【物道专访】我交85后博导,助力大飞机制造|交圕•学堂

Time:17-05-17 13:38:31

飞机、汽车等交通工具所使用的镁、铝等轻量化材料不断涌现。在焊接过程中,这些精心设计的轻量化材料极易受加热过程的影响,发生内部结构的剧烈变化,进而造成许多优异性能的衰减,严重影响这些轻量化材料的工业应用。所以,如何把这些材料焊接好、连接好是一个亟待解决的问题。

张超群老师致力于研究新型钛铝异种材料焊接技术,实现对飞机、火箭等减重的目的,进而让飞机飞行成本降低,同时也能减少污染物排放,并取得了显著成效。

特别在20169月,张超群老师受邀参加商飞设计研发中心“青创论坛”,作为青年科技专家做主题报告,与商飞设计研发中心的工作人员们进行学术与科研交流,共同助力国产大飞机的制造!

 

那么,他的研究和成长经历又有哪些故事呢?

 

首期“物道专访”将带大家走近他——张超群老师。

张超群,2009-2011年在哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室攻读硕士学位,从事面向航天应用的先进特种搅拌摩擦焊接技术研究;2011-2015在英国曼彻斯特大学攻读博士学位,从事面向航空航天应用的铝钛异种材料焊接技术研究;2015年入职交大机械与动力工程学院,2016年获得博士生导师资格。

主要研究方向为:面向汽车和航空航天应用的轻量化材料焊接与连接、焊接过程中的微观组织演变、异种金属焊接。在这些领域中,共申请发明专利11项,担任Scripta Materialia9家国外学术期刊审稿人。2009年至今,主持或参与的横向、纵向课题共12项,其中主持3项课题(在研),包括国家自然科学基金项目和上海市自然科学基金项目等。

 

“科学研究的乐趣之一就是不断发现新问题,解决新问题。”

好奇心和求知欲是做好科研的最好动力。

感恩前行。“感谢导师和前辈的悉心引导,他们创造的良好科研氛围让我获得了更快的成长。”

 

“好奇心是最好的老师”

张超群老师小学期间直接跳级读了小学二年级,在读小学二年级之前有一段自学经历,“小时候家里有很多书,在家可以自主学习和自由阅读,”他认为这是培养他自主学习和创新思维能力的关键时期。

当时的他,只是单纯地想要探索自己未知的领域,主动付出时间和精力去看书、去学习,并不是在老师家长的压力下被迫接受。所以,他在学习上的自主性很强,会利用很多业余时间去钻研问题,去自主学习课堂上并不要求掌握的知识。比如,他初中时就对物理产生了浓厚的兴趣,在求知欲的驱动下,主动钻研高中和大学物理的知识。 “跟单调地应试做题相比,我更想去研究一些自己感兴趣的专业问题。”

在专业学习以外,受家里长辈的影响,张超群老师自小便读了很多中外名著,上大学之后虽然学的是理工科专业,但还是读了很多文史哲方面的书,这些书在调节生活的同时也给了他更宽阔的视野。“我们的社会需要更多具有深厚人文情怀的科学家,因为科学技术发展的最终目的是为了让人们生活得更幸福,这样我们的社会才不会陷入《黑镜》中展示的高科技悲剧之中。

 

“做科学,要立足生活和实践,更要有社会责任感”

本科期间,张超群老师出于对科学研究的浓厚兴趣,很早就参加了一项与镁铝轻质合金相关的大学生创新性实验项目,并取得了较好的成绩。据张超群老师回忆说:“这类项目当时在国内刚刚兴起,旨在鼓励本科生积极参与科研。”他把这段早期的成功科研经历归功于当时的导师,“我当时遇到的导师很好,给予了我们学生很大的自由探索空间,在科研中提供了很大的支持。”

后来,《机械设计》的授课老师向他推荐了全国大学生机械创新设计大赛,需要围绕特定主题完成一个机械类的作品。当时正值08年,南方雪灾严重,张超群老师在看电视时偶然得知,湖南、贵州等多地在零下1-2度的湿冷情况下,很多高压线上出现了冰凌。冰柱越来越大,就很有可能把高压线压垮,导致大面积停电,给当地工业生活带来诸多不便的危险。当时的他就思考是否可以设计一个除冰机器人来解决这个问题。于是,通过进行大量的网上检索,他发现当时几乎没有这样的专用输电线除冰机器人,便带领参赛团队申请了国内第一个输电线除冰机器人方面的发明专利,并制作了样机,获得了大赛二等奖并被当时的新闻联播报道。关于参加科研竞赛的收获和感悟,张老师如是总结:“机械创新设计大赛、挑战杯大学生课外学术科技作品竞赛和节能减排竞赛等科技比赛让我有更多的机会不断思考、不断创新、不断实践,提高了我的动手能力,让我对科研的兴趣更加浓厚。”

“我的博士导师Joseph Robson教授曾经说过:‘When youre doing your research, you are trying to solve problems that havent been solved before. You have to use your brain a lot; you never feel that you’re just going through the motions.’我特别赞同,科学研究工作充满了创造性和不可预测性,随时可能会发现新的科学现象,会给专注其中的人带来很大的快乐和成就感。只有喜欢自己的工作,能在工作中找到乐趣,才能真正的把工作做好。”

 

“高山仰止,师恩难忘”

谈到自己的老师,张超群老师的言谈间充满感激。他对本科时期受到两位老师的无私帮助深怀感激,十分庆幸。“本科时,老师们都很支持我的科研想法,而且愿意提供实验场地,还特别为我留了一副实验室的钥匙,以方便我自由进入实验室,实现自己的想法。”硕士期间的导师则很注重基础学术研究,会花很多时间和他细致地讨论一些前沿的学术问题。后来,博士生期间的导师对他的影响也很大,在鼓励他进行自由学术探索、提供良好科研条件的同时,还会在重大的方向上做出很好的指引。

如今也成为一名老师,张超群老师深知自己身上的重任,而对于怎样做好一名老师,他有着自己的想法和计划:“我希望可以成为一名能够启迪学生智慧和创新想法的老师。在带学生的过程中,我会给他们很多自由的空间,我想激发他们内心对研究领域的兴趣。我认为,当他们的求知欲和好奇心被激发出来以后,才可以更有激情地把自己的学业和科研做得更好。正如费孝通先生所讲‘我并不认为教师的任务是在传授已有的知识,这些学生们可以从书本上自己去学习,而主要是在引导学生敢于向未知的领域进军。’”同时,他认为不仅要指导学生把科研搞好也要让学生全面发展,在高效完成科研任务的同时也要积极参加各种文体活动,做一个健康快乐的人。

此外,张超群老师特别感谢上海交大对青年教师的支持,以及所在研究团队对其学术研究上的帮助:“我所在的团队是由林院士建立的,已经有20多年的历史。前年,我刚从英国回来,对国内学术情况不是特别了解,研究团队的各位老师给了我很多很好的建议,在如何申报课题、如何撰写基金申请书等方面给了我很大的帮助。”

 

“所有的经历都是财富”

为了攻克钛铝异种材料焊接技术,张超群老师曾受国家留学基金的资助,赴英国曼彻斯特大学攻读钛铝异种材料焊接方向的博士学位。英国公派留学的经历使他的思想发生了较大的转变:“出国之前,我大部分的精力用来关注学术,其他方面关心的比较少。而英国的环境比较自由,不仅在学术上给了我更大的空间,兴趣拓展的机会也增加了很多,慢慢地我发现其他方面的经历也很重要。”在英国期间,他积极参加了很多社团活动,并担任曼彻斯特中国学生学者联谊会副主席和全英中国学生学者联谊会执委。

在留学期间,张超群老师受邀参加了第八届全英高层次人才创新创业大赛。这个大赛是中英高科技项目对接的前沿平台,国内通过这个平台引进国际高新技术。他带领的团队携先进磁控电阻点焊技术及装备项目参加了比赛,项目获得了包括英国皇家工程院院士、业内资深教授和风险投资人在内的专家组的一致好评,并在剑桥大学举行的总决赛中获得了冠军。“这次大赛让我对国内创新创业环境有了进一步了解,同时对如何把科技成果产业化有了深入了解。”张超群老师如是说。

多年的海外求学经历,张超群接受到了多元的文化熏陶,拓宽了工作、生活的视野。工作不是人生的全部,有趣的生活、健康的身体同样重要。在业余时间他坚持游泳,参加了Swimathon等业余游泳比赛,同时他还参加了跳水、潜水、皮划艇和帆船等水上运动,摄影和葡萄酒也是他调节生活的小爱好。“这些爱好不仅没有耽误科研,而且能让我以更好的状态投入到科研。

 

结语:

作为一名青年科研人员,张超群老师深知自己的科研历程才刚刚起步。在未来,他将不忘初心,心怀感恩,继续前行......

 

物道专访之学者荐书

在采访过程中,我们希望张超群老师可以向交大的学生推荐一本他最喜欢的书。他提到要做“有人文情怀的科学家和工程师”,希望交大的学生打破科学与人文间的界限,在科学与人文的融合中寻求更广阔的视野。因此,他特别向大家推荐了这本社会心理学著作。

推荐书目:《社会性动物》

推荐理由:作者Eliot Aronson是当今最杰出的社会心理学家之一。这本书很好的结合了专业性和趣味性,通过读这本书可以让大家更加科学和批判性地看待很多个人行为和社会现象。

 

物道专访

“物道专访”是“交圕学堂”之“励志学堂”的组成之一,通过网络文章推送“真人图书馆”的方式,对有一定影响力的青年学者进行深度采访,并附上其特别推荐的图书,以此激励青年学生和科技工作者勇攀科学高峰,传承、发扬李政道先生的科研精神,展示李政道图书馆的文化内涵。

 

注:“交圕学堂”是以李政道图书馆“五馆合一”独特的功能定位为基础,为支撑学校“学在交大”的战略目标,精心设计并推出的全方位、多维度的文化育人服务新品牌。“交圕学堂”聚焦于“实践体验”与“人格养成”,发挥名师、展览、空间、档案、技术等资源的聚集优势,围绕特定主题,提供集特色展览、科普教育、艺术沙龙、网络档案、社会实践于一体的全方位、立体化的体验式学习活动

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