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上交大教授、俄罗斯外籍院士刘河洲——跨界到复合材料,一干就是二十多年
中国粉体网 2026/9/7 09:16:10 点击 2551 次
导读上交大教授、俄罗斯外籍院士刘河洲——跨界到复合材料,一干就是二十多年

中国粉体网讯  刘河洲,上海交通大学材料科学与工程学院教授、博士生导师,上海交通大学深圳研究院执行院长。刘河洲致力于特种高分子材料及其结构与功能一体化复合材料的制备与性能研究,包括减振降噪复合材料、能量转换复合材料、智能复合材料、耐高温高压复合材料等,应用于航空、航天、深海等国家重大装备。在NC、AM、AFM、Nano Energy、Nano Letters, JMCA等期刊上发表论文250余篇,授权专利40余项。主持了国家重点研发专项、国家重大专项、国家863项目、国家自然科学基金等科研项目50余项。2013年入选为教育部特聘教授,2006年入选教育部新世纪优秀人才计划,2025年入选英国皇家化学学会会士RSC Fellow。获得省部级科技进步一等奖3项。

 

刘河洲本科学的是化学工程,研究生学的还是化学反应工程,第一份工作却到了上海交通大学材料科学与工程学院复合材料研究所。

 

为什么会跨界?

 

“我那时比较年轻,大概25岁,就觉得材料学是一个很令人神往的领域,所以很向往。当时从书中我也看到,复合材料的概念已经形成,在军民两块都有非常重要的应用。”

 

“材料的主体分成三大类:分别是金属类材料、陶瓷类材料和高分子类材料。”他这样解释自己转专业的原因,“我为什么会选择高分子基材料作为后来的研究方向呢?因为高分子主要是靠合成而来的,与化学、化工有着千丝万缕的联系,可谓结合得比较紧密,所以我就自然而然地选择了高分子复合材料这个方向。同时,导师吴人洁先生是我国复合材料领域的开拓人之一,我受导师的启发和影响也比较大。”

 

随着科学技术的不断融合,如今的跨界人才“一将难求”。这从另外一个角度也反映出一个事实,跨界人才的确在研究中有自己独有的优势。对此,刘河洲深有感触,“纳米材料的合成主要是化学专业做的事情,搞材料的人如果没有化学基础很难深入做材料的合成。而复合材料更是融合材料化学制备、多相材料界面物理与化学,还牵涉到复杂环境中的材料理化性能和功能的演变,所以我原来学的化学反应工程让我在做材料研究时受益良多。”他也提到自己清华大学的几个同学,原本学物理化学或化学工程,后来在材料科学领域也做得很有起色,在他看来,大家都是有同一个梦想,为材料研究添砖加瓦。“毕竟我国的材料研究还有好多短板,与国际先进水平差距还很大”。

 

2022年,刘河洲教授入选俄罗斯工程院外籍院士2022年7月12日,俄罗斯工程院古谢夫院长向中国入选单位和个人发出贺信,祝贺其成为俄罗斯工程院会员单位和俄罗斯工程院外籍院士。

 

俄罗斯工程院(RAE)前身为苏联工程院1990年5月13日正式成立。1993年获得联合国工业发展组织咨商地位1997年被联合国教科文组织列为中欧和东欧新技术专家组织之一现有院士和通讯院士约1500位其中外籍院士来自30多个国家200多位包括中国工程院原院长宋健、徐匡迪和现任院长李晓红等多位两院院士和科学家。

 

21世纪是以新材料为重要基础的知识经济时代

 

材料的不断发展与进步一直是人类社会前进的重要基础之一。从人类的发展史看,当社会发展向材料提出更新更高的要求时,可以促进新材料的发展;而一种重要的新材料的发现与应用,能使人类支配自然的能力向前跨一大步。正是因为这种原因,人类的历史曾以使用的主要材料来加以划分,如石器时代、青铜器时代、铁器(钢铁)时代等。一个国家的材料的品种、数量和质量,已成为衡量该国科学技术、国民经济水平和国防力量的重要标志。

 

“复合材料就是把不同相的材料组合在一起,通过界面结合使不同材料产生复合集成效应,从而让其性能达到最优。”他举例说,“像塑料、橡胶这类的高分子材料,优点是韧性好、成型方便,缺点是强度不够。为了增加这类材料的强度,一个有效的做法就是加入纤维,特别是当加入足够多的超高强度的连续碳纤维时,就成了比钢材还强的复合材料,可以用来做成大飞机的翅膀。可以想象一下,材料复合产生了多么大的效应,复合材料在不同场合可以发挥很大的作用,这也就是复合材料的神奇之处。”

 

科学兴起和研究的目的,都是为了解决问题;面对实际问题的科学,发展得尤其迅速。他特别提到用于军工的新材料,由于牵涉到很多涉密技术,刘河洲发表在各类杂志上的文章并不是很多。他说:“照我这个年龄来说,文章数量不算多,但我关注的并不是文章的数量而是希望能多做一点有实际价值的研究。”这是他对自己的要求,也是在团队建设和人才培养方面的追求。对人才的培养考核上,他不赞成只看论文的科研考评体系。他提到,他所在的上海交通大学提出,科研工作者要“顶天立地”,“顶天”是指基础研究要做到学科的国际前沿上,争取进入国际研究领域的尖端;“立地”是研究要面向国家需求、产业需求、百姓需求。他主张两方面都要抓,尤其是“立地”的工作一定得做好,因为立地是保障。他希望未来创新人才,不仅有能力在国际刊物上发表高影响因子的论文,更重要的是把基础工作做扎实,深入实际问题,解决实际需求,不要为了研究而研究。对于自己培养的研究生,他提出无论是在“顶天”还是“立地”方面,都要积跬步以至千里,“一定要超过老师,也一定会超过前辈”。

 

不久前,上海交通大学材料科学与工程学院刘河洲教授,陈玉洁研究员团队联合加州大学洛杉矶分校贺曦敏教授团队,在阻尼水凝胶的制备与合成领域取得重要进展,提出了一种密集缠结域与空间位阻协同的策略,实现了高阻尼性能水凝胶的开发,并在冲击防护和止振抑振方面取得优异效果。相关成果以“Amplified Friction via a Cooperative Entanglement Domains and Steric Hindrance for Damping Hydrogels”为题,发表于国际顶尖综合期刊《Nature Communications》。博士生庞子墨、李思佳为论文的第一作者。通讯作者为陈玉洁研究员、贺曦敏教授和刘河洲教授。团队提出了一种基于协同缠结域与空间位阻的摩擦放大策略。该策略能同时增加链滑动的摩擦阻力、扩大摩擦界面并增强链间相互作用。

 

21世纪是以新材料为重要基础的知识经济时代,对于我国来说,既是一场挑战,又是一次机遇,谁掌握了最先进的材料,谁就能在高技术及其产业的发展上占有主动权。他提到,目前国家间激烈的贸易竞争与摩擦其实是以科技竞争力为主要后盾,无论是在信息产业和航空产业国际挤压中,还是在智能制造领域的国家博弈里,先进而可靠的材料技术都是不可或缺的竞争力。“无论在传统航空发动机材料,或是在新能源材料,特别是先进制造和人工智能新材料领域,我们国家还有很多的难关需要突破,而材料的发展又是一项很耗费人力、物力和时间的事情,因此还需要一代材料人的努力。”

 

参考来源:

上海市湖南商会、科学中国人、上海交通大学材料学院


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