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          “化工好故事”系列报道|丹心未泯创新愿 ,矢志不渝求是辉——记PT老虎机李象远教授

          发布时间 :2018年12月07日      阅读量:

          人物简介

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          李湘源,博士,四川大学教授 ,教育部跨世纪人才,国务院政府特殊津贴获得者  ,中国化学会“化学化学”委员会主席  ,中国化学会“理论与计算化学”委员会 ,国家科技重大专项指导小组成员,科技部“数字发动机”项目负责人 ,学术与技术四川省领导,兼任多个发动机专项  ,燃气轮机工程中心和重点实验室的技术专家 。 J. Theor.Comput.Chem  。,《物理化学学报》和其他期刊编辑  。

          在理论化学方面 ,证明了马克斯在诺贝尔化学奖理论中的“解决方案中的电子转移”理论误差。基于热力学约束平衡原理,建立了一种新的非平衡溶剂化理论体系,建立了解析解和数值解。它解决了马库斯理论高估电子转移溶剂效应的历史问题。

          在燃烧动力学方面  ,建立了四川大学燃烧动力学中心 。量子化学和计算化学首次应用于发动机燃烧反应的工程应用研究 ,启动并推动了中国化学会第二分会的“燃烧化学”。成立专门委员会。开发了各种国产航空燃料的裂解和燃烧机理  ,并应用于工程数值模拟。建立了中国第一个燃烧数据共享平台,开发了一种新的高温散热器 ,燃料密度和粘度等热性能在线检测方法 。用于冲压式喷气发动机主动冷却的新技术  。曾承担国家自然科学基金重大国家科技攻关项目 ,国家重点研究开发计划,重大科研项目等研究项目 。他获得了多项国家发明专利,并发表了约250篇SCI论文。

          求学:潜心向学无遗力 厚积薄发终始成

          1978年,这是恢复高考制度的第二年 。据统计 ,全年参加高考的人数达到610万人,入学人数为402,000人。录取率低于7% 。作为千军万茂多木大桥的一员,李湘源作为一个愿望进入大学 ,从而打开了长期学术研究生涯的扉页 。然而,他错误地认为湖南大学的“碳”专业是科学 。在他到达学校后 ,他发现这是工程学 。当被问及是否有任何职业情绪时 ,李向远认为 ,丰富的学习经历并没有错。

          在谈到他的职业生涯时,李湘源将他的经历分为三个阶段:三年的工厂磨炼,20年的理论化学,以及跨越国界的10年发动机研究。

          实践:纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行

          1982年大学毕业后 ,李湘源被分配到四川自贡东新电碳有限公司的一家小工厂 ,一名技师 。他负责密封材料生产线,从工艺设计到设备加工,从产品生产到用户开发,小工厂技术人员必须了解任何事情,否则会让工人看到笑话。他运用所学的知识,注重积累实际工作经验。经过两年的实践 ,他逐渐成为生产和设计的“多面手” 。 1985年,他作为独立作者 - “柔性石墨印章”在国家专业期刊上发表了一系列技术讲座,这是对三年技术工作的总结。事实上,他希望有一个更大的舞台,所以他一直在为研究生学习做准备。当被问及如何处理技术工作和准备矛盾时,他说:“你可以追求未来,但你现在不能放弃。”

          1985年,他进入成都科技大学化学系攻读硕士学位,专业方向成为量子化学。根据李向远的回忆,他很难从量子化学的过程中学习 。在研究生的第一学期,何福成教授量子力学。内容是狄拉克的矩阵力学系统。半学期考试是同班同学的结果 。他很长时间都很沮丧。 “学习量子力学对我来说很难成为工程专业的毕业生 。但是建立一个良好的基础比渴望做表面研究更重要 。我们的硕士学位一般没有论文发表 。没有扎实的基础训练 ,未来很难拥有创新的源泉 。“谈到研究生的学习经历 ,李向远说。

          攻坚:雄关漫道真如铁 ,而今迈步从头越

          从1988年成都科技大学化学系的工作到2008年的20年,这是李湘源工作经历的第二阶段 。早期 ,他和何福成教授开展了分子和晶体结构折纸模型教学方法的研究 ,并获得了霍英东基金会国家教学成果二等奖和青年教师二等奖。 1997年 ,自然科学基金会的IX量子化学重大项目启动 ,李向远负责电子转移项目。随后 ,当在Marcus解决方案中应用电子转移理论(1992年诺贝尔化学奖)时,发现Marcus的原始方程具有理论缺陷 。经过十年的努力,李向远和他的合作者澄清了马库斯理论的基本错误:在推导非平衡溶剂化自由能时 ,使用所谓的可逆工作代替自由能增量。基于约束平衡原理和受约束外电场的引入,他们建立了一种新的非平衡溶剂化理论,解决了马库斯理论高估重组的历史问题。

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          2002年Marcus教授与李象远教授会议期间讨论

          谈到这段经历,李湘源老师感受到了很多 。他介绍说,由于电子转移溶剂效应需要电动学知识,他请理论物理专业的傅克祥教授进入研究小组进行跨学科研究 。傅克祥教授在2000年首次质疑马库斯理论,这使李湘源处于两难境地 。选择挑战意味着坐在“冷板凳”上 ,并可能在一生中结束。然而 ,李向远做出了自己无辜的选择,终于在近十年内完成了答案 。

          李向远告诉笔者 ,他花了五年的时间来理解原来的马库斯方程误差 ,在此期间他与包括马库斯在内的许多外国科学家进行了很多讨论。原始误差的澄清意味着非平衡溶剂化的问题成为一个未解决的问题,并且溶剂极化非平衡状态中的自由能的表达是该问题的关键 。在解决方案中,他们也走了弯路 。经过大量的试验和失败 ,研究组的何福成教授回顾了俄语教科书中提到的约束平衡方法。在继续“粉碎”超过一年的书籍后 ,李湘源终于在2008年新年前夕实现了答案 。说到这一点,作者清楚地理解了李老师的语气从山区 ,水域到黑暗花朵的感觉。

          李湘源强调 ,这项工作是集体智慧的结果:除了傅克祥和何福成之外 ,北京大学刘文建教授也参与了大量新理论的推演。当被问及新理论可能产生的影响时 ,李向远认为科学也是一个河流和湖泊。世界的科学模式仍然是西方人的“锦缎”,中国人“加花”。我们的结论与国际主流理论相悖,因此很难得到学术界的广泛认可。将判断留给未来还有很多值得做的事情。

          立业:路漫漫其修远兮 吾将上下而求索

          李向远认为 ,改革开放前中国基本建立了自己的产业体系。然而,随着20世纪80年代发展模式的转变  ,高科技人才流失,国防企业转向民用产品。国家基础研究的成果主要是SCI 。论文数量疯狂增长 ,核心技术缺乏基本支持。

          李向远从2007年左右开始对航空发动机燃烧进行基础研究 ,这似乎与量子化学相去甚远。当被问到是什么原因造成这种变化时 ,李湘源认为这是偶然的巧合  。一位朋友告诉他,发动机的燃油反应机制是一个需要研究的课题  。正是这一提醒导致了李湘源的另一个科研转折点 。自2009年参与国家重大科学技术研究以来,李湘源及其同事一直专注于“后燃料”工艺 ,并基于化学动力学的基本原理启动了发动机10年。燃烧和燃料冷却技术的研究已迅速成为国内航空动力燃烧基础研究的重要力量。 2016年 ,四川大学燃烧中心获批建立国家“航空动力”专业学科。由李湘源发起 ,中国化学会于2017年批准成立“燃烧化学专业委员会”第二分会,并担任第一任主席。建立燃烧化学新学科为中国基础化学与航空航天研究的交叉提供了平台 。

          在科研风格方面 ,李向远认为 ,创新就是想到别人的意外举动 ,走的是别人不敢走的道路。他说他是一名业余爱好者。为了向行业专家学习并了解他们的需求 ,他可以利用他的基础化学专业知识并发挥作用 。多年来,在李湘源的领导下,四川大学燃烧中心开展了燃烧机理建模  ,软件开发和数值模拟的研究 ,以及燃烧测量和发动机燃油冷却传热的研究 。他认为 ,经验的曲折可能是一笔财富,而早期的工厂经验在发动机热元件冷却结构的设计中起到了重要的支撑作用 。

          李湘源先生承担了国家“某飞机技术项目”和“两机”重大科技项目 ,国家重点科研发展规划  ,自然科学基金“近太空飞行器”和“发动机湍流燃烧”的研究项目。主要研究项目 。他是联合国的主导力量 ,并承担了科技部高性能计算“数字引擎”的研发任务。目标是建立中国百万核并联发动机燃烧数值模拟开放式软件系统;承担自然科学基金“发动机湍流燃烧”的重大研究项目的重点支持和整合项目旨在建设中国自己的燃烧数据库平台。他提出了一种主动冷却超燃冲压发动机的新方案 ,突破了燃料化学散热器和高温焦化的瓶颈;发明原始测试方法 ,如化学热沉,密度和航空燃料热解的流速 ,解决高温燃料物理测试中的国际挑战,支持发动机冷却和传热设计。

          育人:桃李不言  ,下自成蹊

          在2017年四川大学科技奖励大会上 ,当时的校长谢和平博士将李湘源视为“有实力 ,有信心 ,大胆创业”的典范 。在重点研究和发展计划的宣言中 ,李向远主动在联合国内部开发发动机 。高性能计算和引擎仿真优势单元 ,并形成了对项目团队行为等方面的表彰 。李湘源所谓的“胆商”不仅体现在这方面。 2016年秋天,他因病去做了手术。在后续治疗期间,他平静地面对疾病的威胁 ,坚持工作 ,组织了项目申报,并获得了科技部的批准。 ,基金委员会 ,工业和信息化部等部委和几个大型项目。

          要做研究,你必须降低你的车并抬头看路。这是李湘源对学生的警示。在谈到科学态度时 ,李向远说:科学研究是一项公益活动 。科学家们应该对名誉和财富漠不关心 。他们必须具有“坐在板凳上十年而不写文章和半空间”的精神。目前 ,中国的科研生态令人担忧。本文交换了年薪的帽子和帽子 ,这导致了科研活动的功利化  。在这种精神背景下 ,许多年轻精英正在将他们的“大行为”分解为“短暂而快速” 。李向远说 ,他也喜欢帽子和高薪 ,但他不愿意用他自己的科研原则进行交易。

          “只做重要,不时髦。”当被问及科学风格时 ,李向远说。在教育人们方面,他说:“努力工作,先做好。培养学生的想象力是必要的 。”

          在学生眼中 ,李湘源是一个实施创新思想 ,用自己的行为来影响他人的人。在研究和学术方面,他总是“走在路上” ,并且一旦有了可行的想法 ,就会尝试将其付诸实践 。他经常教导学生有问题意识和创新精神。在实际的指导过程中,李向远老师经常提出不同的想法供学生探索。面对科学 ,他是认真的。面对学生,他很温柔 ,偶尔的黑色幽默会让学生感到更亲切 。在与实验组学生的短暂交流中 ,作者也感受到了李湘源老师的重心。桃子和李子 ,Seikei的下一个 。我们有理由相信,李湘源倡导的创新精神和想象力也因其教育人的观念而传承下去和发展。

          燃烧动力学中心教师合影

          采访:杨婷

          图片提供:受访者

          修订:高敏

          审计:李天佑

          编辑:高敏

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          2018年12月7日





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