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房喻:半輩子跟“危險”打交道

2022-07-04 11:33孫正好蔡馨逸
時代郵刊·上半月 2022年9期
關鍵詞:爆炸物危險實驗室

孫正好 蔡馨逸

癡迷科研的人,多少會有點“瘋”。

為了研究爆炸物敏感材料,出差途中,一看到嗅爆犬,房喻就跟著跑,觀察犬的行為。在實驗室,他舉著臭襪子,托著爛蘋果,跟學生一起排除“異味”干擾。經過20余載持續攻關,房喻團隊打破國外技術壟斷,研制出具有國際競爭力的爆炸物探測裝備?!爸灰佑|過爆炸物,哪怕清洗兩三天,也能瞬間測出?!?/p>

“做有價值的研究,做有應用的研究”是房喻一直堅持的理念。

用技術感知“危險”

掃雷、反恐、尋找爆炸物、監測危險化學品……過去20多年,房喻的研究一直和“危險”密切相關。房喻的“職業病”,是喜歡在科研上“冒險”一點。

比如2004年,他出差到澳大利亞,在墨爾本機場偶遇了七八只正在執行公務的嗅爆犬。與別人緊急避險、繞道而行不同,48歲的房喻習慣性地追了上去,跟著犬跑。

“我想得很簡單,就是想看清楚嗅爆犬,到底會對哪些氣味警覺?!狈坑髡f,“我們的研究,離不開對危險‘氣味的探測,但我們很難接觸到嗅爆犬。機會難得,就顧不了那么多?!?/p>

房喻的研究,實際上是研發替代“嗅爆犬”的“智能狗鼻”,即微痕量物質的氣相探測技術,以實現對各類危險物質如爆炸物、毒品等的高靈敏度探測,其中核心技術是傳感器。

“傳感器是一個技術含量非常高的領域。我國民用傳感器市場70%以上的份額,被國外產品占據?!狈坑鹘榻B,“早在20世紀90年代,美國在全球率先啟動了‘電子狗鼻計劃,逐漸形成了技術壟斷,并控制了相關產品的全球定價權。一臺重量不足1公斤的設備進口到國內,售價達42萬元,幾乎不講價,我們毫無話語權?!?/p>

與此同時,隨著國家經濟社會發展和持續擴大開放,地鐵、機場、國際會議、重大賽事等安保要求也越來越高,國產技術卻捉襟見肘。嗅爆犬作為傳統探測方式,不僅成本大,且準確率不高,還面臨“生老病死”的難題?!拔覀兩罡泻诵募夹g必須掌握在自己手里?!?/p>

周期太長、投入太多、風險太大……傳感器研究,沒有捷徑可走,少則十幾年,多則數十年。1998年,房喻回國就職于陜西師范大學后,在當時樓道里還經?!皾鉄煗L滾、氣味撲鼻”的實驗室條件下,房喻帶著學生開始破解傳感器“薄膜熒光探測”技術之謎。

與專業嗅爆犬“氣味識別”的工作模式相似,熒光探測也是基于嗅覺,但需要在“敏感薄膜材料”上取得突破。為了排除“異味”干擾,房喻舉著臭襪子,托著爛蘋果,和學生一道做分析實驗。

2010年,時任陜西師范大學校長的房喻,拒絕了前往知名985高校的“升職”機會,原因很簡單,“我一旦走了,傳感器的研究有可能全部荒廢”;2014年,他又堅決“請辭”,從校長職務上退了下來?!罢f實話,這些對我的吸引力沒那么大。我想把時間騰出來,趕緊將計劃中的研究做好,這也是我回國的初心?!?/p>

“化學講變化,重轉化,如果思維僵化,可能一事無成?!闭窃诓粩嗲笞?、反復試驗的“化學”思維引領下,房喻帶領團隊,從領域已經公認的共軛高分子路徑毅然轉向小分子,成功實現了對敏感材料技術的突破。在傳感器硬件結構方面,首創了疊層式薄膜傳感器結構,打破了波導管結構一統天下的局面,研制出真正屬于中國人自主制造的隱藏爆炸物熒光氣相探測技術和裝備,實現了對30余種常見制式、非制式爆炸物的超靈敏、高選擇和快速探測,探測范圍之寬、靈敏度之高、速度之快,均達到世界先進水平。

2014年,房喻團隊研發的“隱藏爆炸物超靈敏探測裝備”正式問世,在爆炸物探測種類、敏感器件使用壽命等關鍵指標上,均對國外同類儀器實現了超越?!凹幢阊b過爆炸物的容器清洗40次以上,接觸爆炸物的手清洗后2到3天,我們的技術都可在數秒鐘之內,將其檢測出來?!狈坑髡f。

G20峰會、博鰲論壇、上海進博會、港珠澳大橋通車典禮……當房喻團隊研發的性能更好、價格更低的“中國智造”產品,陸續在一些重大場合發揮安保作用時,他們已開始新的求索之路。

“頂天立地”做科研

1978年,“科學的春天”來臨,房喻作為恢復高考后的第一屆大學生,考入陜西師范大學化學系學習,畢業后留校任教。1992年,36歲的房喻自費出國留學,讀書深造。身處異鄉6年,在學業上“只爭朝夕”的房喻,深感國家在高科技領域與西方發達國家差距甚大。

“在英國時,我的房東是一位香港同胞,他曾給英國人做過海員,備嘗受制于人的屈辱,所以他特別希望祖國能夠強大起來?!狈坑骰貞浾f,“當我決定回國時,很多人反對,覺得不可理解,但這位香港同胞,很堅定地支持我,希望我回去為國家做點事?!?/p>

深受觸動的房喻,放棄了優厚待遇,在同胞的目送中,踏上了歸國之路。

回到祖國,回到大西北,回到母校陜西師范大學。生活清貧、經費有限、人才稀缺……房喻和一群扎根西部的教育科研工作者共同“抱道不曲、擁書自雄”,開始了傳感器事業的拓荒之路,“為子孫后代、國家繁榮進步做點事”。

經過20余載的持續攻關,房喻團隊目前研發出我國具有完全自主知識產權的薄膜熒光傳感技術體系。除了在安保、緝毒等領域大顯身手外,團隊還在拓展薄膜熒光傳感技術的應用場景,比如環境質量、食品安全、油氣勘探、疾病診斷等“硬核”領域。

“科研要立足學科實際,面向國家建設需要,著眼國計民生,從源頭上解決真問題,滿足真需要?!狈坑髡J為,“化學學科的特點決定了化學研究是能夠頂天立地的,是可以對國家、社會、百姓作出貢獻的?!?/p>

一次“失敗”的實驗經歷,讓學生彭軍霞對房喻所說的“頂天立地的科研”有了更深切的理解。

2007年,房喻的博士生彭軍霞在做選擇性膠凝實驗時,預想的油水分離結果并沒有出現,“兩種物質竟然神奇地融合了”。檢查流程,推倒重來,反復試驗,結果照舊。因為拿不到理想的實驗數據,不明白“失誤”在哪里的彭軍霞焦頭爛額。房喻在確定彭軍霞的實驗流程、數據沒有差錯后,敏銳地意識到,這是個“新技術”,有可能解決國家正面臨的材料領域的卡脖子難題。沿著彭軍霞的“失誤”,團隊順藤摸瓜,在國際上首次研制出小分子膠凝劑穩定的凝膠乳液。

“利用我們的凝膠乳液模板法制備的高分子泡沫材料,兼具了輕質、高強兩大優勢,實現了品種和工藝的雙重創新?!迸碥娤颊f,“以前我們制作此類泡沫材料,必須依靠化學發泡、物理發泡或玻璃微珠填充等國外原創的技術?!?/p>

將分子凝膠引入推進劑的研制,解決航天界公認難題;建立公斤級多相云爆劑,破解我國高能材料制備技術困境……在房喻的啟發、指導下,彭軍霞和團隊成員以一次“失敗”的實驗為起點,連續攻克多個研究瓶頸,正陸續破解我國在航天、航空、深海、汽車制造等領域面臨的材料困境。

“如果不是房老師及時點撥,我可能就放棄了,不管了。我們天天泡在實驗室,難免‘只拉車不看路?!迸碥娤颊f,“房老師說的‘頂天立地,就是說科研工作者一定要有家國情懷,雙腳踩在地上時,兩眼還要盯著天上,只有明白國家和社會的需求在哪里,科研才有大格局?!?/p>

在房喻團隊的實驗室墻上,掛著一張《中國智造2025》全景圖,從國家政策到戰略任務再到重點發展領域,全都一目了然。每天,正是在這張全景圖的“注視”下,已經滿頭白發的房喻,仍然“只爭朝夕”,和學生一道忙碌在實驗室中,從酸到堿,從燒杯到試管,從無機到有機,在略顯“枯燥”“煩瑣”的科研工作中,這張全景圖,正是他們全力奔赴的“星辰大?!?。

“勤于治學,更注重育人”

在學生眼中,房喻老師是個好老師,“勤于治學,更注重育人”。

直到今天,每日離校前,房喻的最后一項工作,依然是去實驗室為學生們答疑解惑;每次開組會,他認真到連學生PPT中的格式、標點符號都要一一審閱、糾正;學生的每篇論文,房喻要親自審核三遍,才允許投稿?!扒皟杀闄z查實驗和數據,最后一遍確保行文準確流暢?!?/p>

“房老師在學術上要求特別嚴格,很多時候都是親自示范。他用‘鐵人精神和‘雷鋒精神要求我們在學術上多下功夫?!睂W生劉靜說,“但他同時又很尊重學生,常常強調師生在人格上是平等的?!?/p>

課堂之外,房喻和他的學生是好朋友,是“君子之交”。比如,房喻愿意花更多的錢,讓學生睡臥鋪、坐動車去參加學術論壇,以視對科研事業的尊重。彭軍霞人生中第一次吃西餐,就是房喻請的客?!胺坷蠋熛胗媚穷D飯告訴我,長見識不光靠專業學習,更要努力去認識世界的廣博?!?/p>

房喻的學生賀美霞,來自陜北農村,如今在法國諾貝爾獎得主的指導下獲得了博士學位。對這位農村姑娘來說,能夠師從諾貝爾獎得主,曾經“想都不敢想”。

為了把不可能變成可能,房喻親手指導賀美霞寫申請材料,給對方實驗室的教授寫了五六封電子郵件,推薦自己的學生。在房喻的鼓勵、推薦下,不到一年時間,從陜北溝峁間走出的賀美霞,在諾貝爾獎得主的實驗室站穩了腳跟。

“我跟學生說過,只要經過嚴格的學術規范訓練,到世界上任何一個頂尖實驗室都不會丟人?!狈坑髡f,“很多學生尤其是農村來的學生,往往缺乏自信,我作為老師,就是希望他們能敢想敢做,樹立更高更遠的人生目標,將來走向社會后能夠為家庭、民族、國家,乃至人類承擔起更大的責任?!?/p>

在房喻這束“燭光”的照耀下,眾多房喻的學生已經走上了教師崗位,繼續扎根西部,潛心育人,他們正在用自己的“燭光”,照亮無數學子的成才之路。

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