科學(xué)中國(guó)人：楊振清 ??| ??播撒科學(xué)火種 ??打造科普之翼
發(fā)布時(shí)間:2024-05-29 | 來(lái)源：科學(xué)中國(guó)人 | 瀏覽量：
2022年,，中國(guó)科協(xié)辦公廳發(fā)布《中國(guó)科協(xié)關(guān)于命名2021—2025年第一批全國(guó)科普教育基地的決定》,，中國(guó)石油大學(xué)（北京）石油之光科技館（以下簡(jiǎn)稱“石油之光”）正式入選“2021—2025年第一批全國(guó)科普教育基地”。
楊振清
作為石油之光國(guó)家級(jí)科普教育基地負(fù)責(zé)人,、中國(guó)石油大學(xué)（北京）理學(xué)院實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心主任,，楊振清身在其中也為此感到高興和自豪,。他是一名物理教育工作者，多年致力于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),，并關(guān)注科學(xué)前沿,，將物理科學(xué)與人工智能等現(xiàn)代科學(xué)利器相結(jié)合，應(yīng)用于石油開(kāi)發(fā)等重要領(lǐng)域,；他是一名高校實(shí)驗(yàn)教師,，肩負(fù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和培育下一代的重任；同時(shí),，他也是一名熱愛(ài)科普,、立志于將科學(xué)知識(shí)以淺顯易懂的方式惠及普通老百姓，特別是青少年一代的“科學(xué)達(dá)人”,。以科普提升全民科學(xué)素養(yǎng)是他的心愿,，也是他所在團(tuán)隊(duì)很多人的心愿。
興趣牽引 一路成長(zhǎng)
設(shè)有3D電影放映廳,，內(nèi)置靜電高壓等大型儀器設(shè)備,，擁有眾多妙趣橫生的科技小產(chǎn)品，設(shè)有聲光電等多學(xué)科實(shí)驗(yàn)器材,、陸上采油設(shè)備,、海上采油設(shè)備及天然氣長(zhǎng)輸站場(chǎng)模型等專屬石油行業(yè)的可動(dòng)實(shí)物模型……走入石油之光科技館，很多人瞬間便被里面豐富,、奇妙的科學(xué)世界所吸引,，這飽含了楊振清及他所在團(tuán)隊(duì)成員的智慧結(jié)晶和汗水。為更好地推動(dòng)科技創(chuàng)新與科學(xué)普及相結(jié)合,，他們推出了很多行之有效的舉措：自主研制聲波可見(jiàn)演示儀,、能量轉(zhuǎn)換輪、伯努利綜合演示儀,、聽(tīng)話的啞鈴等30余臺(tái)物理演示設(shè)備及相關(guān)教具和設(shè)備,，以便學(xué)生將課程所學(xué)運(yùn)用到實(shí)際操作中，提升工程創(chuàng)新能力,；完善管理運(yùn)行體系及科普隊(duì)伍建設(shè),，推進(jìn)軟硬件的建設(shè)，拓寬開(kāi)放和共享程度,；建立多學(xué)科交叉實(shí)踐平臺(tái),，使大眾及時(shí)了解科普課程及科學(xué)教育活動(dòng)信息等。
“堅(jiān)持做這些事情,，就是想讓大眾能融入科學(xué),，和我們一起感受來(lái)自科學(xué)的神奇與樂(lè)趣,，明白科學(xué)是非常貼近生活的?！睏钫袂逡环挼莱隽怂麍?jiān)持致力科普的初衷,。早年，他也是在興趣的牽引之下一步步走入神奇的科學(xué)殿堂,。
1999年,，楊振清從山東臨沂大學(xué)畢業(yè)，之后到沂蒙山區(qū)支教,，教的是中學(xué)物理,。利用授課業(yè)余時(shí)間，楊振清2003年考取中國(guó)石油大學(xué)（北京）無(wú)線電物理專業(yè)理學(xué)碩士,，而后考取北京化工大學(xué)有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室化學(xué)工程與技術(shù)專業(yè)工學(xué)博士,。博士畢業(yè)之后，楊振清又奔赴英國(guó)劍橋大學(xué)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室從事博士后研究,。
卡文迪許實(shí)驗(yàn)室是近代科學(xué)史上第一個(gè)社會(huì)化和專業(yè)化的科學(xué)實(shí)驗(yàn)室,，催生了大量足以影響人類進(jìn)步的重要科學(xué)成果。楊振清在那里受益匪淺,。作為劍橋大學(xué)知名教授,，他的導(dǎo)師杰奎琳·M.科爾（Jacqueline M.Cole）雖然很忙，但對(duì)楊振清的培養(yǎng)卻從不放松,?！皩?dǎo)師每個(gè)月會(huì)和我們進(jìn)行一次一對(duì)一的交流。和我們聊新的發(fā)展方向,、新的思路,，我現(xiàn)在主攻的用機(jī)器學(xué)習(xí)和激發(fā)態(tài)動(dòng)力學(xué)的方法對(duì)材料學(xué)、分子科學(xué)進(jìn)行研究的方向,，就是受他的啟發(fā),。”導(dǎo)師的指導(dǎo),，讓楊振清的科研思維更加敏銳,，工作作風(fēng)更加扎實(shí)。這也為他之后堅(jiān)持深耕教育方法埋下了堅(jiān)實(shí)伏筆,。短暫的博士后訪問(wèn)學(xué)習(xí)之后,，楊振清繼續(xù)回到中國(guó)石油大學(xué)任職。就是在這里,，他正式開(kāi)啟了自己從事教學(xué),、科研和致力科普的科學(xué)之旅。
拓展思維 創(chuàng)新研究
楊振清在中國(guó)石油大學(xué)的研究方向主要是針對(duì)太陽(yáng)能電池材料,、光催化材料,、鈣鈦礦材料和小分子材料等，利用人工智能和石油結(jié)合的方法,，開(kāi)展煤層氣和頁(yè)巖氣的研究,。具體而言，就是將材料的性質(zhì),、晶格常數(shù),、代謝等物理或化學(xué)性質(zhì)輸入人工智能，利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法,，讓程序自動(dòng)學(xué)習(xí)識(shí)別篩選材料,，待算法通行之后，選取材料進(jìn)行驗(yàn)證,。如果確認(rèn)算法可行,，就將其視為“透視儀”，輸入材料,，讓算法輸出材料性質(zhì),，以此篩選、發(fā)掘新材料,?！巴ㄋ椎刂v，就是將材料科學(xué)和分子科學(xué)相結(jié)合,，采用人工智能機(jī)器學(xué)習(xí)的方法,，計(jì)算出有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合材料的性質(zhì)?！睏钫袂褰榻B說(shuō),。
“計(jì)算機(jī)科學(xué)極大地促進(jìn)了整個(gè)分子科學(xué)和材料科學(xué)的推進(jìn)。原來(lái)我們合成材料很難,，因?yàn)椴牧系暮Y選要浪費(fèi)大量的時(shí)間和精力?，F(xiàn)在利用機(jī)器就可以實(shí)現(xiàn)精挑細(xì)選，然后供我們?cè)O(shè)計(jì),，這樣合成材料比較快,，也比較準(zhǔn)?！睏钫袂迨乾F(xiàn)代科學(xué)方法進(jìn)步的受益者,，也是推進(jìn)者。浸潤(rùn)科研領(lǐng)域多年,，他先后獲發(fā)明專利近10項(xiàng),。“我自己比較滿意的一項(xiàng)專利是太陽(yáng)能電池理論效率預(yù)測(cè)公式?！边@個(gè)公式有7個(gè)過(guò)程,，包含4個(gè)正過(guò)程，3個(gè)逆過(guò)程,，每個(gè)過(guò)程都特別復(fù)雜,。
“事實(shí)上，研究之初,，我也犯了和其他研究者同樣的錯(cuò)誤,。當(dāng)時(shí)我們都是從最微觀、最底層的物理學(xué)角度分析問(wèn)題,，試圖從理論上解釋它的機(jī)理和觀念,，但是做了好幾年，一直沒(méi)有得到令人滿意的結(jié)果,。后來(lái),，我跟學(xué)生說(shuō)，要不然我們換一種思路,，從相對(duì)宏觀的能級(jí)角度考慮試試,。結(jié)果沒(méi)想到，實(shí)驗(yàn)最后真的做出來(lái)了,。后來(lái)我們用物理學(xué)量綱方法進(jìn)行驗(yàn)證,，發(fā)現(xiàn)公式是對(duì)的?！彪m然實(shí)驗(yàn)經(jīng)歷了千曲百折,，但最后不僅做出了成果，同時(shí)還培養(yǎng)了學(xué)生的理論思維,。這讓楊振清至今感到欣慰,，既感受到了科研的快樂(lè)，也享受到了育人的成就感,。
除了攻克領(lǐng)域難題,，楊振清也時(shí)刻關(guān)注領(lǐng)域前沿研究熱點(diǎn)。印象最深的,，是他參與的“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的能源分子材料研究”項(xiàng)目,。攜世界同行之手，共同推進(jìn)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與能源材料技術(shù)發(fā)展,，是他發(fā)揮自己多年所長(zhǎng)設(shè)定的目標(biāo)之一,。
教書(shū)育人 孜孜不倦
雖然已經(jīng)離開(kāi)了卡文迪許實(shí)驗(yàn)室很長(zhǎng)時(shí)間，但楊振清和劍橋的導(dǎo)師還保持著長(zhǎng)期的合作,?！昂献餮芯康恼撐男薷姆绞焦烙?jì)國(guó)內(nèi)很多人都會(huì)直呼受不了。”楊振清笑著回憶,，其中一篇文章的初稿完成時(shí)間是2017年,，但是到了2019年下半年才開(kāi)始投稿。之所以這么做,，是因?yàn)橄胍囵B(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)態(tài)度,。
當(dāng)時(shí),，楊振清和導(dǎo)師對(duì)論文進(jìn)行了仔細(xì)的修改,，從微調(diào)到全篇改動(dòng)，差不多用了一年半時(shí)間,。后來(lái),，隨著思路的更新和研究的深入，他們培養(yǎng)學(xué)生在論文原有基礎(chǔ)之上加入創(chuàng)新成果,，又歷經(jīng)半年時(shí)間,，這篇論文才終于“定檔”。
“反復(fù)地打磨和修改,，既是對(duì)學(xué)生的負(fù)責(zé),，也是對(duì)學(xué)術(shù)的負(fù)責(zé)?！睏钫袂逭f(shuō),，“我在劍橋的時(shí)候，聽(tīng)了很多科學(xué)研究方法的課,。在那里,，即使是寫(xiě)摘要這種科研寫(xiě)作的細(xì)節(jié)，他們也有專門(mén)的研究,。這在國(guó)內(nèi)是不常見(jiàn)的,，但其實(shí)細(xì)節(jié)往往決定成敗。因?yàn)檎撐耐陡宓臅r(shí)候,，寫(xiě)不好摘要真的很吃虧,，所以我對(duì)于自己的研究生也進(jìn)行了包括細(xì)節(jié)修改的全方面系統(tǒng)培訓(xùn)?！苯逃F在傳承,，這些沉淀的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，如今,，楊振清都毫無(wú)保留地傳遞給學(xué)生,，成為他獨(dú)特的教育理念。秉承鍛煉學(xué)生獨(dú)立思考能力和扎實(shí)嚴(yán)謹(jǐn)工作作風(fēng)的理念,，楊振清培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生廣受行業(yè)單位和企業(yè)認(rèn)可,。
除了研究生，對(duì)于本科生的培養(yǎng)，楊振清更是盡心盡力,。除了講授基礎(chǔ)課程“大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”“物理技術(shù)與實(shí)驗(yàn)”“互聯(lián)網(wǎng)+物理實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽”,，楊振清還負(fù)責(zé)學(xué)生競(jìng)賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽集訓(xùn)工作。這些年,，他帶領(lǐng)學(xué)生一路參加全國(guó)大學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽,、全國(guó)大學(xué)生光電設(shè)計(jì)競(jìng)賽、節(jié)能減排大賽,、挑戰(zhàn)杯和互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽,，不斷通過(guò)培訓(xùn)，帶領(lǐng)學(xué)生攻堅(jiān)克難,，打磨作品,。
“有的學(xué)生作品還不錯(cuò)，”楊振清滿意地說(shuō),，“去年,，我指導(dǎo)的學(xué)生獲取的全國(guó)一等獎(jiǎng)有3項(xiàng)，二等獎(jiǎng)5項(xiàng),，三等獎(jiǎng)就更多了,。”看到基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生經(jīng)過(guò)培訓(xùn),，最后自信滿滿地參加比賽,，并榮獲不錯(cuò)的成績(jī)，楊振清認(rèn)為,，這種變化是對(duì)他作為老師最大的嘉獎(jiǎng),。
雖然每天從事教學(xué)、科研很忙,，但楊振清始終有一個(gè)心愿——想做一名科普講解員,。他認(rèn)為，科技創(chuàng)新同樣需要公眾的理解和支持,，所以未來(lái)他將以提高全民科學(xué)素質(zhì)為己任,，全力打造惠及大眾的“科普之翼”。
詳情見(jiàn)鏈接：
https://mp.weixin.qq.com/s/gZtSGNBx1NUv1znnc0rkbg
（編輯 劉曉琳）
