張信榮：“搞科研，就要走新路走難路”（講述·弘揚科學家精神）
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張信榮：1973年生，北京大學工學院教授、博士生導師，天然工質(zhì)熱力學循環(huán)及其傳熱傳質(zhì)領(lǐng)域研究者，致力于多項天然工質(zhì)二氧化碳發(fā)電、制冷和制熱熱力學循環(huán)研究。2017年起先后被聘為北京2022年冬奧會工程建設領(lǐng)域?qū)＜�、國家速滑館二氧化碳跨臨界直冷制冰系統(tǒng)專家等。
“要經(jīng)常問自己，什么是最重要的事；一旦確定了，就堅持不懈地努力，篤定前行。終有一天，你會與所追求的目標不期而遇�！�6月中旬，北京大學工學院2022年研究生畢業(yè)典禮上，張信榮作為教師代表向畢業(yè)生寄語。這樣的話語，與他的科研經(jīng)歷有關(guān)……
走進張信榮的辦公室，記者看到，書柜里兩份紅色的聘書十分醒目：北京2022年冬奧會工程建設領(lǐng)域?qū)＜�、國家速滑館二氧化碳跨臨界直冷制冰系統(tǒng)專家。
距離這里10公里外，便是被稱為“冰絲帶”的國家速滑館。這是世界上首座采用二氧化碳跨臨界直冷系統(tǒng)制冰的大道速滑館，不僅硬件一流，制冰技術(shù)也是世界領(lǐng)先，實現(xiàn)了低碳化、零排放。那里也是張信榮傾注了大量智慧與心血的地方。
“20年前，也是這樣的一個下午，我開始了對二氧化碳的研究�！痹谵k公室里，張信榮打開了話匣子，向記者講述了自己的科研經(jīng)歷。
“用二氧化碳做能量載體，打造出了‘最快的冰’”
北京冬奧會期間，參賽運動員在國家速滑館13次刷新奧運紀錄，其中1次打破世界紀錄。“用二氧化碳做能量載體，打造出了‘最快的冰’�！边@讓張信榮更加確信，幾年前自己的建議是正確的�！白呃下愤�是走新路？沿用傳統(tǒng)方法當然可以，但我們要努力創(chuàng)新�！�
2016年9月，一場關(guān)于北京冬奧會冰場制冰方法的研討會在首鋼園區(qū)舉行。“當時，我建議使用二氧化碳制冰�！睆埿艠s說。往屆冬奧會大多使用氟利昂、氨等作為制冷劑制冰。但氟利昂等會破壞臭氧層、排放大量溫室氣體，還有爆炸危險；氨則具有一定的毒性和易爆性。經(jīng)過反復論證，張信榮的建議被采納。
當時，國內(nèi)還沒有采用這一技術(shù)的冰場�！岸趸际呛芎玫哪芰枯d體，就像大自然能量的搬運工�！闭勂鸺夹g(shù)創(chuàng)新之處，溫和內(nèi)斂的張信榮一下子話多了起來。他拿起紙筆，向記者畫起示意圖：通過冰層下的管道時，液態(tài)二氧化碳蒸發(fā)吸熱，將水制成冰；吸收熱量的氣態(tài)二氧化碳在高溫高壓下冷凝，釋放的能量又可用于場館供暖、除濕等�！爸崩洹眲t意味著不使用冷凍液，直接用二氧化碳制冰。由于二氧化碳在相變過程中溫度不變，保證了冰面的溫度均勻、硬度一致，有利于運動員滑出好成績。
據(jù)了解，使用相同數(shù)量的傳統(tǒng)制冷劑（以普遍使用的R507為例）的碳排放量，是二氧化碳制冷劑的3985倍。而且，與傳統(tǒng)制冷方式相比，采用二氧化碳制冰的能效提升30%、一年可節(jié)省約200萬度電。
“采用二氧化碳替代氟利昂，符合‘綠色辦奧’的理念�！睆埿艠s說，“作為科研工作者，面對國家重大需求，我們責無旁貸�！�
“未來，二氧化碳發(fā)揮作用的應用場景會越來越多”
“最初，‘盯’上二氧化碳是個偶然�！睆埿艠s回憶，20年前的一個下午，出于對二氧化碳發(fā)電問題的興趣，他在辦公室建模型、計算超臨界二氧化碳的發(fā)電效率�！坝嬎憬Y(jié)果讓我很驚喜！”走出辦公室時，已是深夜。
不過，新的技術(shù)路徑往往意味著更難走�！拔覀兪∵^很多次，但堅守的東西一直沒有改變。”張信榮說。
2003年，當時還在海外工作的張信榮提出了二氧化碳跨臨界發(fā)電的熱力學循環(huán)問題。當時，水蒸氣發(fā)電等仍占主導地位，他的新觀點遭遇了挫折�！拔业囊恍┭芯课恼露啻伪痪芨�，等了好幾年才發(fā)表出來；有時在國際會議上做報告，聽眾也寥寥無幾�！�
“我始終認為，科研選題要具備科學上的重大意義和潛在的實用價值，二氧化碳的研究及其利用正是這樣的選題�！睆埿艠s的堅持沒有白費。隨著科技的發(fā)展和國家對能源和環(huán)保的日益重視，張信榮的主張漸漸得到更多支持。2007年，張信榮回國后，在國家自然科學基金等項目的支持下開始從事超臨界二氧化碳基礎(chǔ)理論研究�！盎貒�10多年來，我真切地感受到了國家的發(fā)展和變化，我們的研究和相關(guān)應用有了更廣闊的空間�！�
張信榮說，如今，二氧化碳已在多個領(lǐng)域得到應用�！拔磥恚趸及l(fā)揮作用的應用場景會越來越多，涉及冷、熱、電等應用場景�！�
張信榮的辦公室墻壁上，掛著一個飛鏢盤。工作之余，他常常站在那里休息，屏氣凝神，瞄準靶心，擲出飛鏢�！白隹蒲姓鐢S飛鏢，一定要有明確的目標。不管順境、逆境，都要始終堅守�！睆埿艠s說。
“每個學生都像一塊璞玉，需要發(fā)現(xiàn)的眼光和精心雕琢”
采訪中，張信榮談的最多的，一個是科研，一個是學生。
張信榮從書柜里拿出兩張獲獎證書，自豪地向記者展示。近年來，他指導的多篇學生論文被評為優(yōu)秀博士學位論文，這是他很珍視的榮譽。每個學生的個性、特點、優(yōu)點，他都再熟悉不過。
張信榮在教書育人上投入了很大精力�！斑@與導師對我的教導有關(guān)。”在清華大學讀博期間，張信榮師從中科院院士過增元教授。老師的言傳身教，讓他深深地懂得了師者的責任之重。
“過先生已經(jīng)80多歲了，至今依然堅守在科學研究前沿�！睆埿艠s說，科研遇到困難時，是導師給了他堅定的支持和悉心指導。“導師對學生的影響是長期的。我覺得，教書育人是世界上最神圣的工作之一，也是最難的工作之一。每個學生都像一塊璞玉，需要發(fā)現(xiàn)的眼光和精心雕琢�！�
今年畢業(yè)的博士研究生王冠邦曾參與生鮮農(nóng)產(chǎn)品超級冷鏈研究項目。實驗期間，他在北京昌平區(qū)的超級冷鏈蓄冷傳熱實驗室一待就是一個多月。這樣的忘我和投入與張信榮的教導息息相關(guān)。
“還記得我寫的第一篇英文論文，張老師修改的內(nèi)容比我寫得都多！從圖表數(shù)據(jù)到詞匯語法，逐字逐句地修改�！睍x立叢是張信榮指導的第二屆博士研究生，如今在清華大學從事科研工作。“嚴謹、認真，是張老師教給我的科研第一課�！睍x立叢說。
眼下，張信榮正帶領(lǐng)學生們繼續(xù)著科學探索。“對做科研的人來說，每一天都是一個新的開始，每一天都要努力。我們的腳步一直沒有停下來。”開展二氧化碳高效冷熱供應技術(shù)應用等研究，為本科生和研究生講授工程熱力學和新能源技術(shù)課程，在校內(nèi)外做學術(shù)報告……張信榮每天的工作安排都是滿滿的。
“二氧化碳研究利用是個新興領(lǐng)域，剛剛開始，還有很多艱巨的任務需要我們?nèi)ネ瓿桑酉聛淼拿恳徊蕉己荜P(guān)鍵�！睆埿艠s說，他的選擇依然堅定：“搞科研，就要走新路走難路。把精力放在科研和教學上，放在國家重大需求上�！�
■記者手記
堅守科學精神 追尋科學價值
堅守，是張信榮在采訪中提到最多的關(guān)鍵詞。對于他而言，如果說對二氧化碳的研究始于“偶然”的靈感，那么，將靈感變?yōu)榭蒲谐晒�，則在于對科學價值的追尋和對科學精神的堅守。
面對漫長的探索期，要肯下“板凳坐得十年冷”的苦功夫；面對層出不窮的熱點問題，要做到“每臨大事有靜氣”，不盲目追逐；面對繁瑣復雜的工作，要取舍有度，將精力聚焦在最重要的科研目標上。
正如張信榮所說，只要科學家聚焦真問題，持續(xù)努力，成果就會水到渠成；面對重大的科研任務，就會更有底氣、更有信心、更有力量去完成。
