新時代 新征程 新偉業丨小納米是他的大世界——“自立自強科技人”係列報道③
更新時間：2023-4-24 12:22:24 來源：河南日報
時政要聞
鄭直教授（左二）正在指導本科生做實驗。受訪者供圖
對話青年人
許昌學院化工與材料學院2020級學生張涵博：
作為一名工科生，我對科研比較感興趣，請問您覺得在大學本科階段，應該怎樣培養、提升個人科研能力和素養？
“中原學者”、許昌學院院長鄭直教授：
大學生科研能力和科研素養的培養，是高等教育的重要任務之一。對於本科生來說，要培養科研興趣，特別是對未知領域研究的興趣，要保持好奇心和求知若渴的精神；要善於發現問題，打破思維慣性，保持獨立思考；要提高文獻檢索能力，掌握信息搜索的方法和技巧；還要多參加實踐，通過深度參與做實驗、分析數據、梳理數據、彙總結果、得出結論這一專業的科研訓練過程，同學們的開放性創新思維和綜合創新能力定會逐步提升。作為新時代大學生，希望你們努力學習老一輩科學家篤行不怠的攻堅精神，為創新型國家的發展與建設奉獻青春力量。 （本報記者史曉琪整理）
□本報記者 史曉琪
2005年，鄭直從香港中文大學完成學業，在香港、上海和許昌三個城市之間，選擇來到許昌學院工作。
為何做出這樣一個“不合常理”的選擇？“河南對科技的重視太讓人感動，我想用所學報效家鄉。”4月17日，鄭直教授感慨，“來到許昌學院後，學校投入上千萬元組建表麵微納米材料研究所，為我和團隊搭建起科研平台，這也是許昌學院第一個研究院所。”
從此，瞄準地方經濟社會發展、產業升級迭代、創新型人才培養所需，鄭直心無旁騖，一頭紮進科研世界夜以繼日攻難關，深入企業車間細問需求解難題，並積極探索地方本科院校應用型創新人才培養的突破之路。
讓鈞瓷綻放更迷人的光彩
18年過去，許昌學院表麵微納米材料研究所已“長成”為河南省微納米能量儲存與轉換材料重點實驗室，許昌學院已構建起“產學研教創一體化”應用型創新人才培養體係，鄭直也從心懷夢想的熱血青年成長為“中原學者”，科研上的主要貢獻集中在納米表界麵的精準調控，在納米鈞釉材料、薄膜太陽能電池、超硬材料等領域收獲了一項項科研碩果。
在鄭直心裏，科研的價值在於造福於民，社會需求就是他的科研方向。
“入窯一色，出窯萬彩；鈞瓷無對，窯變無雙。”神秘莫測的鈞瓷是國家的文化名片。然而，在同一平麵中，鈞瓷或表現為開片之美，或色澤豐富，或圖案天成，想使這些特點同時出現在一個平麵，一直是個難題。
鄭直帶領團隊，將納米材料與傳統釉料相結合，研究出具有獨特藝術效果的陶瓷釉——結晶釉，並創新性地在釉料中引入微量納米呈色元素化合物，改性傳統鈞瓷釉料，從而燒製出質感更好，成品率更高，呈色效果、重複效果更好的鈞瓷產品。
“鈞瓷的燒製溫度一般在1300攝氏度，納米技術可使它的燒製溫度降到1260攝氏度，更節能更環保。”鄭直說。
如今，鄭直團隊和河南大宋官窯股份有限公司、孔家鈞窯等鈞瓷名企都有合作，不僅為企業帶來良好的經濟效益，也為傳統文化傳承與科技創新的融合提供了新思路。
“得有人去坐這個冷板凳”
除了應用研究，鄭直在基礎研究領域的深耕也在同步進行。“‘勇闖無人區’很難，但一定得有人去坐這個冷板凳，因為隻有多出顛覆性的創新成果，才能加快實現高水平科技自立自強。”鄭直經常這樣說。
矽太陽能電池用途廣泛，但是矽的生產過程會造成很多汙染。十幾年來，鄭直團隊一直在研發新材料，希望它能替代矽，做出新型薄膜太陽能電池。他和團隊成員創新性地利用金屬表麵單質反應，設計製備了30多種二元和多元無機硫族化合物、鹵族化合物半導體光電材料，低成本解決了納米結構精準調控的難題，揭示了納米表界麵調控、載流子分離傳輸與光電效率增強的作用機製，相關成果獲得河南省科學技術進步獎一等獎。
近期，他們和國家納米科學中心合作，在新型薄膜太陽能電池材料研究領域取得重要進展，實現了新型銅銀鉍碘薄膜光伏材料領域最高的光電轉換效率，這項成果為開發下一代高效、穩定、環保的光伏材料提供了一條切實可行的路徑。
“我們竭盡所能把新型薄膜太陽能電池研究往前推進，哪怕是能讓後來者踩在自己的肩膀上走得更快一點更遠一點，也是一件非常幸福非常值得的事情。”鄭直說。
助力我省超硬材料產業強者更強，也是鄭直團隊的心願。在河南黃河旋風股份有限公司建立“中原學者”工作站後，他們與鄭州大學、東北師範大學合作，找到了低成本製備低密度高熱導率的金剛石/銅複合材料的方法，應用後可大大延長電子產品的使用壽命，有望成為金剛石產業發展新的增長極。
為本科生插上創新的翅膀
是勇攀高峰的科研工作者，也是學生成長成才的引路人。國家的發展靠創新，科技的未來在青年，鄭直明白“創新”二字在人才培養中的分量。
2006年，來到許昌學院的第二年，他就帶著團隊設置了一門“開放平台實踐課”，選拔部分本科生走進實驗室，嚐試以導師製的形式訓練本科生的科研和創新能力。“結果，學生的踴躍程度超出我想象。”鄭直欣喜又欣慰。
17年過去，堅持教育、科技、人才“三位一體”發展，“開放平台實踐課”已從一門課拓展為延伸至畢業設計的課程體係，由原來部分學生參與變為全員參與，鄭直倡導的“開放·實踐·創新”的本科生創新教育理念，讓課堂不再局限於教室，實驗室、工廠、校企協同創新平台都成了教學主場地，理論課也搬到了實驗室，教師科研活動與教學、學生創新實踐活動融為一體，打破傳統課堂教學的時空壁壘，為學生打開了一扇接觸科技創新新思想、新方法的大門。學校幾乎每一個創新成果的背後，都有本科生的身影。
“僅最近5年，學校理工科學生就參與發表科技論文200多篇，獲得授權國家發明專利近200件，獲得省級以上學科競賽獎勵2000多人次。”說起學生的成績，鄭直比自己得獎還要高興。
這是學生的幸運，也是教育的幸運。
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作為一名工科生，我對科研比較感興趣，請問您覺得在大學本科階段，應該怎樣培養、提升個人科研能力和素養？
“中原學者”、許昌學院院長鄭直教授：
大學生科研能力和科研素養的培養，是高等教育的重要任務之一。對於本科生來說，要培養科研興趣，特別是對未知領域研究的興趣，要保持好奇心和求知若渴的精神；要善於發現問題，打破思維慣性，保持獨立思考；要提高文獻檢索能力，掌握信息搜索的方法和技巧；還要多參加實踐，通過深度參與做實驗、分析數據、梳理數據、彙總結果、得出結論這一專業的科研訓練過程，同學們的開放性創新思維和綜合創新能力定會逐步提升。作為新時代大學生，希望你們努力學習老一輩科學家篤行不怠的攻堅精神，為創新型國家的發展與建設奉獻青春力量。 （本報記者史曉琪整理）
□本報記者 史曉琪
2005年，鄭直從香港中文大學完成學業，在香港、上海和許昌三個城市之間，選擇來到許昌學院工作。
為何做出這樣一個“不合常理”的選擇？“河南對科技的重視太讓人感動，我想用所學報效家鄉。”4月17日，鄭直教授感慨，“來到許昌學院後，學校投入上千萬元組建表麵微納米材料研究所，為我和團隊搭建起科研平台，這也是許昌學院第一個研究院所。”
從此，瞄準地方經濟社會發展、產業升級迭代、創新型人才培養所需，鄭直心無旁騖，一頭紮進科研世界夜以繼日攻難關，深入企業車間細問需求解難題，並積極探索地方本科院校應用型創新人才培養的突破之路。
讓鈞瓷綻放更迷人的光彩
18年過去，許昌學院表麵微納米材料研究所已“長成”為河南省微納米能量儲存與轉換材料重點實驗室，許昌學院已構建起“產學研教創一體化”應用型創新人才培養體係，鄭直也從心懷夢想的熱血青年成長為“中原學者”，科研上的主要貢獻集中在納米表界麵的精準調控，在納米鈞釉材料、薄膜太陽能電池、超硬材料等領域收獲了一項項科研碩果。
在鄭直心裏，科研的價值在於造福於民，社會需求就是他的科研方向。
“入窯一色，出窯萬彩；鈞瓷無對，窯變無雙。”神秘莫測的鈞瓷是國家的文化名片。然而，在同一平麵中，鈞瓷或表現為開片之美，或色澤豐富，或圖案天成，想使這些特點同時出現在一個平麵，一直是個難題。
鄭直帶領團隊，將納米材料與傳統釉料相結合，研究出具有獨特藝術效果的陶瓷釉——結晶釉，並創新性地在釉料中引入微量納米呈色元素化合物，改性傳統鈞瓷釉料，從而燒製出質感更好，成品率更高，呈色效果、重複效果更好的鈞瓷產品。
“鈞瓷的燒製溫度一般在1300攝氏度，納米技術可使它的燒製溫度降到1260攝氏度，更節能更環保。”鄭直說。
如今，鄭直團隊和河南大宋官窯股份有限公司、孔家鈞窯等鈞瓷名企都有合作，不僅為企業帶來良好的經濟效益，也為傳統文化傳承與科技創新的融合提供了新思路。
“得有人去坐這個冷板凳”
除了應用研究，鄭直在基礎研究領域的深耕也在同步進行。“‘勇闖無人區’很難，但一定得有人去坐這個冷板凳，因為隻有多出顛覆性的創新成果，才能加快實現高水平科技自立自強。”鄭直經常這樣說。
矽太陽能電池用途廣泛，但是矽的生產過程會造成很多汙染。十幾年來，鄭直團隊一直在研發新材料，希望它能替代矽，做出新型薄膜太陽能電池。他和團隊成員創新性地利用金屬表麵單質反應，設計製備了30多種二元和多元無機硫族化合物、鹵族化合物半導體光電材料，低成本解決了納米結構精準調控的難題，揭示了納米表界麵調控、載流子分離傳輸與光電效率增強的作用機製，相關成果獲得河南省科學技術進步獎一等獎。
近期，他們和國家納米科學中心合作，在新型薄膜太陽能電池材料研究領域取得重要進展，實現了新型銅銀鉍碘薄膜光伏材料領域最高的光電轉換效率，這項成果為開發下一代高效、穩定、環保的光伏材料提供了一條切實可行的路徑。
“我們竭盡所能把新型薄膜太陽能電池研究往前推進，哪怕是能讓後來者踩在自己的肩膀上走得更快一點更遠一點，也是一件非常幸福非常值得的事情。”鄭直說。
助力我省超硬材料產業強者更強，也是鄭直團隊的心願。在河南黃河旋風股份有限公司建立“中原學者”工作站後，他們與鄭州大學、東北師範大學合作，找到了低成本製備低密度高熱導率的金剛石/銅複合材料的方法，應用後可大大延長電子產品的使用壽命，有望成為金剛石產業發展新的增長極。
為本科生插上創新的翅膀
是勇攀高峰的科研工作者，也是學生成長成才的引路人。國家的發展靠創新，科技的未來在青年，鄭直明白“創新”二字在人才培養中的分量。
2006年，來到許昌學院的第二年，他就帶著團隊設置了一門“開放平台實踐課”，選拔部分本科生走進實驗室，嚐試以導師製的形式訓練本科生的科研和創新能力。“結果，學生的踴躍程度超出我想象。”鄭直欣喜又欣慰。
17年過去，堅持教育、科技、人才“三位一體”發展，“開放平台實踐課”已從一門課拓展為延伸至畢業設計的課程體係，由原來部分學生參與變為全員參與，鄭直倡導的“開放·實踐·創新”的本科生創新教育理念，讓課堂不再局限於教室，實驗室、工廠、校企協同創新平台都成了教學主場地，理論課也搬到了實驗室，教師科研活動與教學、學生創新實踐活動融為一體，打破傳統課堂教學的時空壁壘，為學生打開了一扇接觸科技創新新思想、新方法的大門。學校幾乎每一個創新成果的背後，都有本科生的身影。
“僅最近5年，學校理工科學生就參與發表科技論文200多篇，獲得授權國家發明專利近200件，獲得省級以上學科競賽獎勵2000多人次。”說起學生的成績，鄭直比自己得獎還要高興。
這是學生的幸運，也是教育的幸運。
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