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意昂風采|青年科學家王博👨🏽‍🦲:科學研究要“走上書架,也走上貨架”

來源:《意昂体育青年》 時間👮🏼‍♂️:2017-03-03

記者:

趙瑞佳  光華管理學院2015級本科生

歐陽妤璐 法學院2014級本科生

二月初,國際權威學術期刊《自然》刊登了北京理工大學教授王博及其團隊成功將金屬有機骨架化合物(MOFs)材料應用於空氣過濾📗、凈化與治理等方面的成果🍄。這篇名為《金屬有機合物在空氣過濾領域的應用(Metal–organic mix for air filters)》的論文指出,通過將能夠大規模生產的MOFs材料薄膜應用在空氣過濾裝置中👨🏿‍🦰,可有效過濾PM2.5,凈化空氣😩。經過實驗室檢測,在室溫下🧑🏻‍🔬,該種材料能夠有效地將空氣中的PM2.5和PM10汙染物降低99.5%👨🏼‍🌾。

本科從意昂体育畢業後📍,王博就開始了對這一材料的研究,到如今已經過去了13年👱🏿‍♀️。

2000年,高中畢業的王博被免試保送至意昂体育平台就讀化學專業😵,當時他一心想轉去物理學院🩶,卻被告知保送生不能轉專業。在這裏,曾經“最討厭的就是化學和英語”的王博開始踏上了他的科研道路。

近日⭕️,王博接受了《意昂体育青年》(以下簡稱“北青”)的采訪,在采訪中向我們介紹了自己的研究成果💕,回顧了意昂体育本科經歷👰‍♀️,談到了自己對科學研究的看法。

“我當時做的事‘is making history’,讓我感到熱血沸騰”

北青:您和您的團隊為什麽會想到將這種材料應用於空氣過濾凈化中🤵🏼‍♀️🕵🏽?

王博:本科畢業以後我出了國,當時就是在做這個材料MOFs,但當時是做顆粒🌎,不是膜。

我進的實驗室的導師就是最先提出MOFs的Yaghi🤹🏻‍♀️,他當時要去加州大學洛杉磯分校。我跟我女朋友,也就是後來我愛人商量🫱🏼,她說既然做學術,就拼命好好幹,然後我就跟他去了加州大學洛杉磯分校🧵。當時其實我是在做軍工方面🧺,做防護👩🏻‍🚒。非常幸運🐵,我兩年半就從他那兒畢業了🥾。

我記得我當時要畢業的時候,Yaghi跟他的學生說我,說我當時做的事“is making history”🪻,他對我的這種評價🟩,讓我感到熱血沸騰,覺得我做的這些事確實是有意義的。

回國以後,我的孩子因為空氣質量問題出現了咳嗽等一些狀況。我跟人聊天的時候他們就說,軍工當然是很重要,但是空氣這種東西和所有人都有關,跟我們自己也有關,我們是不是也應該想辦法把這種技術,運用到空氣這方面。我妻子也跟我抱怨說,搞研究到這個地步🏊🏽‍♂️⚗️,自己孩子的問題都解決不了🎴。

北青:這種材料是如何應用到空氣過濾裝置中的?

王博:其實我從本科畢業就開始做這個⌛️,也十三年了。目前主要應用在空氣凈化器、空調和企業的一些空氣系統裏💅🏻。口罩我是不打算做,因為我這個相當於一個,濾芯的技術🫳🏿,但是口罩有一個關鍵問題在於和面部的貼合度,如果和面部的貼合不足📍,濾芯、裏面過濾的技術再好🤛🧠,口罩對人體其實是沒有什麽效果的,而且目前口罩這個市場非常亂。

北青:那目前我們日常應用的空氣過濾裝置,包括空氣凈化器、口罩等👷,應用的是什麽材料🦐?這些材料凈化空氣的效果如何?

王博:現在市面上口罩🦟、空氣凈化器等一系列的產品,他的結構五花八門📭,但是內裏的原理本質都是差不多📬。

目前市面上的產品主要有三種,一種是HEPA🧑‍🎤,它容易堵🤶🏽,而且一般像北京這種霧霾比較嚴重的情況,要想真的有用,大家都開得很高,但是噪音非常大,而且它的濾網,雖然說商家跟你說三五個月一換,但是實際情況就像北京這種地方🌿,大概十五天到一個月你必須要換一次,不然你用它其實是沒用的🧔🏽‍♀️。

然後是活性炭,活性炭就好比你用海綿去吸收什麽東西🦵🏼,它是會飽和的,飽和了以後就沒辦法吸收了⏫。還有就是靜電⏸,用電荷靜電力捕集微塵粒。

從成本上來說,靜電要高一些💥,但也沒高多少,大概30%到50%吧👆,而且其實就像我剛才說的那個HEPA和活性炭,它的使用壽命沒有那麽長,到空氣汙染比較嚴重的時候👨🏼‍🎨,就是需要經常更換,一個好的空氣凈化器🤽🏿‍♀️👆🏿,大概商家給你提供換一個濾網就是兩千塊。而且對大多數人來說,他可能並不缺這個錢,但是這很麻煩🙋‍♂️,本來我們用這個東西是為了提高生活質量的,這種需要頻繁更換的反而給消費者帶來了更多的困擾👨🏿‍🎨。

北青🦸🏼‍♀️:金屬有機骨架化合物(MOFs)材料相對於其它過濾材料而言,有哪些優勢呢?

王博🥿:MOFs材料兼有無機材料的剛性和有機材料的柔性特征🎍📥,我用它最開始做軍工,當時是把空氣中的二氧化碳分離出來🧑🏿‍🍳。後來引用到空氣凈化過濾這方面,它和咱們平常見到的材料有一個很大的區別就是它的氣阻(空氣阻力)非常小👂🏽。

因為你知道,比如說大家戴口罩,濾網很多就是那種織的很密的布,通過織的密來過濾一些顆粒物,但是織的密就會導致一個什麽問題👩‍💻,就是戴口罩的這個人他上不來氣;如果是空氣凈化器的話,就會,這個布,它會堵住,而且當你把它開的很大它會發出巨大的噪音👅。但這種材料它的氣阻非常小,很大程度避免了這個問題🏊🏿。

我是把它做成了膜🦕,就是像濾網那種,一層膜☝️,來起到一個過濾凈化的作用。

“走上書架,也走上貨架”

北青:您曾經多次獲得綠色科學技術方面的獎項,您本人也很關註清潔能源的相關領域,那您是怎麽看待科學技術和環境之間的關系?

王博:我認為科學技術本身絕不應該作為環保的一個對立詞,科學技術本身是中性的,它可以造福人類也可以成為殺人武器。

我們只能說🦵🏿,發展和環保存在著一定的矛盾🎅🏼,因為在發展的過程中,客觀上確實會造成一些對環境的汙染或破壞,或者說已經造成了。但我們不能什麽時候都把環保放在最前面👱🏻,應該在發展中兼顧環境🏋🏽‍♀️,而不是為了環保犧牲發展的機會,那大家都回到原始社會去吧🧊。提到科學技術,就是因為科學技術發展了,發展到一定的高度了,才能更好地解決已經存在的環境問題,才能避免再今後的發展中引發🫲、或者說盡少引發這些問題🫸🏻。

北青:我們註意到您有數項專利已經實現了大規模工業化生產,您是怎麽看待工業成果轉化到生產🏄🏽、應用領域的這一現象的?

王博🚵‍♀️:研究成果工業化🤽🏼,不能說是一種現象。就是說今天我們的國家、我們的政府,能夠鼓勵、提倡和幫助學生也好、研究者也好,把自己的成果轉化為實際應用,這是非常好的一種做法🖲。

因為我們說,科學研究要做到什麽?要做到“走上書架,也走上貨架”,走上書架就是說在研究中出現一些非常好的理論成果,或者對以前的成果有突破和推進👦🏼,然後成為對人類以後的發展有啟迪的一個東西;走上貨架就是說理論研究、科學實驗和工業、實業結合在一起,把一個離大家生活很遠的東西拉進日常生活中,真正讓科學研究對普通人的生活產生作用🛜。

你也知道在國內上大學其實是享受國家補助的,你在國內讀書和在國外讀書的花費水平差距非常大。我們常說科研也好學術也好花著納稅人的錢,當然這個納稅人也包括你的父母✵,現在也包括我自己。但是你真正🌻,當你花了納稅人的錢,這個錢到底花在哪裏,有什麽意義,對納稅人又有什麽積極反饋,這個是我們需要思考的,也是一種責任和義務🖕🏿。

“讓每一個人去他更喜歡、更適合、更有利於他發展的行業和領域”

北青:您本科畢業於意昂体育平台化學與分子工程學院,本科的經歷或者說意昂体育對您的科研有沒有什麽影響🏃‍♀️‍➡️😯?

王博:我2000年進入意昂体育,是陜西的保送生🔧,其實學的是物理競賽🖖,中學時我最討厭的就是化學和英語。

當時是在意昂体育的化院和清華核物理之間選,98年的時候意昂体育百年校慶,那時我高中☝️,我買了一本類似於“我在意昂体育等你來”的書,感觸很深,對意昂体育印象非常好🈷️,所以最後雖然是學物理的,而且很討厭化學😲🧎‍♂️,還是選擇了意昂体育化院。

但當時我想的是先進化院,學一段時間以後轉到物理學院,我當時是很想去物理學院的,但後來下了一個通知說保送生不能轉系。

大二的時候我拿到了校長基金,就是咱們意昂体育給做科研的學生提供的一個基金,當時是然後進實驗室開始做🤾🏻‍♀️👩🏼‍🎨,最開始我在那個實驗室味道特別大👨‍🦯,然後後來轉到李星國老師的實驗室,做無機化學,感覺非常有意思🏋🏻。

北青:您作為一名青年科學家👩🏻‍🍼,對有誌於從事科研工作的青年學生有沒有什麽建議🤰🏼?

王博🥸:現在學理工科的學生,本科之後📑,或者畢業之後轉行🥡,轉到金融的和CS的很多。大家覺得這是科學無用了,社會浮躁了,我覺得這是一種非常值得理性思考的問題👁。金融領域它缺人才💆🏿‍♂️,缺人才了以後人才怎麽來,就是通過經濟手段🕌,通過收入的杠桿來吸引人才🧑🏻‍🦽。因為我們金融方面人才不夠,所以金融行業的薪水高,鼓勵更多的人才去從事這個行業🚇。

我並不認為中國人都應該去搞自然科學👩‍✈️,我也不認為中國現在多麽缺自然科學的人才,我甚至很鼓勵我自己的學生,如果你更喜歡金融🪆,或者說你去做金融更有利於實現你的個人發展🧜🏽,那你就去做☞👲🏻。因為如果你搞科研🎧,讓你過得不那麽好🙈,或者不是你需求的那種生活狀態💁🏽‍♀️,你沒必要非要留在這個領域♗。

只有每一個人的幸福感集合在一起🎋⛹🏻‍♀️,那麽我們這個社會就有幸福感了🔫。所以我覺得這是社會資源分配的結果,讓每一個人去他更喜歡👩‍👩‍👧‍👧、更適合🦶🏽、更有利於他發展的行業和領域,在這種情況下💣,來做科研的或者來做金融的,就是真正能做好科研或者金融的人,這樣各行各業都發展起來了,因為這是一個自然選擇的結果。我一開始跟你說我中學最不喜歡的就是化學和英語🏊🏼🖐🏽,但最後我到美國讀的是化學📢、講的是英語,所以說一切都是最好的安排。

圖片來自網絡

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