“电影《阿凡达》里面的悬浮山,主要是因为山里有一种室温超导材料,可以在星球磁场中实现磁悬浮。”在讲座现场,中国科学院院士、南方科技大学校长薛其坤分享了团队在超导和高温超导领域的研究进展。
24日上午,“科学与中国”走进大湾区暨深圳第十一届院士专家巡讲系列活动开幕式在南方科技大学举行。近30位院士走进湾区,将科普讲座送到广州、深圳、东莞、佛山、澳门等地。
开幕式现场,在中国科学院院士、能源科学与工程热物理专家赵天寿的主持下,薛其坤与中国科学院院士、固体力学专家杨卫一起,开展了一场“漫谈科学技术创新与科学普及”的对话。
“目前人类造出的各种足式机器人,奔跑速度始终达不到同样质量动物的最高速度,最多只能达到一半左右。”杨卫先抛出一个问题,“人类用的材料和动力源,从单位体积内的包含的能量的角度看应该比动物天生的更好,为什么效果比不上动物?”
他总结了两方面——一是控制管理系统,动物有长期学习形成的经验,人造的机器人则要采用人工智能深度学习,逐步学会调整步态;二是要有耦合的思维,不能让躯体各个部位各行其是。“调整思路后,我们学生造出来的第二代足式机器人,在仿线米的速度进行奔跑,并在实物上跑出了每秒8米的速度,有望达到人类运动员的水平。”
身为材料物理专家,薛其坤主讲的“高温超导和高温超导机理 ”话题,与生活似乎有点距离,但他用一个例子迅速抓住听众的注意力:“大家都看过《阿凡达》,里面的悬浮山就是用了超导材料。如果在现实中造出来,我们坐在山上就能飞到上海出差。”
“超导需要很低的温度,以前要用液氦,每公斤要一两百元;现在用液氮就可以了,液氮每公斤4元,和矿泉水的价格差不多。”薛其坤从超导的百年历史开始入题,逐步谈到自己和团队的最新科研成果,介绍了量子反常霍尔效应和在钛酸锶衬底上的单层铁硒高温超导现象及其研究过程。
薛其坤介绍,团队试图回答的是“非常规超导体”到底如何“非常规”的问题。搞清楚这个科学问题,能推动高温超导技术进步,推动可持续发展。
“我们从2008年开始围绕自己的想法来做研究。可能最后的结果会证明我们是错的,但如果能用顶配水平的仪器做出可靠的实验数据,对这个科学问题的解决也会很有帮助。”薛其坤认为,从事科研就要有批判性的精神。
作为大学校长,薛其坤很关注基础研究和青年科研人才教育培训话题。他要求团队里的学生都熟练掌握实验仪器的使用,“要像自行车运动员使用自行车一样,闭着眼都能用”。
他说,挑战世界性的科学难题,需要高超的技术、深厚的物理功底,还要基于深入思考提出自己的观点,敢于挑战主流观点。“这种坚持是非常不容易的,可能很难取得进展,作为年长的科学家,我们要引导青年学生敢于攻坚克难,做高难度的创新,在过程中培养科研基本功和团队创造新兴事物的能力”。
“好的青年科研人才,要‘卷’,但不能‘内卷’。”杨卫说,希望年轻人能多待在实验室,多做科研工作,“这样‘卷’才能快速成长”;同时,教授老师们应该为有内驱力的学生营造良好的科研环境,“对这样的学生,不要用条条框框来限制他们,可以让他们自由探索,做创新的事”。
“像粤港澳大湾区这样处于科创前沿的地区,我们每来一次都很有收获。”中国科学院院士、学部科普与教育委主任杨玉良说,本次科普讲座系列活动邀请到近30位院士参加,是历年来院士数量较多的一次,“院士们都很忙,以前投入科普工作的精力相对较少,近年来充分提高了对科普的重视程度,也在与湾区的高校、企业、科研院所等机构的交流中激发了灵感、积累了经验。”
24日下午和25日,院士科普讲座系列活动分别深入广州、深圳、东莞、佛山、澳门等地,院士们走进党校、高校、科研机构和中小学校作科普报告,为不同人群送上科普盛宴。
“我们会设置差异化的科普内容。以面向党员干部为例,多科普一下前沿信息技术,包括碳达峰碳中和等的意义,能帮他们形成科学决策,从更高层面惠及大众。”杨玉良介绍,25日上午,中科院院士赵宇亮将走进广东省委党校,开展纳米技术及其应用的相关科普讲座。
“科学与中国”院士专家巡讲活动是2002年由中科院发起,联合中宣部、教育部、科技部、工程院和中国科协等六部门共同主办的高层次科普活动。广大院士深入边远山区、各级党校、工矿企业、高校院所等,作了2000余场的科普报告和讲座,足迹遍布31个省、自治区、直辖市和港澳特别行政区。
本次活动由深圳市科技创新委员会、南方科技大学、深圳市科学技术协会、深圳中科院院士活动基地承办,广东省科学协会提供支持。2010年起,“科学与中国”院士专家巡讲活动落地广东,连续组织并且开展了10届“科学与中国”院士专家巡讲活动,已成为中科院学部发挥科技智库功能、服务湾区发展的重要品牌活动。
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