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香港城市大学吕坚院士:原创工作不要跟风

来源:材料科学与工程微信公众号|

发表时间:2019-07-25

点击:15624

专访对话


香港城市大学结构纳米材料领域专家、Nano Materials Science 主编吕坚院士


嘉宾介绍



吕坚,法国国家技术科学院院士,香港城市大学机械工程讲座教授、副校长(研究与科技)、周亦卿研究生院院长,Nano Materials Science主编。研究方向涉及先进结构与功能纳米材料的制备和力学性能、机械系统仿真模拟设计。


2018年获得中国工程院第十二届“光华工程科技奖”。


1978年考入北京大学,经由教育部选拔于1979年首批获国家奖学金公派赴法国贡比涅技术大学读大学本科,1986年获该校博士学位。1993年获巴黎第六大学力学Habilitation文凭。


曾任法国机械工业技术中心 (CETIM) 高级研究工程师和实验室负责人。法国特鲁瓦技术大学机械系统工程系系主任,法国教育部与法国国家科学中心(CNRS)机械系统与并行工程实验室主任,香港理工大学机械工程系系主任、讲座教授,兼任香港理工大学工程学院副院长,香港城市大学科学与工程学院院长。


曾任欧盟第五框架科研计划评审专家;欧盟第六框架科研计划咨询专家;中国国家自然科学基金委海外评审专家,中科院首批海外评审专家,中科院沈阳金属所客座首席研究员,东北大学、北京科技大学、南昌大学名誉教授,西安交通大学和西北工业大学顾问教授,上海交通大学、上海大学、中山大学、中南大学等大学客座教授,中科院知名学者团队成员,2011年被法国国家技术科学院(NATF)选为院士,是该院近300位院士中首位华裔院士。


已取得23项欧、美、中专利(含6项PCT拓展专利),在包括本领域顶尖杂志Nature(封面文章),Science,Nature Materials,Materials Today,Advanced Materials,Nature Communications,PRL,Acta Materialia,JMPS等SCI杂志上发表论文340余篇,总被引2万余次(Google Scholar)。


吕院士寄语重庆大学90周年校庆和NMS期刊发展


主持嘉宾:张育新,重庆大学材料科学与工程学院教授,Nano Materials Science执行副主编。


张育新:您对重庆大学的发展以及我们的青年教师有什么真诚的建议?


吕坚:首先祝贺重庆大学建校90周年!重庆在西部地区是一个非常重要的直辖市,对西部的发展有非常重要的作用。重庆大学作为重庆唯一一所国家“985工程”重点建设大学,是非常重要的,办好一所大学最重要的是老师,我很高兴我们团队的两位博士和博士后在贵校任职。


张育新:青年老师刚刚走上工作岗位应该如何去发展,您有什么样的技巧分享给大家吗?


吕坚:第一,要做好教学,作为大学最主要的就是培养人才;第二,要做好研究,没有好的研究就没有新的知识的创新,没有创新对于大学来说就会限制其发展;第三,要做好服务,因为学校有很多其他不同的业务,不能只是专心做科研而不管服务。如果把这三个方面都做好,青年教师一定会有很好的发展。



张育新:您这两年有很多重大原创的成果在Nature, Science等重要刊物报道,在此过程中有哪些原创思维的来源或者是灵感可以跟我们分享一下吗?


吕坚:做原创工作最主要的就是不要跟风,像我们团队的学生也好,同事也好,我都跟他们讲过这一点,这也是我们一些十年前开展的工作现在还能在Nature Communication这样一些顶尖期刊上发表的原因。要专注做你的工作,不要受外界的影响,我们的同事都受到这个思想的影响。我们不太做me too式的研究,就是别人做了,我们改一改参数,改一改条件,我们不做这种研究。


张育新:您的重大成果都是在Nature, Science这种顶级期刊中发表,而且最近我们也听说香港城市大学列国际视野排名第一名,您在校长位置和自己的团队中是如何做到世界的顶尖水平?


吕坚:从学校层次,我们学校很高兴获得英国泰晤士报的世界大学排名的国际视野排名第一。国际视野包括几个方面:第一,老师来自不同的国家;第二,我们学生也来自世界各地;第三,就是国际合作发表的论文也很多,把这些参数全加在一起,我们很高兴今年我们学校获得了这项荣誉。



张育新:在一带一路的政策下,我们想跟您的学校产生一些更紧密的合作,也想借着您的国际影响力,努力办好Nano Materials Science这本杂志。您对这本杂志有什么期待,对其发展有什么建议呢?


吕坚:首先这本杂志是重庆大学各位同仁一起创办起来的,从创刊过程中可以看到我们的编委和编辑部成员都是中国做这方面研究的一流专家,从总数来讲,各领域支持我们的同仁还是很多,大家都希望把杂志办好,我们未来也会做出很多国际化的改善,尽快与国际接轨。从纳米材料来讲,虽然其发展已经三四十年了,但在整体的科学学科里面纳米学科仍然是一个比较新的学科,我相信还会有更多的发展前景。希望我们杂志在综合性和创新性上有一定突破。从编委组成来看,我们的阵容也很强大,多学科交叉的前景非常好。


张育新:构建哪些性质、类型的平台可以促成这种学科交叉?如何积累足够的知识来达到学科交叉的要求?


吕坚:第一,做好学科交叉,首先要在某一个学科做到卓越,然后视野宽泛一点,跟其他人可以很好地合作。这个可能与我们受到的教育有关。我1978年考入北大化学系,后来邓小平主席提倡本科生到国外交流,所以我去了法国念书,法国很重视基础教育,进入专业比较晚,这样的好处就是,如果你后面换专业,跟别的专业交流合作就会比较容易,容易实现学科交叉。中国的教育比较专业化,专业化也有专业化的好处,一定程度上受到俄罗斯体系的影响。第二,法国的教育比较开放,比较相信教师,没有教学大纲,中国的教育比较模式化,这有可能会影响到创新。我觉得中国的大学现在已经这么多所了,应该允许百花齐放。


张育新:这个建议非常好,去年召开的全国教育大会对本科教育改革提出了一系列新要求,政府也在逐步出台一些政策。今天重庆大学本科生创新创业团队的一个小组也到了现场,他们主要研究的是养老机器人的轻量化和功能化,看能不能有幸获得您的一些指导。


本科生介绍老年人关怀机器人项目


各位同学,各位老师好!今天给大家带来的是一种老年人关怀机器人材料轻量化及功能设计,我们团队名称是智能助力夕阳团队。



背景与意义


现如今,机器人正向着轻巧、高效、操作便捷的方向发展。机器人的轻量化具有提高机动性、增强动作准确性、更加节能环保等众多优点。其中,轻质镁材料是目前最被看好的轻量化材料,镁合金的弹性模量大,消震动性好,承受冲击载荷能力强,并且物理特性接近动物骨骼,可以使机器人的算法和仿生难度降低,非常适于机器人的开发。


另外,中国现有老龄人口已超过2.41亿,且每年以近800万的速度增加。与此同时,我国空巢老人的比例也在持续增高,已占总老年人口的40%。另外,跌倒是65岁以上老年人伤害死亡的首要原因,独居老人在家中跌倒的后果更让人不敢想象。


除此之外,室内污染也是让人倍感揪心的问题。据调查,老年人由于行动不便,每天在室内活动的时间超过90%。据报道,全国半数的家庭存在甲醛超标问题,平均超标率甚至超过70%。我们都知道甲醛对人体危害极大,为I类致癌物质,对老年人的危害更是巨大。


基于以上背景,一款注重老年人关怀的轻量化多功能机器人应运而生。轻量化设计使机器人具备轻巧便携、续航能力高、静音效果好以及塑性强不易磕破老人的特点,我们基于现实背景,从对老年人的身体关怀和心理关怀出发对产品进行了功能设计。


接下来我将就功能方面为大家做具体的讲解。


产品四大核心功能


01、看护陪伴功能

02、甲醛监测与降解功能

03、摔倒情况监测功能

04、紧急情况联络功能


三个核心创新点


1、采用新型镁合金材料

2、采用新型甲醛催化模式

3、高灵敏度的摩擦电震动传感器


市场分析


应用前景:我国老龄化的程度不断加剧,首批中产退休在即,说明中高端养老市场即将发力。中国目前的智能养老市场正处于上升期,在过去两年市场规模增速接近25%,拥有非常大的潜力。最后,近年来新建养老机构的数量稳步提升,也使甲醛催化功能有更大的用武之地,为我们产品市场的拓展提供了保障。


从社会经济效益的角度看,本产品可以解决养老床位严重不足、养老机构医护人员严重短缺的问题。按市场上基础护工月工资4000元计算,每年可以为每个“空巢老人家庭”节约4.8万元。


吕坚院士点评并给予建议:


首先,同学们的立项非常好,满足了市场上的需求,这个机器狗的整体设计对一、二年级的本科生是非常好的,而且你们现在也融入了一些新的理念,包括新的设计、新的材料,这个非常重要。现在最好的镁合金和最好的铝合金比强度其实差不多,镁合金的强度不够高,但是它轻很多。另外,计算价格的时候要更慎重,不一定你卖1万元、别人卖3万元,你就一定能卖出去,而且稳赚不赔,在销售过程中有很多费用,不只有生产费用。选择材料也需要仔细计算,不同材料的强度、质量都要考虑,不锈钢强度高,可能很小的质量就能达到需要的强度,我们可以做成镂空这样的形状,不一定非要使用镁合金来轻量化,镁合金最主要的缺陷就是抗腐蚀性比较差,如果要轻量化,完全可以用钛合金,它的强度更高一些。


吕院士充分肯定了本科生团队项目的创新性,鼓励本科生以后去香港城市大学深造,欢迎各位同学去他的课题组工作,并提出团队的本科生可以在暑假去香港城市大学以夏令营的方式进行交流学习!吕院士还特别作为本科生团队全国大学生挑战杯大赛的推荐人,支持我校的本科生教育!


吕院士指导学生采访



杨晓芳:法国特鲁瓦技术大学博士(指导教师:吕坚院士),现重庆大学材料科学与工程学院副教授。


吕老师让我们学习到了,工作是要有连续性的,不能急功近利,很多工作都是从很多年前就已经开始做,到现在开始开花结果,越来越多的成果呈现在大家面前。


窦鹏:香港城市大学博士后(合作导师:吕坚院士),现重庆大学材料科学与工程学院“百人计划”研究员。


第一:吕老师考虑问题的时候经常会有一些很有创新性的想法,学科交叉意识非常强。


第二:不管是核心技术还是发明发现也好,吕老师都有很强的意识应用于工业应用。


第三:吕老师做事非常高效。

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