王為與劍橋大學(xué)導(dǎo)師Tim Coombs教授。
人物名片
王為,英國劍橋大學(xué)電氣工程博士、四川省“千人計劃”特聘專家、四川大學(xué)國家級雙創(chuàng)示范基地“超導(dǎo)與新能源中心”副主任。國家留學(xué)基金委和劍橋海外基金全獎資助的劍橋大學(xué)博士、英國劍橋大學(xué)哈默頓學(xué)院青年研究員候選、英國工程師協(xié)會優(yōu)秀博士生獎候選、四川大學(xué)優(yōu)秀青年學(xué)者科研基金獲得者、四川省電機工程學(xué)會先進個人。
主要從事超導(dǎo)技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電、高速磁懸浮車、核磁共振等方向的應(yīng)用研究,在國際著名期刊Applied Physics Letters、Journal of Applied Physics、Superconductor Science & Technology、IEEE Transactions on Applied Superconductivity等發(fā)表SCI論文三十余篇,授權(quán)中國專利3項。是多個國際著名SCI期刊的審稿人。
|名|詞|解|釋|
超導(dǎo),是指某些物質(zhì)在一定溫度條件下電阻降為零的性質(zhì),導(dǎo)體沒有了電阻,電流流經(jīng)超導(dǎo)體時就不發(fā)生熱損耗,電流可以毫無阻力地在導(dǎo)線中形成強大的電流,從而產(chǎn)生超強磁場。
回頭看自己的成長經(jīng)歷,王為似乎一直在“改變”。
從西南交通大學(xué)土木工程專業(yè)畢業(yè)后,他“換專業(yè)”攻讀機械工程碩士學(xué)位,而后又成功申請到劍橋大學(xué)深造,取得電氣工程博士學(xué)位,探索未知的好奇心未曾變過;他是重慶人,離鄉(xiāng)求學(xué)多年,也曾浸潤在異國文化里,山城人的熱情和開朗未曾變過。
一月,成都迎來了一年中寒冷的季節(jié),往日人聲鼎沸的大學(xué)校園,也因寒假的到來多了幾分寧靜,不過位于四川大學(xué)江安校區(qū)的國家級雙創(chuàng)示范基地“超導(dǎo)與新能源中心”(以下簡稱“中心”)卻是個例外。
作為中心副主任,王為正忙著裝置新添的幾樣實驗設(shè)備。在中心建設(shè)之初,他就建議按照世界頂尖大學(xué)標(biāo)準(zhǔn)來建設(shè)國際一流的創(chuàng)新實驗室。一年多時間,實驗室也從無到有,再升級成如今生機勃勃的景象。
震撼
被超導(dǎo)磁懸浮 吸引小伙“換專業(yè)”
初見超導(dǎo)磁懸浮時的震撼,王為至今記憶猶新,“我覺得這像科幻片,將來一定會改變?nèi)祟惖纳罘绞健?rdquo;
2005年,王為還是西南交通大學(xué)土木工程專業(yè)的大三學(xué)生,無意間在一堂課上解到磁懸浮,“那是德國超導(dǎo)磁懸浮列車模型演示,視頻里有一堵墻,但是超導(dǎo)磁懸浮列車模型可以懸浮在墻的側(cè)面移動。”王為喜歡想象,視頻中模擬的場景在他的腦海里早已構(gòu)建成畫面。在他眼中,這就是未來城市三維交通的雛形。“我一定要學(xué)這個專業(yè)。”他打定主意,研究生時果斷換專業(yè)攻讀機械工程碩士學(xué)位,師從世界首輛載人高溫超導(dǎo)磁懸浮車“世紀(jì)號”發(fā)明人王家素教授。
高溫超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)是繼中低速常導(dǎo)磁懸浮、德國高速常導(dǎo)磁懸浮、日本低溫超導(dǎo)磁懸浮之后的第四種磁懸浮技術(shù),既不需要主動控制,又能實現(xiàn)高速的無阻力運動。王為了解到,早在2002年,美國真空管道運輸技術(shù)發(fā)明人就暢想了在真空管道中運行時速上千公里的高溫超導(dǎo)磁懸浮車。
這讓他意識到,高溫超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)是一項可能改變未來人類遠(yuǎn)距離出行方式的技術(shù),也更堅定了他深入研究這項技術(shù)的決心。
“土木工程”到“機械工程”再到“電氣工程”,只是兩字之差,實則差別不小。為了補充新的專業(yè)基礎(chǔ)知識,王為傾注大量的時間鉆研,“很拼,非常拼。”他從頭開始學(xué)習(xí)超導(dǎo)磁懸浮,半年內(nèi)將電磁學(xué)、高等電磁學(xué)的書本翻閱了十幾遍,后來又醉心于超導(dǎo)物理、磁懸浮技術(shù)的專著和科技文獻。實驗做到凌晨是常態(tài),回宿舍后通常兩點才能入睡,第二天上午8點又準(zhǔn)時出現(xiàn)在實驗室。如此往復(fù)。
“持續(xù)不斷的努力以克服所有的困難!”這是他在鉆研的電磁學(xué)書本扉頁寫下的話。這份努力也回饋給他簡歷上漂亮的一筆:畢業(yè)季成功申請到劍橋大學(xué)的博士入學(xué)資格。
深造
接過劍橋橄欖枝 見證學(xué)術(shù)圣殿的魅力
在申請博士入學(xué)資格時,王為獲得了三所海外名校的青睞,其中美國一所超導(dǎo)領(lǐng)域排名第一的高校首先向他拋來橄欖枝。不過一直在期盼英國劍橋大學(xué)回復(fù)的王為態(tài)度很明朗:“我還是想再等等。”
劍橋大學(xué)的申請充滿挑戰(zhàn)性,尤其要對學(xué)生的科研創(chuàng)新能力進行考驗,“提交預(yù)先準(zhǔn)備的科研計劃后,導(dǎo)師會對你進行考驗。”王為從電磁學(xué)的角度提出了一種研究高溫超導(dǎo)體在高速運動狀態(tài)下,懸浮力的理論模型和實驗構(gòu)想。一通電話之后,劍橋大學(xué)的超導(dǎo)磁懸浮專家Tim Coombs教授對王為新穎的研究思路表示贊許。
而后,劍橋大學(xué),這所世界頂級大學(xué)向王為拋出了橄欖枝,“這所誕生過牛頓、培根、達爾文、霍金,培養(yǎng)過98名諾貝爾獎得主的大學(xué),一直是我心中的學(xué)術(shù)圣殿。”
2010年,王為踏上了去劍橋求學(xué)的旅途。同時,他也成功申請到國家留學(xué)基金委和劍橋海外基金為劍橋大學(xué)博士設(shè)立的全額獎學(xué)金。全國獲得這項獎學(xué)金的僅有29人。
成果
首證超導(dǎo)電磁學(xué) 開辟新的研究方向
創(chuàng)造性思維是王為在劍橋的研究課題上能夠脫穎而出的緣由,“我點子特別多,經(jīng)常去敲導(dǎo)師的門,告訴他我有想法。”
為了考驗王為的科研能力,導(dǎo)師Coombs教授將最為棘手的科研課題交給了他——超導(dǎo)無接觸式充磁技術(shù)。這項技術(shù)采用全新的磁體充磁方式,利用交變磁場直接感應(yīng)產(chǎn)生超導(dǎo)直流電流。在當(dāng)時看來,這違背了電磁感應(yīng)定律以及超導(dǎo)電磁學(xué)的經(jīng)典模型,國際上超導(dǎo)專家普遍認(rèn)為是“天方夜譚”。
為了完成這個“不可能的任務(wù)”,也為了證明自己的猜想,王為決定構(gòu)思并搭建一套特殊的實驗系統(tǒng),并開始了夜以繼日的研究。
“持續(xù)不斷的努力以克服所有的困難!”這段話再一次寫在了他的實驗筆記上。
王為清晰地記得,實驗驗證成功的那天他激動得一夜沒合眼,這個實驗結(jié)果證明了超導(dǎo)無接觸式充磁的可能性,也首次證明了一種新的超導(dǎo)電磁學(xué)現(xiàn)象的真實存在,他的猜想得到了證明。
這一超導(dǎo)無接觸式充磁技術(shù)的實現(xiàn),意味著一種全新的磁體充磁方式成為可能,從而能夠替代傳統(tǒng)的昂貴的磁體直流電源。可應(yīng)用于超導(dǎo)風(fēng)力發(fā)電、核磁共振磁體、超導(dǎo)磁懸浮車等領(lǐng)域,使超導(dǎo)磁體電源的成本大幅降低。
2014年,王為在英國劍橋大學(xué)哈默頓學(xué)院青年研究員申請人中名列前六,在英國工程師協(xié)會優(yōu)秀博士生獎申請人中也排名前六。
與此同時,研究超導(dǎo)無接觸式充磁的博士畢業(yè)論文也飽受贊譽,王為被劍橋大學(xué)答辯委員會評價為“為電氣工程和物理學(xué)科開辟了新的研究方向”。
務(wù)實
學(xué)成歸國入川 做科研不急躁不跟風(fēng)
博士畢業(yè)后,王為回國了。
一篇含金量足夠高的畢業(yè)論文和劍橋大學(xué)博士的光環(huán)加持,他原本可以在更廣闊的天地馳騁,“去劍橋留學(xué)是國家提供的獎學(xué)金,現(xiàn)在學(xué)成了我必須回國。”
對熱衷科研的王為來說,時光對他的改變,似乎只是從一個實驗室換到了另一個實驗室,那顆樂于探索、勇于創(chuàng)新的心未曾變過。
2016年,王為入選四川省“千人計劃”青年人才。2016年,為響應(yīng)“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的號召,國務(wù)院辦公廳出臺政策建設(shè)一批國家級雙創(chuàng)示范基地,四川大學(xué)國家級雙創(chuàng)基地是全國四個位于高校的國家級雙創(chuàng)示范平臺之一,也是西部高校唯一(另外三所分別位于清華大學(xué)、上海交通大學(xué)和南京大學(xué))。作為在超導(dǎo)領(lǐng)域已有10年經(jīng)驗的青年力量,王為被學(xué)校任命為超導(dǎo)與新能源中心副主任。2017年,王為獲得四川大學(xué)優(yōu)秀青年學(xué)者科研基金,也是當(dāng)年電氣學(xué)科唯一獲此基金的青年學(xué)者。此時,距離他加入四川大學(xué),不過兩年時間。
目前,他正在將超導(dǎo)無接觸式充磁技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)療核磁共振、超導(dǎo)風(fēng)力發(fā)電機、超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)等領(lǐng)域,并同時開展了超導(dǎo)電機、超導(dǎo)磁懸浮、超導(dǎo)磁共振磁體等方向的研究。
“世界上最好的大學(xué)都不做跟風(fēng)的研究,而是做5年以上前瞻性的研究。”這是王為從學(xué)術(shù)界前輩那學(xué)來的科研理念,“我很贊同這個說法。”這是他作為科研工作者想傳遞給學(xué)生的觀念:日新月異的科研環(huán)境下,依舊要秉持創(chuàng)新理念,即便沒有立竿見影的科研成效,也切忌盲目跟風(fēng)。
“年輕一代的超導(dǎo)科研工作者肩負(fù)著使命,要為中國的超導(dǎo)事業(yè)發(fā)展做出貢獻。”對未來,他信心滿懷。