西安交通大學(xué)歷史底蘊(yùn)深厚,科研成就卓越,特有的“西遷精神”吸引著一代代有識(shí)之士。海外學(xué)成歸來(lái)的“85后”青年科學(xué)家張留洋,以其卓越的科研成果和篤定踏實(shí)的學(xué)術(shù)作風(fēng),成為太赫茲?rùn)z測(cè)與傳感科技領(lǐng)域的優(yōu)秀人物,同時(shí)也是“西遷精神”在新時(shí)代的杰出代表。
2005年,張留洋以優(yōu)異成績(jī)考入華中科技大學(xué)攻讀電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)。家鄉(xiāng)河南是高考大省,每年近百萬(wàn)考生,考大學(xué)的確是一個(gè)“窄門”——但他就是要闖一闖高考?!白吆眠x擇的路,別選擇好走的路”,這句智慧的話他沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)過(guò),但卻是他從少年時(shí)就奉行秉持的風(fēng)格,并延續(xù)至今。
大學(xué)讀書(shū)期間,張留洋依然保持著勤學(xué)好問(wèn)的學(xué)習(xí)習(xí)慣,不僅系統(tǒng)掌握了電子科學(xué)與技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí),也激發(fā)出了對(duì)科研的濃厚興趣。本科畢業(yè)后,因?yàn)槌煽?jī)優(yōu)異,被學(xué)校推薦前往法國(guó)巴黎薩克雷大學(xué)攻讀碩士學(xué)位。在巴aYlTLYfnJKe9I7vOF0tQONhrQftSVZMvbwVX3MAg8lA=黎即將完成學(xué)業(yè)時(shí),他收到了來(lái)自美國(guó)佐治亞大學(xué)攻讀博士學(xué)位的接收函。在年輕導(dǎo)師的引領(lǐng)下,他參與了多項(xiàng)國(guó)際級(jí)科研項(xiàng)目,積累了豐富的科研經(jīng)驗(yàn)和國(guó)際視野。
2017年,30歲的張留洋博士研究生畢業(yè),是繼續(xù)留在美國(guó)還是回國(guó)??jī)蓷l路擺在了面前。讀博期間,他發(fā)表了多篇頗有影響力的論文,想留在美國(guó)是一件很輕松的事,但是心中有個(gè)聲音一直在說(shuō)——科學(xué)無(wú)國(guó)界,但科學(xué)家有祖國(guó)。
沒(méi)有太多糾結(jié),張留洋和妻子選擇了回國(guó)。妻子是他在法國(guó)留學(xué)時(shí)認(rèn)識(shí)交往的,對(duì)他的事業(yè)很支持。國(guó)內(nèi)的人才引進(jìn)政策和給予青年科研人員的一系列支持保障,也是一個(gè)很重要的原因,“這給我們免去了許多后顧之憂”。
在機(jī)械損傷檢測(cè)與分析方面的基礎(chǔ)研究令張留洋在學(xué)術(shù)界引起了關(guān)注,多家高校向他伸出了橄欖枝,他最終選擇了西安交通大學(xué)?!斑@所學(xué)校的科研與學(xué)術(shù)環(huán)境都很不錯(cuò),而且學(xué)校也給了我們很大的平臺(tái)。”學(xué)校的各項(xiàng)支持和保障,既是對(duì)他的厚望,也給了他無(wú)限動(dòng)力?!皩W(xué)校給了這么好的起步條件,我們也要拿出成績(jī)才行啊。”張留洋笑著說(shuō)。
近年來(lái),張留洋在在太赫茲技術(shù)領(lǐng)域深耕細(xì)作,致力于太赫茲?rùn)z測(cè)技術(shù)提升、太赫茲超構(gòu)器件研發(fā)以及傳感應(yīng)用等方面的研究。他始終堅(jiān)持嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度,對(duì)待每一個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都力求準(zhǔn)確無(wú)誤,注重科研過(guò)程的細(xì)節(jié)管理,確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性和可重復(fù)性。同時(shí),他不斷追求技術(shù)的精益求精,通過(guò)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案、改進(jìn)數(shù)據(jù)處理方法等手段,提高科研成果的質(zhì)量和水平。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)不斷探索新的研究方向和應(yīng)用領(lǐng)域,在太赫茲?rùn)z測(cè)技術(shù)與智能傳感器設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域取得了顯著的科研成果,不僅推動(dòng)了相關(guān)學(xué)科的發(fā)展,還在多個(gè)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中展現(xiàn)了巨大的潛力。
在太赫茲?rùn)z測(cè)技術(shù)開(kāi)發(fā)方面,張留洋團(tuán)隊(duì)基于太赫茲時(shí)域信號(hào)的局部對(duì)稱性特征,結(jié)合脈沖信號(hào)的多次反射機(jī)制,提出了一套在極低信噪比下進(jìn)行高對(duì)比度成像的太赫茲信號(hào)處理體系,相關(guān)成果發(fā)表在Science Advances。太赫茲技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,比如機(jī)械部件損傷檢測(cè),太赫茲傳感器和高靈敏度檢測(cè)技術(shù)可用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、鐵路軌道等關(guān)鍵機(jī)械部件的內(nèi)部損傷檢測(cè),提高設(shè)備的安全性和可靠性。張留洋團(tuán)隊(duì)已將太赫茲?rùn)z測(cè)與成像技術(shù)應(yīng)用于文物保護(hù)領(lǐng)域,成功檢測(cè)出兵馬俑彩繪下的脫黏和孔洞缺陷,為古代彩繪的早期保護(hù)提供了新的技術(shù)途徑。
在太赫茲超構(gòu)器件方面,張留洋團(tuán)隊(duì)提出了一種將微納3D打印技術(shù)與微流道液態(tài)金屬填充技術(shù)相結(jié)合的微結(jié)構(gòu)制備工藝,成功制備了具有寬帶和多頻段特性的太赫茲超材料。該成果發(fā)表在IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques期刊上。這一技術(shù)克服了傳統(tǒng)制造工藝的局限性,所制備的太赫茲超材料在寬頻率范圍內(nèi)展現(xiàn)出高吸收率和大帶寬的特性。此外,采用基于環(huán)偶極子共振的機(jī)制,利用3D打印技術(shù)制備了具有30×30個(gè)超分子陣列的太赫茲傳感器。通過(guò)面外結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了光和物質(zhì)的空間重疊,從而顯著提升了傳感性能。這一成果發(fā)表在光學(xué)期刊Optics Letters 上。
在可調(diào)諧超構(gòu)器件方面,張留洋帶領(lǐng)課題組還提出了基于三維屈曲變形原理的電磁超構(gòu)器件動(dòng)態(tài)調(diào)控方法,利用相反對(duì)映體結(jié)構(gòu)透射系數(shù)差異,設(shè)計(jì)了一種焦距可變、聚焦強(qiáng)度可調(diào)的雙焦點(diǎn)柔性超透鏡。這種超材料具有可拉伸性和柔性,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好,可承受循環(huán)加載以實(shí)現(xiàn)超材料可重復(fù)調(diào)諧使用。他們受剪紙藝術(shù)啟發(fā),設(shè)計(jì)出多種可重構(gòu)單元,通過(guò)機(jī)械變形促進(jìn)單元旋轉(zhuǎn)以打破面內(nèi)對(duì)稱性、增強(qiáng)結(jié)構(gòu)本征手性。該類結(jié)構(gòu)具有柔性、組成簡(jiǎn)單,實(shí)現(xiàn)了多種功能協(xié)調(diào),應(yīng)用前景潛力巨大。
作為西安交通大學(xué)的教授和博士生導(dǎo)師,張留洋深知人才培養(yǎng)的重要性。他始終將學(xué)生放在首位,注重培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新精神。他鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)自己的興趣和特長(zhǎng)選擇研究方向,常常與學(xué)生一起討論問(wèn)題、分享經(jīng)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。
張留洋一直記得在美國(guó)佐治亞大學(xué)讀博時(shí)的導(dǎo)師給予他的支持?!皩?dǎo)師比較年輕,比我只大七歲,我?guī)缀趺刻於寄芤?jiàn)到他,有什么問(wèn)題隨時(shí)可以找他請(qǐng)教。寫(xiě)好的文章找他看,不出三四天一定會(huì)回復(fù),從表述方式到語(yǔ)法,都會(huì)認(rèn)真修改,可以說(shuō)是手把手地帶學(xué)生。他在學(xué)術(shù)研究方面嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、一絲不茍,要求每一個(gè)實(shí)驗(yàn)都可以重復(fù)實(shí)現(xiàn),容不得一絲馬虎。但是在生活方面又特別隨和,我們經(jīng)常一起吃飯、打球,可以說(shuō),他是對(duì)我影響最大的人之一?!?/p>
對(duì)導(dǎo)師最好的致敬就是向?qū)煂W(xué)習(xí)他的教學(xué)方式?!拔?guī)缀跏菑?fù)制了導(dǎo)師的所有方法,帶學(xué)生方面親力親為,盡可能地和學(xué)生待在一起。解答他們的問(wèn)題,在羽毛球場(chǎng)上揮汗如雨,一起吃飯,形成亦師亦友的關(guān)系?!睆埩粞蟮牡谝粋€(gè)博士生,如今已經(jīng)在哈爾濱工業(yè)大學(xué)鄭州研究院任教,也幾乎復(fù)制了張留洋的教學(xué)方式和與學(xué)生相處的模式。
在張留洋的悉心培養(yǎng)下,一批批優(yōu)秀的青年學(xué)者逐漸成長(zhǎng)起來(lái),成為科研領(lǐng)域的新生力量。除了課堂教學(xué)外,他還積極組織各類學(xué)術(shù)交流活動(dòng),為學(xué)生提供更廣闊的學(xué)術(shù)視野和交流平臺(tái)。他邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)外知名學(xué)者來(lái)校講學(xué)、交流,鼓勵(lì)學(xué)生參加學(xué)術(shù)會(huì)議和競(jìng)賽活動(dòng),拓寬學(xué)生的學(xué)術(shù)視野和人際交往能力。同時(shí),他還注重培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和國(guó)際交流能力,為學(xué)生的未來(lái)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
張留洋總是會(huì)為學(xué)生尋找走出去的機(jī)會(huì),讓學(xué)生按時(shí)畢業(yè),為他們的工作就業(yè)考慮,“現(xiàn)在大學(xué)生就業(yè)比較實(shí)際,喜歡生活和工作兩手抓,我的學(xué)生畢業(yè)第一選擇都是去科研院所,生活相對(duì)比較穩(wěn)定,他們都很有上進(jìn)心。我也會(huì)和學(xué)生討論他們的職業(yè)發(fā)展規(guī)劃等,給他們出謀劃策”。
忙碌的科研工作之余,張留洋還承擔(dān)著研究生的課程任務(wù),他主要教授《有限元分析與應(yīng)用》這門課程,從最初只有十幾個(gè)學(xué)生,到現(xiàn)在80多個(gè)學(xué)生,教學(xué)任務(wù)越來(lái)越重,“研究生教學(xué)比較強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生獨(dú)立思考,我一般不安排作業(yè),考試也是開(kāi)卷的,題目都比較有探索性。研究生的教育還是以采集式學(xué)習(xí)為主,需要什么技術(shù)或者課程,就趕緊學(xué)習(xí)起來(lái),這樣慢慢就讓學(xué)生們學(xué)會(huì)了獨(dú)立思考和解決問(wèn)題”。
張留洋深知團(tuán)隊(duì)合作的重要性,他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員共同面對(duì)科研挑戰(zhàn),協(xié)同攻關(guān)解決技術(shù)難題。注重發(fā)揮每個(gè)成員的特長(zhǎng)和優(yōu)勢(shì),鼓勵(lì)大家相互學(xué)習(xí)、相互支持,共同推動(dòng)科研工作的進(jìn)展。生活中,他性格寬厚溫和,總能看到別人身上的優(yōu)點(diǎn),也喜歡干凈簡(jiǎn)單的工作氛圍?!拔也幌矚g其他事情上消耗能量,喜歡全力以赴做科研,大家勁兒往一處用,這種感覺(jué)很好。”他常常說(shuō)自己很幸運(yùn),遇到的都是很好的人,比如以前的導(dǎo)師,比如現(xiàn)在的團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人,他們彼此之間都非常信任,他珍視這些生活中美好的情感,并將這種美好帶給其他人。
2019年4月8日,擁有著西安交大百年機(jī)械學(xué)科底蘊(yùn)的高端裝備研究院正式入駐中國(guó)西部科技創(chuàng)新港,國(guó)際機(jī)械中心作為高端裝備研究院系所代表揭牌,瞄準(zhǔn)國(guó)際前沿發(fā)展方向和學(xué)科交叉發(fā)展目標(biāo),正式開(kāi)啟了交大機(jī)械堅(jiān)定踏向?qū)W科前沿、大步追趕超越的新旅程。張留洋被任命為高端裝備研究院國(guó)際機(jī)械中心副主任,積極參與中心實(shí)驗(yàn)室裝修、設(shè)備購(gòu)置、實(shí)驗(yàn)空間規(guī)劃等建設(shè)與管理工作,注重國(guó)際機(jī)械中心文化建設(shè),增強(qiáng)了中心的凝聚力,營(yíng)造了良好科研文化氛圍。
在進(jìn)行科研文化建設(shè)時(shí),張留洋越來(lái)越深入地了解了交大西遷精神。作為一名新西遷人,他常常會(huì)被前輩們的西遷精神所激勵(lì)和鼓舞,也因此堅(jiān)定了自己投身科研和教育事業(yè)的決心?!艾F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,是推動(dòng)生產(chǎn)力發(fā)展的重要?jiǎng)恿?,是?guó)家發(fā)展的基礎(chǔ),因此,做好本領(lǐng)域的科學(xué)研究尤為重要?!崩斡浭姑l(fā)揚(yáng)西遷精神成為他不斷前行的動(dòng)力源泉。
年輕的張留洋,科研碩果累累,入選了國(guó)家級(jí)青年人才計(jì)劃、被評(píng)為小米青年學(xué)者,主持了國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、青年基金、省基金重點(diǎn)等多個(gè)科研項(xiàng)目,這些項(xiàng)目不僅為他的科研工作提供了資金支持,也推動(dòng)了相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng)新。他先后在Science Advances、ACS Nano、Advanced Science等國(guó)際頂級(jí)期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文100余篇,已授權(quán)發(fā)明專利15項(xiàng)。他的論文和專利涵蓋了太赫茲?rùn)z測(cè)與功能器件、智能傳感設(shè)計(jì)與制造、狀態(tài)監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)等多個(gè)前沿研究領(lǐng)域,有多篇還是封面文章,這些期刊在各自的領(lǐng)域內(nèi)具有極高的影響力和學(xué)術(shù)地位。他同時(shí)也受邀擔(dān)任Advanced Functional Materials、Advanced Photonics、Carbon等40多個(gè)國(guó)際頂級(jí)期刊的審稿人。作為審稿人,他需要對(duì)提交的論文進(jìn)行嚴(yán)格的評(píng)審,確保論文的質(zhì)量和學(xué)術(shù)價(jià)值。他同時(shí)也擔(dān)任著IEEE TIM副主編、Fundamental Research青年編委等職務(wù),以及極端制造分會(huì)委員等學(xué)術(shù)組織的成員。這些職務(wù)讓他有機(jī)會(huì)為學(xué)術(shù)期刊的發(fā)展和創(chuàng)新貢獻(xiàn)力量,同時(shí)也推動(dòng)了學(xué)科交叉與融合。
既要做科研,又要抓教學(xué),還有諸多社會(huì)職務(wù),常年高密度科研工作與頻繁出差成為張留洋的“標(biāo)配”,很多論文修改和學(xué)術(shù)資料研讀是他在機(jī)場(chǎng)和萬(wàn)米高空中完成的。在這個(gè)瞬息萬(wàn)變的時(shí)代,做科研既要有坐冷板凳的耐心,也要保持對(duì)最新訊息的敏銳。
他盡量在繁忙的工作間隙抽空陪陪家人,帶小孩爬山、戶外運(yùn)動(dòng)等,“期望能夠很好地平衡工作和家庭”。張留洋又一次展顏微笑,回憶起自己自由的、不受約束的童年,“我的父母都是普通人,我的成長(zhǎng)環(huán)境也很普通,但是直到現(xiàn)在我還能記得父親對(duì)我無(wú)條件地支持,只要我想去做的事情,他都會(huì)說(shuō)好,后來(lái)想想,他給我的自由、信任是我成長(zhǎng)中特別寶貴的那部分”。
無(wú)論是工作還是生活中,張留洋都能與人很好地相處,并保持長(zhǎng)久的聯(lián)系。比如他在佐治亞大學(xué)的導(dǎo)師有一年來(lái)上海做學(xué)術(shù)交流,他不論多忙,都要抽出時(shí)間坐飛機(jī)去上海;比如他在美國(guó)留學(xué)時(shí)的室友,幾年間處得和家人一樣,兩人一直彼此打氣彼此鼓勵(lì)。他總能記得別人的好,遇到事總會(huì)先想想別人的處境,有發(fā)展機(jī)遇時(shí)會(huì)優(yōu)先想著自己的學(xué)生,“學(xué)生們找到好工作,做出科研成果,是我最開(kāi)心的事,學(xué)生如果比我優(yōu)秀,會(huì)更開(kāi)心”。有人說(shuō),他是有大格局的人,他說(shuō)他只是從小就是這樣待人做事。
他個(gè)性平和,得失心也不重。“家人身體健康,心情愉快就很好,我也比較樂(lè)觀,遇到困難,直面總會(huì)解決?!痹诒粣?ài),被信任,自由的環(huán)境中長(zhǎng)大的人,自帶愛(ài)與信任他人的能力。有一份值得全力以赴的工作,并能做出成績(jī),去影響更多的人,為祖國(guó)發(fā)展效力,這是現(xiàn)在的生活,也是他喜歡的狀態(tài),他會(huì)為之一直努力。
責(zé)任編輯 趙漢琪