》、丁照的《理解自然》,還有《三國演義》《紅樓夢》等。
“科研也好,教學也好,都要解放思想?!壁w中偉說,鎢鉬分離、從白鎢礦中除錫,很多時候遇到難解的瓶頸,他都是在讀書和思考中獲得靈感,解決問題。
比如,鎢鉬分離在當時是個國際難題,彼時的教科書、文章、雜志上幾乎沒有先例可循。趙中偉一有空就泡在圖書館查找關于鎢鉬的資料,但進展并不大。于是他開始涉獵更廣泛的內容,“直到有一天,我們翻到了鉬的配位化學與成礦機理方面的文獻報道,才感覺找到了靈感。”
教書也要像科研一樣鉆研
在采訪過程中,提及老一輩的教師,談到他們對祖國的熱愛,對科研的堅守,對自己的關懷,趙中偉一度哽咽?!拔液苄疫\,能夠遇見這么多的好老師,所以我也想將他們的精神一代代傳承下去?!?/p>
作為教師隊伍中的一名科研工作者,趙中偉的理念一直都是科研和教學“兩手抓”“兩手硬”。“教書好比搞科研,也要有一顆愛鉆研的心?!壁w中偉說。
趙中偉教授的《冶金原理》是一門理論性很強的課,然而,這堂課每次都座無虛席。
“趙老師從來不會用很高深的語言與學生交流,他講課都特別淺顯,能把一個復雜的模型以最簡單、最直觀的方式呈現(xiàn)在學生眼前?!壁w中偉用所有學生都能聽得懂的話來講述,信手拈來的典故和妙趣橫生的比喻、藝術化的講課手段讓學生們在快樂中獲得知識。
趙中偉表示,教書是要“面向對象”“以生為本”。他認為“大道至簡”,因此,他講課都追求淺顯,用學生聽得懂的話來進行授課,并根據(jù)學生的反饋,不斷調整授課內容的深淺度。
除了教好書,趙中偉更是時刻踐行著“對學生好一點”。
趙中偉的學生劉旭恒和記者分享了一個他上學時的細節(jié):做實驗總是隱藏著很多危險,比如在試劑中加水可能會冒火花,加熱時玻璃可能會炸,每到這些關鍵時刻,趙中偉總是將學生護在身后,確定沒危險了,才讓學生們上手操作。
趙中偉獨特的教學方式和對學生無微不至的關懷,獲得了學生和學校的高度評價。在每年的教學檢查中,趙中偉都被學生評為“最滿意的老師”;同時,趙中偉也多次獲得中南大學“我最喜愛的老師之最佳教學創(chuàng)新獎”“我最喜愛的老師之最佳教學手段老師”“湖南省優(yōu)秀教師”等榮譽。
“評上院士,是對我過去工作的一個肯定,我將更加努力工作,為我國有色金屬產(chǎn)業(yè)技術發(fā)展作出更大貢獻?!辈稍L結束時,趙中偉說。(中國教育報-中國教育新聞網(wǎng)通訊員 余杏 王建湘 記者 陽錫葉)
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