兰大核学人

黑大千:做“有趣、有用、有挑战”的科研

发布日期:2024-12-05

打开兰州大学核学院官网黑大千的个人介绍主页,两句《四书章句集注》中的警语——穷理以致其知,反躬以践其实,被作为他的研究介绍加粗置于醒目位置。

这两句格言既是黑大千对自己研究内容的总结,也是他用于时刻反省自己科研方向的警句。“面向国家重大需求和经济主战场,厘清其背后的科学问题,深入探究事物原理,掌握其内在规律,并通过实践对理论检查修正,循环迭代,最终将理论运用到实践中去。”这正是对黑大千在基础理论与实际应用两大研究方向的诠释。

今年1月,基于在瞬发伽马射线中子活化分析(PGNAA)技术方面的探索和贡献,黑大千获得了本年度“朱良漪分析仪器创新奖-青年创新奖”,是四位获得者之一,也是兰州大学首位斩获该奖项的研究者。

走上“不寻常的路”

黑大千自幼受到家中文化的熏陶,祖父毕业于北京大学,是1954年中华全国科学技术普及协会访苏代表团成员,新中国自然博物馆事业的奠基人之一。父辈中也有多人从事科学研究,在国内多所著名高校开展科研工作。在家庭浓厚的学习氛围熏陶下,黑大千对自然科学充满兴趣。

谈到自己如何走上教学科研岗位,黑大千回忆起2007年那个南京闷热的夏天。由于单位人事变动,本科生的实验课教师出现“青黄不接”的情况,从哪里找一个精通学院实验室仪器、并有资历授课的专任教师为学生们上课呢?此时的黑大千即将从南京航空航天大学本科毕业,也在为何去何从思虑。得知学院需要解决实验课的授课问题,黑大千便毛遂自荐,表示自己可以尝试实验室课程讲授。向来爱钻进实验室鼓捣仪器的他熟悉每个仪器的操作步骤,与学生们“打成一片”更是他天然的强项。就这样,院里有了“老练”的实验课教师,黑大千也获得了人生第一份工作。

在实验室工作的五年,每天都要和各种核领域插件、专业仪器打交道,日复一日的锤炼中,黑大千把每个插件、仪器都摸得更透、“玩”得更精。学生们做实验时仪器调着费劲,他一上手示范,便步骤清晰、过程流畅了,这为他日后在核分析仪器领域的探索打下了基础。

参加南航INAT课题组年终汇报

2011年再一次拿到研究生录取通知书时,黑大千已在实验室课程讲授、操作中积累了丰富经验。进入陈达院士、贾文宝教授的团队后,研究组的学生都称他为“老师”。既然比同学们大上几岁、经验更多,当然要负起“老大哥”的责任:实验室最后一个走、开组会提前协调众人需求、指导师弟师妹做实验、闲暇时组织大家爬山放松……

2019年至今,黑大千在兰州大学工作已经3年,也开始带博士生,仍然和同学们亦师亦友地相处。团队管理中,黑大千总是喜欢用“小伙伴”来称呼课题组的研究生。很多“小伙伴”也非常愿意同这个总是有新idea、能帮他们答疑解惑的“大伙伴”交流沟通。

黑大千联合指导的博士、兰州大学萃英博士后李佳桐这样评价他:“黑老师科研态度严谨、为人热心,科研上的想法既新又多。大家都喜欢和黑老师一起做科研,生活上不顺心时也找他聊。他不仅是我科研上的引导者和领路人,生活中更是朋友。”

在国家重大项目中锤炼自我

“朱良漪分析仪器创新奖”被誉为分析仪器领域最高荣誉的奖项之一,分设“创新成果奖”与“青年创新奖”。其中,“青年创新奖”旨在激励分析仪器研究、开发、设计、试验、工程化或产业化工作中取得创新成果、产生显著效益的项目主要完成人,每年评选数量不超过5人。

谈及获得朱良漪“青年创新奖”,黑大千谦虚地说,让他在科研能力方面真正成长起来的,要数研究生阶段参加的第一个国家重大项目。

2013年,由陈达院士领衔申报的国家重大科学仪器设备开发专项“工业物料成分实时在线检测仪器的开发和应用”获批,项目由南航牵头,联合国内十几所核学优势较为突出的高校及科研单位申报。在项目负责人陈达院士和技术负责人贾文宝教授的指导下,黑大千迅速调整研究方向,将自己的全部精力投入这一国家重大项目中来。

在项目执行过程中,黑大千为了让项目沟通更加及时、解决繁杂的具体科学问题和事务性问题,提出组建“项目秘书组”并担任组长,用以理清工作思路、明晰工作任务,后来团队将“项目秘书组”写入了呈给科技部的项目总结中。几年后黑大千获批新项目时,在相关部门的组织管理培训材料中发现把“秘书组”列为了项目组织管理机构之一。“太荣幸了!”谈到自己实践过的项目组织管理模式被认可和推广,黑大千难掩兴奋。技术创新和项目管理方面的双重成长,让黑大千在领域内稳扎稳打,每一步都走得格外踏实。

受邀参加德国SAAGAS27会议

每当有人在陈达院士面前称赞黑大千时,陈院士总是开怀大笑,“大千是我的一个兵!”2016年7月项目执行期间,陈院士因病去世,项目出现了重大变故。黑大千承担了陈达院士负责的项目工程化任务。提及此事,黑大千说:“陈院士一生为国家做了很多大事,这是他科学研究中最后一件事,先生没来得及完成的,作为弟子必须要替先生出色地完成任务!”最终,项目于2020年通过科技部组织的项目综合验收工作,得到了验收专家的高度认可,取得了95.5分的验收成绩。

做“有趣、有用、有挑战”的科研

“这个研究很有意思,这个工作很有挑战性”,是他对课题组同学们最高的工作评价。科研工作中黑大千喜欢思考、喜欢接受挑战。

最初接触科研时,有人说蒙特卡洛模拟计算软件很难学,结果黑大千用3天就完成了自己第一个蒙卡计算工作;有人说核技术应用领域很难发表SCI论文,时至今日他已发表第一/通讯作者SCI论文40余篇;有人说“你做的专业方向已经很成熟,没什么可以研究的”,但在他的坚持下,所带领团队的研究工作已位于国际前列水平……

在匈牙利布达佩斯中子中心交流访问

科研工作中,热爱挑战的黑大千从不惧怕困难:“把想象中的创新方法实现出来,那种获得感和成就感是无法比拟的。”外行人眼中略显枯燥的科研工作,被黑大千清晰地比喻为一个“理论预言—实验验证—发现新问题”不断迭代、螺旋上升的过程。从2003年进入南航学习到如今在兰大继续开展科研工作,黑大千在核分析领域逐步深入的探索,正是对这一过程千万次重复的结果。实验结果与预期不符是让很多科研人员苦恼的事情,而对于黑大千来说,这是值得让人兴奋的事情,因为很有可能发现了一些前人未发现、值得深入研究的新问题。

“有用”是黑大千经常提起的两个字。“对于工科来说,只为发文章而不考虑实际应用,研究的意义就会大打折扣。”面对新同学的疑问:“老师,我做的这个课题可以发文章么?可以发几篇?”黑大千总是强调,做科学研究发文章固然重要,论文是科研工作的“伴随产品”,目的是推动学科领域的整体水平,为其他同行提供思路并接受评价,但更重要的是要解决问题,通过科学研究满足实际需求。

面对学生入学后不知科研工作如何开展的情况,黑大千制订了课题组科研工作开展的基本要求,详细到覆盖研究生入学到毕业的每个阶段。

在科研探索中“顶天立地”

黑大千目前从事核分析领域相关的科研工作,致力于中子活化分析仪器的开发。截至目前,黑大千和团队基于基础研究成果,开发了多种基于PGNAA技术的在线成分分析系统及危化品检测系统,在工业物料领域如煤炭、水泥、矿石成分在线分析应用中进行实时成分测量、分析,完成了多个基于PGNAA技术的工业物料成分分析系统的示范工程建设。

2021年是黑大千较为忙碌的一年。这一年,他牵头获批了科技部重点研发计划“战略性矿产资源开发利用”重点专项的青年科学家项目,这也是兰大历史上首次获批青年科学家项目。把中子活化分析仪器继续小型化、安全化,解决战略矿产资源开发利用中的在线测量问题,服务于智慧工业、智慧矿山等应用领域。

同一年,他受聘于科技部中国21世纪议程管理中心,担任国家重点研发计划“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”重点专项总体专家组成员,协助开展专项项目过程管理、项目组织实施技术咨询、为领域科技发展提供战略建议等工作。参与科技部国家重点研发计划项目综合绩效评价抽查、国家科技计划项目随机抽查、科技监督检查……黑大千积极献言献策,出色地完成了各类任务,多次收到科技部的感谢信。谈到未来,黑大千希望持续提升自己的科研能力和战略意识,努力成为服务国家的战略科学家。

怀着这样的想法,黑大千一直在做“顶天立地”的科研:应用研究和应用基础研究的出发点和落脚点都是要去满足实际的需求,首先要前往基层实地了解并明确需求是什么,而后进行技术层面的剖析,广泛调研国内外的最新研究成果,分析其背后的科学问题是什么,并创新性地予以解决,最终将研究结果应用于满足实际需求。只有这样,才能用“顶天”的原创性、具有自主知识产权的科学研究成果去真正服务于“立地”的实际应用,让研究成果落地开花。

他鼓励青年研究者不仅要做“科学家”和“工程师”,更要做具有战略意识的“发明家”:目之所及是民族所需,行之所至是国家所想,动手动脑将纸面理论转化为看得见、摸得着的现实工具。

关于未来,黑大千希望致力于做好两件事:第一,继续做强原始创新,依靠目前的分析技术和分析目标,紧扣国家需求导向,做应用方向的拓展。例如开发矿物开采在线检测仪器,实现矿山智能化检测。第二,依托仪器国内相关学会,搭建核分析仪器领域平台,在这一领域进行专业化整合,汇集相关力量形成集聚效应,让致力于核分析技术研究的年轻人有机会向行业内的“大先生”们请教学习,让核分析仪器领域的专家人才发挥所长,共同解决我国关键核分析仪器开发的人才以及技术缺口问题。

调试瞬发伽马射线信号获取电子学系统

承担、参与项目很多,黑大千时常感觉自己“连轴转”。面对压力,他有自己的纾解方式。在常常忙碌到凌晨的兰大核学楼,被朋友同事称为“麦霸”的他有时会把音乐调大,放开嗓子吼上几首最爱的Beyond:“今天只有残留的躯壳,迎接光辉岁月,风雨中抱紧自由……”

与兰州大学2020级核技术专业同学在班会中畅谈人生

面对教室里一群对核科学和对未来好奇、懵懂、期待的学生,作为班主任的黑大千跟他们讲“自强不息,独树一帜”的校训和自己对人生价值的思考十分契合,讲兰州大学扎根西部、服务国家百余年的厚重和传承,讲自己在南开中学、南航求学工作时或有趣、或艰辛的经历,讲自己对“穷理以致其知,反躬以践其实”的理解与实践……他知道,数年以后这些年轻人将接过历史的接力棒,把核科学发展与时代的重担扛在肩上。而如何坚守初心、坚定信心、坚持决心都是需要时间与行动来回答的命题。

 

 

日期: 2022-08-15 来源: 党委宣传部(融媒体中心)