一份科研执着 八年青春坚守
——记北京科技大学新材料技术研究院副教授刘永畅
□ 范国轩
刘永畅在调试静电纺丝参数
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每天早上9点左右，北京科技大学新材料技术研究院副教授刘永畅总是会“雷打不动”地出现在办公室，在这里静心研读文献，思考科研难题。实验室也是他的常驻地，为了观察实验数据、引导学生深入钻研科学难题，刘永畅经常工作到很晚，仍久久不愿离去。对于他人来说，这样“疯狂的工作”该是多么的枯燥乏味，但刘永畅却觉得充满乐趣。
在刘永畅眼中，做科研要摒弃周遭环境的浮躁与喧嚣，与其在大潮中扑腾，不如偏安一隅，努力做好自己热爱的事情。他常说：“科研是我的事业，一天不做就感觉少点儿什么。”多年来，他全身心致力于设计多孔微纳米结构用以改善新能源材料与器件的效能。尤其擅长针对钠离子电池离子迁移动力学缓慢、循环寿命不足、能量密度低、电极材料储钠机理不明确等问题开展改性研究，已在相关领域取得一系列创新性成果，达到国际先进水平：他和团队制备出了目前世界上尺寸最小的Sn负极和NaFePO4正极纳米粒子（仅1～2 nm），显著提升了其快速脱/嵌钠离子能力；发现了复合金属氧化物作为钠离子电池负极材料时存在的“自缓冲”储钠机制，有助于增加其循环寿命；提出了构筑自支撑微纳电极材料的策略来有效提高钠离子电池的能量密度、快速充放电能力和循环稳定性。
他这是要出一口气，也是要争一口气。林氏宗祠将他的名字从族谱除去，又没收了他名下的田地，让他功成名就也还是入不了祠堂，不能认祖归宗，也确实够憋屈的。
如何成为一名真正的科研人？始于兴趣，成于坚持，忠于精神……而在刘永畅看来，对于未知世界的好奇是一切科学研究的基本出发点。2007年9月，带着17岁少年特有的青涩与激扬，刘永畅走出山西小城，以优异的成绩考入北京交通大学材料化学专业。毕业时以专业第二名的成绩被保送到南开大学继续读研。
志存高远 结缘科研
这许多成果，会让没见过他的人以为他是一名“老学究”，但实际上，刘永畅却是一名90后科研人。
研究生二年级时，刘永畅第一次在学术期刊上发表论文。原本只是为了完成毕业任务的文章，却吸引了很多同行去阅读甚至引用，这是刘永畅第一次感受到科研带给自己的成就感，从那时开始，他对于科研的兴趣便愈加浓厚起来。硕士期间，刘永畅主要从事镁离子电池研究。镁离子电池与锂离子电池类似，都是通过离子在正负极之间的来回穿梭实现可逆充放电。但是，在循序渐进的研究中，刘永畅却发现：因其工作电压和能量密度都比较低，导致镁离子电池离实用化较远。因此，在博士期间，刘永畅师从陈军院士，将主要研究方向转换到了另一种新兴电池——钠离子电池的研究上。在刘永畅的介绍下，记者了解到：钠在碱金属中，处于锂元素的下游，这就意味着钠电池的工作原理与锂电池最为相似，从而可以借鉴锂离子电池的相关经验为钠离子电池的探索、应用提供帮助。除此之外，在地壳中，钠资源的存储量要比锂资源丰富得多，并且价格低廉，可以突破多种因素的限制，实现大规模储能。这给了刘永畅及相关研究者更大的信心，投身其中，探索不辍。
从表1可以看出，淮河流域干旱分区共分为5个一级区，10个二级区。就5个一级区、10个二级区而言，大区内部具有其相似性，尤其是在农业干旱发生的层面上，而二级区之间又有区域差异性，以下对各区域的特点进行分析，可为各分区干旱治理技术的发展提供科学依据。
博士二年级时，刘永畅还在导师的指导下在德国的权威学术期刊《先进材料》上发表了相关文章。步步前行，是科研硕果的积累，随着研究的深入，刘永畅认为钠离子电池领域的研发前景广阔，因此决心将此作为自己长远的科学研究方向，开始向科研千里之行的下一个阶段进发。
以梦为马 不负韶华
“立足自己的研究方向，解决更多的实际问题”是刘永畅科研理想的不变初衷。尽管钠离子电池优势众多，但至今仍未得到广泛应用，这主要是因为其结构中存在的诸多限制性因素。“钠离子半径比锂离子大，这就导致其离子传输速度较慢从而影响了其充电速度，而在进行相关反应的时侯，很容易造成电极材料的破坏，因此其循环寿命较短。”刘永畅说。为了解决这些问题，他一直在不断努力前行着。
中共中央、国务院在印发的《国家创新驱动发展战略纲要》中曾提到：我国的战略目标要分三步走，到2020年进入创新型国家行列，到2030年跻身创新型国家前列，到2050年建成世界科技创新强国，成为世界主要科学中心和创新高地。时年29岁的刘永畅正好赶上了国家创新发展的大潮，刚刚入选中国科协“青年人才托举工程”的他也深深感受到了国家对青年科技工作者的重视和支持。在祖国的科研水平与科研条件日益提升的情况下，他也更有底气、更能安心地为国而研，实现自己的科研理想。
外韧之味，久则可厌；读书之味，愈久愈深。从事科研以来，刘永畅十分注重研究积累，并有坚持做科研笔记的习惯，8年来，一沓一沓的科研笔记本，如今已累积到一米之厚，里面的一笔一划，均是刘永畅科研心血的结晶，并成了他“奉为至宝”的精神财富。
在对程序进行静态分析时为了构造和逼近程序的不动点理论，Patrick Cousot和Radhia Cousot在1977年提出了基于格的抽象解释理论[8]用于对程序的语义进行可靠近似。程序具体的对象域上的计算称为程序的操作语义或者指称语义，描述了对象域上的计算过程[9]。对程序的抽象解释过程可以描述为通过对待分析程序在抽象域上的计算，使得抽象域上的计算结果尽可能地逼近程序在具体域上的计算结果过程。通过程序在抽象域上的计算结果来获取真实程序计算结果的某些信息。抽象解释实际上是通过损失一部分的计算结果的精确程度来取得较高的计算速度。是在计算结果的精度损失和计算时间效率之间的一种平衡。
为师为研 孜孜不倦
“十年寒窗苦读，一朝学成报国”。在刘永畅看来，青年科研人员需要具有坚定不移的科研精神，守正创新、爱岗敬业、精益求精，成为中国科研事业的支柱。
“天道酬勤，功到自然成”，刘永畅始终坚信这句话。凭借着不懈努力，他不仅于2016年获得了中国青少年科技创新奖，还入选了国家首批“博士后创新人才支持计划”，来到北京科技大学材料科学与工程科研流动站，从事博士后研究。虽然离开了熟悉的科研环境，但在南开大学从事科研工作的那段日子却一直在潜移默化地影响着刘永畅。如今，作为北京科技大学新材料技术研究院副教授，刘永畅仍不忘心中的信念，在钠离子电池研究中继续开拓、步履不停。
纳米材料可以增加离子迁移的通道，缩短离子迁移的路径，可以承受更高的形变应力，强度大，也有着更多的活性位点来储存钠离子、锂离子等，但是纳米材料表面能高，容易团聚形成大颗粒，进而性能降低。在多孔微纳材料的合理设计及可控制备研究中，刘永畅及其合作者就是通过构筑微米结构，使纳米粒子形成有序排列，来增加其结构稳定性，而引入多孔结构则为离子传输提供了更多通道。同时，他们还设计了不同维度的纳米材料，来测试其对锂/钠/镁/锌等离子的存储性能，理清楚其中的构效关系，提供一种普适性的应用原理。
一直以来，刘永畅始终用自己的默默付出立德树人、化育英才。在学生的引领工作中，他因材施教、循循善诱，主张发挥学生的主观能动性。有一次，刘永畅的一位学生在静电纺丝实验中，无意间将温度调高了一些，却煅烧出了使用性更强的纳米线。这次小小的“意外”，更让他深深体味到了做实验不要墨守成规，有时候创新性工作是在不经意间做出来的。
如今刘永畅的学生，大多都是90或95后，与他的年纪相仿。在时下追星的狂潮之下，刘永畅也经常会跟自己的学生说:“要有属于自己的代表作。”而对于今后即将要走入科研岗位的学生来说，他们的代表作就是自己的科研成果。刘永畅一直坚信：做研究不是敷衍，不是完成任务，只有不畏挑战，深入问题之中，才能做出更多造福社会以及被人们铭记的“佳作”。
科研人也要懂得生活。虽然忙碌的科研事业已占据了刘永畅大部分时间，但闲暇之时，刘永畅还是会从自己喜欢的篮球以及音乐中，找到那份久违的轻松。他说自己最喜欢的明星就是刘德华，他出身平凡，从一个寂寂无闻的小演员到红透亚洲的影、视、歌、广告巨星，付出了极大努力。在刘永畅看来，资质平庸并不是停止努力的借口，坚持平常心，把科研当作自己的兴趣和事业去坚持、去努力，就会收获更多、实现更多。
克山县确保高效节水灌溉工程长久发挥效益的实践……………………………………… 秦福兴，国传江，李学成(11.25)
很多人眼中的科研人员，应该是站在世界前沿的领域里用双手推动时代的齿轮，给人类文明创造更多可能性的一群人。在刘永畅看来，他所做的只是“做好自己热爱的事情”。不饱食以终日，不弃功于寸阴。今后，他还将迎着国家发展的浪潮，抓住国家科技飞速发展的机遇，在科研世界中勇担职责、不懈求索，为国家科技进步贡献力量！