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理科踩油门,学校加速度

时间:2016-11-10单位:党委宣传部浏览量:2867

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  说起生活里熟悉的彩电,我们也许会想到上世纪90年代的 “华工三剑客”,会想到走在显示技术前沿的发光材料与器件国家重点实验室,但在2015年8月,华南理工又贡献出了一项国内首创,那就是由物理与光电学院谢菠荪教授牵头研发的虚拟环绕声电视音响技术——这一技术可以不必在家里各个角落摆放上笨重的扬声器,就能实现类似影院的环绕立体声效果。
  博观而约取,厚积而薄发。虚拟环绕声技术的研发与应用,正是华南理工大学近年来理科发展的一个缩影。

 

学科地位与水平不断提升

 

  做规划、建学院、引人才、给政策、重投入,华南理工大学一直高度重视发展理科。《华南理工大学改革与发展“十一五”规划》根据当时国家和地方产业结构调整和优化升级的需要,提出学科建设要坚持“有所为、有所不为,集中优势力量,抢占制高点”,在此原则指导下,学校不断调整学科结构,优化学科布局,开展学科和学院的大幅度调整,巩固提升工科,加快发展理科,积极扶持有特色的人文社科,加强一级学科和重点学科建设,学科整体水平显著提升。
  随后的“十二五”规划中,学校提出“全面规划,突出重点,协调发展,促进交叉,形成特色”的学科发展原则。对于理科,则希望通过加快发展,不断完善综合性学科布局,进一步提升学科整体水平。当时提出,要依托“985工程”下一阶段建设,重点支持化学、生物学、数学、物理学等基础学科的发展,争取在若干新兴前沿学科方向形成特色和优势,为工科等其他学科的可持续快速发展提供有力支撑。
  “十二五”期间,学校学科建设迈上了新台阶。其中数学学院、物理与光电学院的成立,明确了两大基础学科的发展方向;新增数学、化学、生物学、统计学4个一级学科博士学位授权点,实现了零的突破;“十二五”期间新增的农业科学、物理学、生物学3个ESI学科领域中,理科就占了两席,化学学科更于2016年7月进入前千分之一……

青年教师破格晋升聘任仪式

  在人才队伍建设上,理科依托于学校“人才强校”战略以及各种人才计划,在高层次人才的引进和培育方面取得显著进步。目前,共拥有双聘院士2人、千人计划(含青年千人计划)入选者6人、长江学者3人、国家杰出青年基金获得者3人、国家优秀青年基金获得者1人、教育部新世纪人才8人……
  包括诺贝尔奖获得者、菲尔兹奖获得者在内的世界一流学者被邀请前来学校进行讲学和开展研究,与青年教师互动交流;搭建青年人才特区,推出青年教师破格晋升专业技术职务评审制度,完善先上岗制度;为优秀青年人才提供特殊人才补贴……在青年教师培养上,理科也充分利用学校的各项“利好”政策,收效显著。如生物科学与工程学院的先上岗研究员凌飞,2011年作为共同第一作者完成的论文在国际顶尖期刊Nature Biotechnology上发表;理学院教授梅军,2012年以第一作者在国际顶尖期刊Nature Communications上发表论文,其成果被审稿人评价为声学超材料领域的“游戏规则颠覆者”。
  “十三五”建设期间,高水平的师资队伍仍然是华南理工大学理科建设的重中之重。化学学科所在的化学与化工学院负责人表示,将引进与培育并举,主动出击,物色优秀年轻人才来学院工作,重点支持他们申报“青年千人”“青年长江”等人才计划。对于新入选的高层次人才,学院将给予实验室用房费用减免、配套经费支持、研究生招生指标倾斜等一系列扶持。

 

探索多样化的创新人才培养模式

 

  华南理工大学拔尖创新人才培养的成绩被社会誉为“华工现象”“华工模式”,而有关这一荣誉的故事要从2007年的一个大二理科生讲起。
  从2006年开始,华南理工大学生物科学与工程学院鼓励、帮助一二年级本科生前往国内顶尖科研机构进行实践。第二年,该学院的二年级本科生金鑫得到了前往深圳华大基因实习的机会。
  在实习即将结束时,金鑫认真记录下了自己对于生物科学的全新认识以及在华大基因的深刻感悟。这篇被华大基因院长汪建定为中层干部内部传阅材料的实践报告,证明了金鑫实践期间的优异表现和未来的发展潜力。为此,华南理工大学与华大基因联手,为金鑫等4名同学专门打造了个性化的培养方案:华大基因破格提前录用这4位同学,他们每周将有3天时间到华大基因工作和实践,其余时间则在学校内完成相应的课程和学分。
  这一培养模式在2009年3月被推广开来——双方联合成立基因组科学创新班,从生物科学与工程学院、计算机科学与工程学院、软件学院和理学院相关专业中选拔学生,按照“2.5+1.5”模式开展拔尖创新人才培养。
  这之后的故事已为人们所熟知——该创新班学生陆续在Nature 、Science上发表研究成果,得到了近百家媒体的报道与评论,Nature杂志为之发表社论,在国内外教育界引起强烈反响。截止到目前,已有84人次在Nature、Science、Cell等国际顶尖期刊发表科研成果论文67篇,该班级团队入选中国首批“小平科技创新团队”。
  开设多个创新班,屡获美国大学生数学建模竞赛、国际遗传工程机器大赛、全国大学生数学竞赛、广东省物理实验设计大赛等国际国内奖项,新增多个国家级精品资源共享课程,书写加拿大西安大略大学101分答卷的佳话……近年来,学校理科在人才培养上硕果累累。同时,作为基础学科,理科通过数学、物理等公共课的教学与实验指导,共同探索着多样化的创新人才培养模式。

创新班本科生在Nature上发表论文

  以数学学科为例,记者在采访中了解到,数学学院除了本学科的教学任务外,还安排了60多位教师长期为其他学科的本科生、研究生授课,平均每人每周达到12课时,这为进一步完善学生的知识体系提供了良好基础。如前文提到的金鑫,虽然就读于生物科学与工程学院,但是他认为高等数学“非常有用”,是他最喜欢上的课程之一。此外,从全国大学生数学竞赛非数学专业组以及中美数学建模大赛的优秀成绩来看,华南理工大学非数学专业学生的数学水平整体提高。
  物理学学科亦是如此。物理与光电学院承担了全校本科生的公共课教学任务,每年大约完成17000人的“大学物理”“大学物理实验”“电子工艺实习”的教学工作。学院通过参加示范课、研讨会以及实验教学改革等多种举措,提高本科教学质量,学生的课堂满意度不断提高。

 

兼顾原始创新与交叉融合

 

  1957年1月,担任华南工学院(1988年改名华南理工大学)教务长的冯秉铨曾在《光明日报》上撰文指出当时中国高校理工分家带来的损失。他在文中这样看待“理”与“工”的关系——“理”从理论上可以指导“工”,“工”从实践上可以刺激“理”。因此,冯秉铨主张“理”与“工”不能分家,事实证明,这一判断是很准确的。作为以工见长的华南理工大学,其理科的发展要坚持理工结合、交叉融合,自然也是学科建设任务中的应有之义。
  华南理工大学自组建之日起就创办了化学学科。其主动服务国家特别是广东经济建设和社会发展,大力培养理论基础扎实、实践能力强的高素质人才,积极服务石油化工、医药、新材料、新能源、电子信息等高新技术和支柱产业的建设,极力促进科学研究与生产实践相结合,注重科研成果转化,经过60多年的发展建设,化学学科形成了具有工科应用特色的理科。
  在华南理工大学,有相当多的工科学科、专业在全国名列前茅,如轻工、食品、化工、材料等。这些学科、专业中都存在着一些和化学学科紧密相关的基础性的科学问题,因此化学学科通过瞄准这些需求,来规划调整自身的重点发展方向,从而为学校工科发展起到强有力的支撑作用。
  与化学学科一样进入ESI学科领域的物理学,立足于物理学国际研究前沿,开展基础和应用基础研究,并结合学校的工科优势及广东省经济建设的需求,进行交叉学科及服务社会的应用型研究。目前,其关于电声学与听觉声学、新型能源材料的研究已经成为该学科的优势与特色。同样,生物学科重点建立基因、蛋白及细胞水平的前沿生物技术体系,推进前沿技术在工业生物技术及医药生物技术领域的应用,也体现出了该学科理工医相结合的独特优势。

诺贝尔物理奖得主到校交流

  然而,如果单纯强调理工结合,而不注重理科自身的发展壮大,这样的理工结合也很难走得远。学校鼓励理科立足前沿开展基础研究,打造特色优势学科方向,以此带动理科整体水平的提高。
  在采访过程中,记者感受到,各个学科都非常注重原始创新和特色发展的重要性,这使得它们近年来取得了显著的发展成就,产生了大批代表性成果,如数学学科瞄准国内一流、国际上有重大影响的目标,集中优势资源在非线性偏微分方程、量子代数与群论两个重点方向上展开研究;物理学学科在新凝聚态体系的研究方面一直走在国际前列;化学学科积极抢占国际化学科学研究的前沿,在绿色有机合成化学、纳米与功能材料化学、纳米生物与分析化学、无机与仿生催化化学、电化学与燃料电池等研究领域产生了大量具有我国自主知识产权的研究成果,形成了一批国际影响力大的、特色突出的研究方向;生物学学科围绕食品安全、人类健康与重大疾病防治中的关键科学和技术问题,已在生物信息学、微生物基因组学、细胞免疫学、心血管/肿瘤/糖尿病的重大疾病分子机制、新药筛选模型及新药创制等相关科学研究上取得重要进展,并瞄准合成生物学,广纳贤才,构建平台。

 

服务社会能力不断增强

 

  2013年,H7N9禽流感病毒在多地相继出现,最先研发出“人感染H7亚型禽流感病毒抗原检测试剂盒”的广州万孚生物技术有限公司,在试剂盒的研发过程中遇到了检测精度不高的问题。数学学科刘深泉教授受邀领军上阵,与团队成员一起通过重新建立数学模型,成功探索出在不同浓度区间更加如实反映待测标志物浓度变化趋势的拟合曲线,将检测误差由原来的15%以上降低到8% 以内,创造了显著的社会效益和巨大的经济价值。
  将科学研究转化为成果应用,服务于国民经济发展,并非是工科独有的“专利”,通过直接成果转化、学科交叉融合、输送人才、科学普及等手段,理科在服务社会方面也同样有广阔的空间。
  物理学学科的赵彦明教授利用华南理工大学学科交叉的优势,在锂离子电池材料研究中取得一批具有国际先进水平的研究成果,开发出3款极具商业价值的产品;发现了几种具有自主知识产权的新型锂离子电池材料,并已与广州、东莞、宁德多家公司进行了项目对接。
  通过学科交叉与协同创新,生物学学科建立了蛋白质工程先进技术服务体系。以该技术服务为基础,协助广东天普生化医药股份有限公司建立了由含量极低的尿液中公斤级提取天然蛋白的核心技术,实现了高纯度尤瑞克林/乌司他丁/尿激酶三药联产工艺技术,通过提高产品标准战略打破了国际垄断,同时打破了乌司他丁注射剂长期依赖进口的局面。该项技术及成果获得了国家科学技术进步二等奖。

成功研发国内首辆混合电力电动汽车

  我国在长期的矿产开采、加工以及工业化进程中累积形成的重金属污染近年来逐渐显现,针对重金属监控的技术需要十分迫切。化学学科纳米传感器研究团队针对这一需求,研发的纳米传感器实现产业化生产和销售,在广东、湖南、江西、广西、云南等地的重金属监测中发挥了关键的作用,大大地推动了国产重金属监控纳米传感器的技术发展。

  如上所述的例子不胜枚举,同时,在理科发展过程中,不同的学科也面临着人才引进、资源获取上的一些难题。据了解,在下一步的发展规划中,学校将一方面鼓励理科加强人才队伍建设,瞄准自然科学发展前沿,积极开展基础研究和前瞻性研究;另一方面,进一步促进理科与工科的交叉融合,强化其对工科优势学科发展、高水平科学研究和拔尖创新人才培养的基础支撑作用。
  在建设世界一流大学和一流学科的道路上,华南理工大学这辆高速行驶的汽车,将得益于理科踩下的油门,获得更快的行驶速度。

 

《新视点》第9期团队
文 字:卢庆雷  刘  涛
图 片:资料图片
编 审:柯 宁 孙宏志
总策划:王丹平

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