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李堅:紮根龍江沃土 深耕林業科學

發佈時間:2024-09-10 10:51:56 | 來源:黑龍江日報 | 作者:蔣平、楊闖 | 責任編輯:吳一凡

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第一部應用現代波譜分析技術揭示木材內部及作用原理的專著《木材波譜學》;第一次運用有序聚類分析、電腦視覺技術以及優化和幼材統計理論解決成熟材齡界定難題的專著《生物木材學》;我國第一篇論述木材視覺、觸覺、調濕等特性與人類和室內環境關係的論文《木材、人類與環境》;第一次提出利用生物礦化原理製備無機奈米複合材料;第一次採用超臨界技術製備以木粉為原料的纖維素氣凝膠;第一次將採伐剩餘物、木材加工剩餘物、廢舊木質材料等“三剩物”以及秸稈、竹子等材料納入科學研究再利用的範疇……

教師節前夕,記者走進東北林業大學,聆聽2024年度全國教書育人楷模、中國工程院院士、東北林業大學材料科學與工程學院教授李堅講述紮根龍江講壇四十載,帶領“李家軍”勇闖科研無人區,創造出諸多個第一的感人故事。

科學研究:從大自然尋找靈感

“我是上世紀80年代博士畢業的。當時的木材科學領域受限于學術思維、儀器設備等條件,研究方向主要集中在木材構造和木材防腐這兩方面,研究對像是整塊的實體木材。後來,我們把科研方向錨定在木材多功能性研究上,專注于培育孵化木業新質生産力。”作為全國第一批木材科學領域的博士,李堅表示,我國作為一個森林覆蓋率較少的國家,在經濟發展的過程中卻不得不從森林中獲取木材,因此如何高效利用木材非常關鍵。

“你看,這是扇貝,這是鮑魚殼,它們為什麼這麼堅硬?是靠什麼把這些鈣物質黏合在一起?這種純自然的東西能不能代替以往的膠合劑,讓木材更環保?如果木材黏合本身就無醛,那麼後續在使用過程中是否就不會釋放甲醛,用起來更安全可靠?”一提木材,這位老人的臉上瞬間綻放出光彩。

從上世紀80年代起,李堅就注意吸引化學、數學、自動化、藝術設計等專業的科研人員進入木材科學領域,提倡學科的交叉融合。在他的帶領下,“李家軍”做出了像荷葉一樣滴水不沾的木材,構築了與棉花相似的木質基倣生材料,利用貝類代謝物質黏合機理研發了安全綠色的膠合劑等諸多科學研究。

李堅帶領的林木資源高效利用團隊獲得授權發明專利100余項、發表高水準論文500余篇,獲得國家科學技術進步獎二等獎3項、國家技術發明獎二等獎1項、首屆國家教材建設優秀教材二等獎1項、省部級科學技術一等獎10余項,帶領團隊入選首批“全國高校黃大年式教師團隊”、“全國工人先鋒號”……

人才培養:樂教愛生甘於奉獻

“啟智潤心、因材施教”需要智慧。面對不同的學生,李堅總能在不經意間打開學生的“開關”,幫助他們“開挂”。

甘文濤2014年成了李堅的學生,研究的題目是木材倣生磁學。圍繞木材是否有磁性這一前所未知的命題,他設計了一個磁性奈米材料負載在木材上的小實驗。剛開始,一切順利,但當他深入材料表徵檢測時,問題接踵而至,實驗結果與設想嚴重不符。

甘文濤開始焦慮,懷疑自己是否真的適合科研工作。“那時候,不敢見李老師,怕讓他失望。”甘文濤説。他的焦慮都被李堅看在眼裏,李堅對他説:“偉大的發明永遠不會一帆風順。”這句輕描淡寫的鼓勵,讓甘文濤鼓起了勇氣。

李堅幫助甘文濤一起回顧實驗設計,引導他從不同角度分析實驗數據,讓甘文濤豁然開朗。“不墨守成規亦是一種成功,做科研就要跨學科思考。李老師教會我實驗並無對錯,關鍵在於是否能以新的視角解讀問題,這樣的創新意識,為我的學生和職業生涯奠定了堅實基礎。”甘文濤説。

李堅招收的研究生,他都親自指導。“因為我給他們的研究方向,都是從來沒人做過的課題,這種‘開第一槍’的研究,具有高度的冒險性。我直接指導,會讓孩子們少走彎路。”李堅説。

教育家要有“樂教愛生、甘於奉獻”的仁愛之心。李堅從來沒有把關愛學生挂在嘴上,卻一直用行動表達著關愛。2007年王成毓從吉林大學博士畢業到東北林業大學跟隨李堅開展博士後工作。她説:“第一次見李院士,他擔心我從外校來,對學校環境不熟悉,親自下樓接的我,這讓我受寵若驚。”

“想要讓學生有高尚的道德,教師首先要有良好的品格。所謂言傳身教,説得再好,也不如做得好。言為士則、行為世范,李堅院士正是用自己的一言一行,踐行著育人的使命。”東北林業大學黨委書記張志坤説。

服務社會:科研應用才有價值

科研要解決真問題,要真解決問題。

1984年,李堅帶學生到廣西柳州木材防腐廠實習,工廠請李堅幫忙解決一個問題:如何使馬尾松的性能更穩定。原來,廣西生長著很多馬尾松,可是由於這種木材易開裂、好變形,一直難以存放和應用,已經給企業造成了很多損失。李堅通過實驗,提出了化學處理與乾燥工藝相結合的《馬尾松木材改性綜合處理技術》,當年工廠就盈利300余萬元。

1987年,大興安嶺發生新中國成立以來最嚴重的一次森林火災。6月初,火災剛剛撲滅,雖然沒有接到任何上級指示,但李堅顧不得現場存在的蟲害、病菌危險和現實條件的艱苦,還是帶著東北林業大學的老師、學生奔赴現場。

到了現場,李堅心疼不已。大量被搶運下來的火燒原木蟲害情況嚴重。如果不及時處理,不僅木材會受損失,居民的健康也會受到影響。雲杉小黑天牛和落葉松八齒小蠹是主要害蟲,它們其實不難對付,但難的是傳統的水浸、噴藥等方法根本不能適用於這麼多、這麼巨大的原木。

經過現場實地試驗,李堅篩選出適於大規模作業的高效滅蟲藥劑,還提出了可以處理千立方米以上楞垛的熏蒸法。這一方法不僅為大興安嶺火災減少了上億元的經濟損失,還成為後來國際大規模保存火燒原木的通用做法。“這個方法看似簡單,卻體現了李堅的厚積薄發。”和李堅一起到大興安嶺工作、李堅的學生劉一星感慨道。

看到火災給國家帶來的巨大損失,李堅坐不住了。從大興安嶺回來以後,他馬上把科研方向調整為木材阻燃。

面向國家重大需求、面向人民生命健康。多年以前,李堅就用這樣的標準打磨著自己的科研選題。近年來,他們所承擔的50余項課題,都瞄準生態文明建設,瞄準為國家築牢北方生態安全屏障,圍繞木材材質改良與功能化、木材倣生智慧科學、先進炭材料、奈米纖維素高附加值材料等方面展開。

◎記者手記

一輩子都在從事林業教育的李堅如何理解教育家精神?教師節來臨之際,他對廣大教師有著怎樣的寄語?李堅説:“樹人和樹木有相通之處。理想信念、道德情操、育人智慧、躬耕態度、仁愛之心、弘道追求,這些是教師的‘根’。根深才能葉茂,本固方可枝榮。教育是塑造未來的關鍵,它不單是知識的傳遞,更是品格的熏陶。教師只有不斷向下紮根、固牢品行,才能培養出更多優秀的學生。”

一路走來,李堅獲得了諸多榮譽,但最讓他覺得幸福的,還是培養了一大批在全國各地從事木材科學研究的棟樑。他的學生中有院士、長江學者、優青、傑青這些國家級人才,甚至很多“徒孫”輩的學生都已經成為博士生導師。所以“李家軍”到底有多少人,這個問題的答案連李堅自己都説不清。“他們分佈在天南地北的科研院所、高校、企業。不管在哪兒,他們都是挑大梁的。我為他們驕傲。”提起學生,李堅滿臉自豪。

“他們真的特別努力、特別刻苦、特別鑽研。我很欣慰,也很想他們。”三個“特別”,兩個“很”,李堅教授的用詞極盡內斂,但他眼角泛起的淚花和顫抖的嘴角讓記者動容。“抱歉,人上了年紀情緒容易激動,跟你們‘絮叨’了這麼多,耽誤你們的寶貴時間啦。”李堅院士雙手合十身體微傾,以示感謝。這個動作在他給新生作報告掌聲響起時也會出現。而這個動作,也漸漸成為李堅學生、同事們的習慣動作。“天天守著李老師,自然就學會了。”李堅的學生李國梁説。説起這些,李堅不好意思地笑著説:“‘我’和‘你’字都是7畫,人和人都是一樣的,應該尊重別人。”