创新力量看浙Young⑥丨“算”出材料新性能，“新浙江人”用计算赋能科研成果产业化

编者按

让计算的力量赋能万物，在基因中寻找生命的奥秘，从海洋中洞悉环境变化趋势……创新的力量，正涌动在浙江大地上。

发力原始创新，浙江十大省实验室是重要力量。在这些高能级创新平台中，许多富有朝气、充满活力的青年科研人员成为创新的主力军，他们或忙碌在实验室中破解技术难题，或跨越过山川海洋把论文写在大地上，用坚韧不拔、勇攀高峰的科研精神，书写着一个个奋进向上的故事。

日前，潮新闻策划推出《创新力量看浙Young》系列报道，通过蹲点探访省实验室，近距离观察一线青年科研人员的工作日常，展现浙江积极推动科技创新发展的时代风貌。本号将陆续予以转载。

从加拿大回国，再到入职乌镇实验室，2个月的时间里，冯子民正渐渐融入这座小镇。

作为乌镇实验室先进功能陶瓷材料研究中心的一员，他要用“计算”支撑实验室新材料领域科研发展。他说，目前，一切都挺顺利。“孩子们都入学了，实验室食堂味道不错，城市交通很便捷。”

更重要的是，在这个新平台，他看见一条新材料产业发展之路，正开疆辟土、未来可期。

冯子民 受访对象供图

“我为新材料产业化‘打辅助’”

陶瓷材料，不仅可以成为家里的“花瓶”。随着科学技术的发展，它正作为一种重要的功能材料，广泛应用在航空航天、医疗器械、智能制造等多个领域。

“比如体重秤、雾化器、手机里的声筒等，都可能用到我们中心研究的无铅压电陶瓷材料。”冯子民介绍，“作为一种新材料传感器，压电陶瓷材料具有驱动精度高、功耗低和机电转换效率高等优势，无铅工艺对环境、身体健康也会更友好。”

什么是压电材料？1880年，诺贝尔奖获得者居里兄弟发现了压电效应。百余年后，可用来实现电能与机械能相互转换的压电材料，是国内外科学家们研究，并进行成果转化的热门领域。

通过无数的计算，发现和分析压电材料的新性能是冯子民的主要工作。“我们的工作成果就是告诉大家，怎么做会有什么结果。”冯子民谦虚地表示，“在应用型研究里，我主要是为大家的实验、产品产业化‘打辅助’。”

工作时间，冯子民的电脑里，是密密麻麻的英语论文。他需要时刻关注全球关于压电材料的最新研究。密密麻麻的还有一般人都看不懂的各种数学公式。利用方程式、函数公式等，他需要计算出相关材料在不同情况下可能产生的不同影响。

他举例，目前，团队就在计算相变材料在不同温度等条件下，微观排列会发生的变化。“比如一种材料在达到哪种温度时，会发生状态的改变，这种状态可不可逆等。”

“物理是一门带劲的学科”

从中国科学技术大学本科毕业，再到加拿大麦吉尔大学攻读硕士和博士学位，冯子民求学的专业一直都是理论物理。

他觉得，物理是一门非常“带劲”的学科。

“物理会提出一些比较抽象的概念和理论，但最终是为预测和解释客观事物的运行规律服务的。特别是就业后从事的新材料领域，就落实到了更具体的东西上。”冯子民说道。

回忆起科研经历的几个突破瞬间，冯子民仍然记得那种无法言说的喜悦。他说：“那种突然弄清楚一件事情的感觉，是很爽的。”

上学时，他在研究量子输运理论时，遇上了难题。“摸索了很久，但突然发现可以用一种通行的解法去解决，那种从未知到已知的过程，非常开心。”

另外一个开心瞬间，是最终证明，自己研究的东西，是有用的时候。

就像现在，他的研究也是为了“有用的”成果服务。在一系列数据的演练、推算基础上，先进功能陶瓷材料研究中心的一系列产品要逐步走向产业化——

由团队研发的环保型压电材料，医疗超声雾化设备，已经正式投产，并向全世界进行推广。这款无铅雾化器由高频振荡电路和压电陶瓷换能片组成，通过电能转化成机械能并产生超声波，将液体击碎成微米级的雾气，相较传统雾化器，更加无害、健康。

此外，团队正在积极研发一款无铅压电多层器件，预计在今年7月份前成立公司，搭建量产生产线。“这款材料能用作手机里的发声器件。对比传统材料使用的重金属，它密度低重量能轻40%左右，成本降低约30%。”中心执行负责人姚方周介绍。

有数据统计称，2024年全球无铅压电材料的市场规模将超4.5亿美元，未来五年年均复合增长率预计可高达20.8%。在乌镇实验室所在地桐乡，近年来，也着力发展以新材料为主导产业的先进制造业，承包了全球25%的玻纤新材料和中国31%的化纤新材料，新材料产业产值突破千亿元。

无论是冯子民或其他成员，都坚信团队正行驶在一个潜力无限的新赛道上。“要抓紧新机遇，进一步助推国内前沿材料产业高质量发展。”

乌镇实验室先进功能陶瓷材料研究中心中试产线设备 乌镇实验室供图

“很自豪，成为一名科学校长”

前几天，冯子民被聘请成为乌镇当地一所小学的“科学校长”。对于这个新鲜的名头，他很自豪也深感责任重大。

他告诉记者，自己能开拓科研事业，或多或少得益于科普的力量。“以前学校就有类似的活动，通过机缘巧合，看了很多科普书籍，一来二去发现对科学的喜爱，就一直往相关方向努力了。”所以未来，他也期待通过努力，能为现在的学生们点燃科学的火花。

采访到一半，乌镇实验室相关负责人来敲门。“今天这场报告内容很不错，讲的是电池二氧化碳捕获方法，有空可以听一听。”冯子民连连答应，向记者介绍，实验室经常会请各个领域的专家来讲课，说的都是干货，也给予了自己的工作很多启发。

谈及来到乌镇实验室的感想，他欣然道：“在这里，可以专心做科研。团队合作很融洽，大家都能沟通顺畅，劲往一处使。”

“虽然乌镇实验室算是一个新的平台。但来之后的两个月，处处也能感受到实验室、当地政府对人才、对科研的重视。”在乌镇实验室实验楼里，价值百万以上的“镇室之宝”实验器材，被一个个小包间隔开，年轻的科研人员们三两成堆，正认真地在里面做各种实验。实验室展厅里，各中心研发的创新成果一一罗列，吸引眼球。

乌镇实验室凤凰湖园区效果图 乌镇实验室供图

据了解，今年下半年，乌镇实验室将正式入驻桐乡凤凰湖畔的凤凰湖科技城。随着实验室物理空间进一步拓展，借助长三角地区的区位优势，届时，乌镇实验室将进一步吸引更多如冯子民一般“高精尖”的人才。

“面向国家重大战略需求和地方经济主战场，我们将立足桐乡新材料产业规模优势，成为桐乡乃至嘉兴高层次人才密度最高的地方，为当地创新发展作出自己的贡献。”乌镇实验室相关负责人说道。

来源：潮新闻

责编：叶　扬

美编：郑娜莉

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