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雷清泉 | |
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出生 |
1938年7月23日 四川省岳池縣中和鄉 |
國籍 | 中國 |
職業 | 學者 工程院院士 |
知名於 | 2003年當選為中國工程院院士 |
雷清泉(1938.7.23 -),四川岳池人,著名絕緣技術專家、中國工程院院士。1962年畢業於西安交通大學,曾任哈爾濱理工大學電氣工程學院教授。現任青島科技大學全職院士、校學術委員會主任、材料科學與工程學院院長、 哈爾濱理工大學教授、博導,中國電工技術學會工程電介質專業委員會委員、副主任。
科研領域
雷清泉院士,先後主持完成了國家"九五"重點科技攻關項目1項、國家自然科學基金項目3項、其它科研課題12項,主持國家自然科學基金重點項目1項。在利用熱激電流技術研究絕緣高聚物中的電子運動規律、評定其耐電老化特性和指導材料的改性等方面取得了多項創新性成果,且達到了國內領先及國際先進水平。發明了共縮聚製備新型省醌黑高聚物粉末材料的新方法,發現了新的導電規律,製成了原始創新的壓力溫度雙參數傳感器,解決了國際上半導電高分子粉末材料在傳感器領域長期未獲應用的多項技術難題,成為此領域的開拓者,為推進其技術進步作出了重大貢獻。新型傳感器與大慶的採油電泵機組配套,取得了很好的經濟效益。
主要成就
獲2001年國家技術發明獎二等獎一項及發明專利一項,省部級科技進步獎一、二等獎各一項(1998,2002)。發表論文64篇,35篇次收入三大檢索,其中SCI-10篇次,EI-18篇次;專譯著6本。培養博士生8名,碩士生26名。2003年當選為中國工程院院士。
2010-07-15 中國工程院院士雷清泉正式與青島科技大學牽手,成為該校建校60年來的第一位全職院士。15日上午9時,在青島科技大學圖書館第三報告廳的中國工程院雷清泉受聘青島科技大學儀式正式開始,青科大校長馬連湘為雷清泉頒發聘書,正式聘請他為教授、博士生導師、校學術委員會主任、材料科學與工程學院院長。 (2009年3月雷院士已經是青島科技大學的雙聘院士,此次正式加入青島科技大學)。
在接受記者獨家專訪時,雷清泉院士表示,從受聘之日起,他將潛心在青科大教書育人、做學術研究,爭取為推動青島乃至山東省新材料產業的發展做出自己的貢獻。為了保證教育質量,他希望每年只帶一名博士生。 [2]
工作經歷
1962年畢業於西安交通大學電氣絕緣與電纜技術專業。
1962至今在哈爾濱理工大學原哈爾濱電工學院(哈爾濱電工學院與哈爾濱科技大學、哈爾濱工業高等專科學校於1995年合併為哈爾濱理工大學)任教。
1981-1983年公派德國Hannover大學。
1993年被聘為日本大阪大學的客座科學家。
1995年起至今在哈爾濱理工大學任教,電氣與電子工程學院學術委員會主席,博士生導師。
2010-07-15 中國工程院院士雷清泉與青島科技大學牽手,成為該校建校60年來的首位全職院士。
現任西安交通大學雙聘教授,電力設備電氣絕緣國家重點實驗室學術委員會主任和研究部主任。IEEE高級會員,中國電工技術學會工程電介質專委會副主任,中國物理學電介質物理專業委員會委員等職。
2001年創立了哈爾濱理工大學長征科技開發有限公司,屬高新技術企業。
社會兼職
1990.01-2003.12 國際IEEE高級會員。1989.01-1995.01國際IEEE-DEIS液體電介質技術委員會委員。1993.09-2005.10中國物理學電介質物理專業委員會委員。1989.01起,任中國電工技術學會工程電介質專委會副主任。2002.01開始,任黑龍江省第二屆學位委員會委員。先後主持全國工程電介質學術年會3次,協助組織IEEE-DIES(電介質與電氣絕緣分會)系列國際性會議3次----- 1985-ICPAD(電介質材料的性質及應用)(西安)、1988-ICPADM(電介質材料的性質及應用)(北京)、1996-ISE(駐極體) (北京)。
科研成果
1998年12月,高聚物的熱激電流與導電性的研究項目獲國家機械工業局科技進步一等獎。歷經10餘年的努力,2001年12月,新型半導電聚省醌高分子粉末材料的製備及溫度壓力雙參數傳感器的應用獲得國家技術發明二等獎。該成果屬國際首創,具有自主的知識產權,經1999年在大慶油田試運行後,投入國際市場,為國家帶來了顯著的經濟效益。2002年,"高聚物的熱激極化機鬆弛與載流子輸運特性的研究獲黑龍江省科學技術二等獎。連續四次獲得國家自然科學基金資助,含重點項目一項"無機納米-高聚物複合物的介電性與局部放電老化機理"。主持完成國家"九五"重點攻關項目一項"新型本徵半導電高分子壓力溫度雙參數傳感器"。主持完成省級科研項目十二項。
雷清泉:盯住「有希望的點」
求索
2002年2月1日,雷清泉主持的研究成果「新型半導電聚省醌自由基高分子粉末材料的製備及其傳感器應用」獲得國家技術發明二等獎。他帶領課題組經過13年的艱辛努力,率先在世界上解決了應用半導電省醌黑高分子粉末材料製作壓力及溫度傳感器的科技難題,為我國油氣開發和振興東北老工業基地建設作出了卓越貢獻。
2017年,已當選中國工程院院士14年的雷清泉,在沒有任何項目基金資助的情況下,憑着執着探索和思想創新,在世界納米電介質領域的研究中再譜華章,首次命名了納元胞及超絕緣體並獲得了實驗驗證,在納米結構材料上獲得極高的擊穿強度,實現了通過結構構築,以調控材料性能的目的。這是納米電介質研究領域的突破性進展,它突顯了時間上的超前性,科學上的概念創新性,技術上的潛在顛覆性,其影響並不亞於在《NATURE》和《SCIENCE》刊物上發表前沿或熱點性跟蹤性論文。
這一成果發表在國際著名刊物《Nano Energy》上,為雷清泉的八十壽誕獻上了一份具有特殊意義的生日禮物。
信念
1938年,雷清泉出生在四川省岳池縣中和鄉,年幼時父母雙亡,靠着姑姑接濟生活。讀完小學後,他輟學在家務農。13歲時,鄉幹部找到家裡,使他享受到全額助學金及生活補助費,一直到讀完大學。
1957年,雷清泉以優異的成績考入西安交通大學,師從我國電介質物理的開創者、奠基人陳季丹教授。陳季丹博學嚴謹的學術造詣和執着研究的求索精神深深地感染着雷清泉,引領他遨遊科學的海洋,也堅定了他沿着恩師的研究方向篤定前行的信念。
1962年,雷清泉從西安交通大學畢業後,堅決服從國家分配,來到哈爾濱電工學院任教。1981年—1983年,他在德國漢諾威大學做訪問學者,從事高壓絕緣材料中空間電荷理論研究。其間,他清醒地看到我國與發達國家之間的懸殊差距。一顆強烈的愛國心使他暗下決心:科學研究就是要爭取第一,只有第一,才有意義。
在學習期間,雷清泉放棄了一切旅遊休閒機會,甚至把行李搬到實驗室,進行介電現象的理論與應用研究。回顧那段經歷時,他說:「在我看來,旅遊什麼時候都可以,但學習的好機會,一旦錯過,就再也不會回來了。」
「我童年就失去父母,是黨和國家送我上學,支持我的生活,我唯有勤奮工作才能回饋這份恩情。」雷清泉感慨地告訴筆者。歸國後,他把研究目光瞄準了電氣絕緣領域前沿及相應交叉學科。
當時,如何解決油田電泵井採油生產過程中連續監測井下地層的壓力及溫度變化問題,一直是世界性科技難題。由於用於監測傳感器的製備上所用的半導電高分子材料,尤其是其中的聚省醌自由基高聚物(簡稱省醌黑)耐熱氧化穩定性差,故其規模化應用一直無法實現。
從1962年起,美國MIT學者Pohl在社會各界的強力資助下,對此類材料的性能做了深入研究,雖然合成了數百種省醌黑,但直到1986年Pohl去世,仍未解決這一難題。
基於國內外油田市場對新型壓力溫度傳感器的急需,1987年,雷清泉組建課題組,與團隊成員瞄準這一領域的國際難題開始進行攻關。面對沒有標準樣品、沒有參考資料,甚至連生產設備都沒有的艱苦環境,他帶領團隊埋頭苦幹,專心研究,以驚人毅力和堅定信念,歷時13年,歷經數百次失敗,終於在世界上首次成功研製了用於潛油電泵井下監測的半導電聚省醌粉末材料製備的溫度壓力雙參數傳感器。
在該項目申報國家技術發明獎的評審會上,國內知名電子材料學專家韋鈺聽完答辯後連聲稱道:「這是原始創新,這絕對是原始創新。」
更令人自豪的是,從傳感器材料、傳感器設計到傳感處理的整個研發過程,都是雷清泉率領團隊自主創新完成的,擁有多項發明專利。這一科研成果獲得2001年國家技術發明二等獎。2003年,雷清泉當選中國工程院院士,時任哈爾濱理工大學校長趙奇動情地說:「雷清泉教授是在哈爾濱理工大學貧瘠的土地上厚積薄發、土生土長的院士。」
在長期從事電介質理論基礎研究的同時,雷清泉也特別重視工程實踐。在詳細研究聚省醌自由基半導電高分子材料的合成方法以及材料特性的基礎上,他利用這種材料,成功開發出溫度、壓力雙參數傳感器,實現了利用一個器件完成兩種參數測量的功能。這種傳感器應用於油井中的溫度、壓力參數測量,大大簡化了傳統測量系統,顯著增加了測量系統的工作壽命,提高了效率,降低了成本,在大慶油田以及我國援建的蘇丹油田獲得了重要應用。
創新
持之以恆,走創新之路是雷清泉對科學精神的堅守與追求。他善於站在時代和科學的高度,以前瞻性和開拓性的思路把握研究方向,一旦確認目標,即堅持不懈,不達目標絕不罷休。
雷清泉所取得的許多重要成果,都是十年磨一劍,有抱負,有責任,不氣餒,不言敗。關於創新,雷清泉有他自己的體會:「創新不能只盯着那些在科學上已經開始閃光和發熱的亮點,要瞄準國家科技與經濟發展的需求,盯住一個隱約有希望的點堅持下去,就可能導致創新。」
雷清泉是國內開展納米電介質理論研究的開拓者。2001年,他在電氣絕緣領域第一個承擔了關於納米複合聚酰亞胺材料的國家自然科學基金重點項目。在研究過程中,他敏銳洞察到納米電介質領域存在的問題、解決思路和未來發展方向,盯住這個還未引起科研同行關注的「有希望的點」,開始了潛心研究。
2009年,雷清泉主持召開了第354次香山科學會議,並做了「納米電介質的結構及運動的時空多層次性及其思考」的主旨報告。他指出,納米電介質研究涉及凝聚態物理學、材料科學、表面與界面科學、電氣工程、電子科學與工程以及信息科學與工程等多學科交叉;涉及過去從未研究過的納米電介質及相應結構這一介觀領域。因此,在傳統的電介質微觀結構——宏觀性能理論的基礎上,應加強介觀或納米尺度結構與微觀結構及宏觀性能之間關聯作用的研究,探索建立微觀結構——介觀結構——宏觀性能三者之間的相互關係與理論模型。這就是在納米電介質領域被廣泛認同的3M關係(微觀microscopic—介觀mesoscopic—宏觀macroscopic),為納米電介質發展確立了理論框架並指明了研究方向,得到業界的高度評價。
瞄準這個方向,雷清泉又持續攻關了8年,在國際上首次命名了納元胞及超絕緣體並獲得了實驗驗證,在世界電氣絕緣領域的科研高峰上再次折桂。
值得注意的是,雷清泉對納米複合聚酰亞胺耐電暈老化薄膜材料,在材料結構、製備工藝以及材料特性方面做了大量研究工作。這些工作為我國實現這種材料的工業化生產奠定了基礎,使我國成為除美國之外,又一個能夠批量生產這種材料的國家。目前,這種材料廣泛應用於變頻電機製造領域。
務實
「落紅不是無情物,化作春泥更護花。」作為哈爾濱理工大學高電壓與絕緣技術學科建設的帶頭人,雷清泉以超前的戰略頭腦,思考和把握電氣工程學科的發展建設。他指出,學科建設的重點是人才隊伍建設,要有帥才和將才,他們要有雄厚的專業基礎知識,突出的工程實踐能力和創新思維,更重要的是,要有厚積薄發、遠見卓識、獻身科學的價值追求,鄙視安於現狀、自我滿足的心態。
雷清泉強調,要獲得學科同行的肯定,需要不斷凝練自己的科研方向,充分發揮自己的特色與優勢,科研項目要有一個整體知識作支撐,必須有不看小、只看大的精神,要對學科建設有質的而不僅僅是數的貢獻。
針對如何實現學科跨越式發展,雷清泉認為,應該目標遠一點,心胸寬一點,開始步伐慢一點、穩健一點。在他的率領下,哈爾濱理工大學電氣工程學科建設從1997年博士點「零」的突破到2007年成為國家重點學科,僅僅用了10年時間。
2007年,雷清泉以超前的眼光,對電氣工程學科平台進行長遠布局,從國際科學技術發展的前沿角度考慮,把納米電介質的研究作為學科發展的突破口。為建設黑龍江省新材料支柱性產業,2009年,省領導來學校重點實驗室視察,為雷清泉院士的獻身科學精神所感動,並為他提出的以納米電介質為特色的實驗室建設落實了3900萬元的建設經費。
充足的經費極大地豐富了學科發展和重點實驗室的基礎環境。2010年,雷清泉電介質工程國家重點實驗室培育基地獲批,為學校的學科發展建設帶來了新的飛躍。
2009年,雷清泉親任大會主席,在哈爾濱理工大學成功舉辦了電介質材料性能及應用國際會議,使哈爾濱理工大學成為我國繼清華大學、西安交通大學之後第三個舉辦該學術會議的高校。
傳承
「1991年,法國德熱納教授在獲諾貝爾物理學獎後,隨即於1992年~1993年用兩年時間在法國200多所高級中學做"軟物質與硬物質"的現代科普教育;美國諾貝爾物理學獎得主費因曼自認為,他最大的貢獻不是諾獎,而是他流芳百世的"費因曼物理講義"。他們崇尚教育的偉大品質一直是我學習的榜樣。」在哈爾濱理工大學,上電介質物理專業基礎課被喻為「聽天書」,而雷清泉就是那位能把「天書」講清楚明白之人,他一直把傳承知識、提攜後生作為自己矢志不渝的追求。
雷清泉不僅為學生「傳道授業解惑」,更以一個科學家的品質和人格魅力感染、啟迪着學生。他重視夯實學生的理論基礎和實踐功底,每年都從大三的本科生中選拔創新意識和動手能力強的學生參與他的課題研究。他早期的研究生、電纜86級王福來的碩士論文,1990年就在美國《FERROELECTRICS》刊物上發表,被SCI收錄;碩士生王暄的論文於1992年發表在美國《J.Appl.Phys.》刊物上,被國外學者多次在SCI刊物上引用;他的研究生馮雪冰曾獲1996年「全國十佳跨世紀優秀人才」的榮譽稱號。
2007年4月,雷清泉在清華大學電機系成立70周年學術交流會上作了關於「工程電介質的理論基礎及研究進展」的系列專題學術報告,包括電介質物理的理論基礎,電介質中的空間電荷效應,納米高聚物介電複合物的研究現狀、方法及思考,介電現象及其近代應用等內容,幾乎涵蓋了他一生對工程電介質理論材料及應用的科學總結。
「人的偉大是在細微處閃光。」雷清泉平日總是衣着簡樸,行事低調,從不奢華,彰顯了他豁達開朗的人生態度。在早期科研條件極為艱苦的環境下,他經常鼓勵大家發揚紅軍長征時期的艱苦奮鬥精神。在熱釋光研究時,他和團隊成員深夜在軍大衣覆蓋下獲得過3個光子背景噪聲的測試結果。
日常生活中,雷清泉最大的愛好就是讀書,以對未知世界的探索為最大樂趣,成就了他融合物理學、材料科學、生命科學、信息技術於電介質理論的基礎知識,造就了他在導電聚合物傳感器製備技術方面的成就和在納米電介質前沿領域的探索能力,並構成了獨到的思考理念。近10年,他依舊花大量時間閱讀國際知名刊物《NATURE》和《SCIENCE》上的文章,關心國際頂級科學家思考的問題。
黑髮銀霜織日月,耄耋之年霞滿天。在哈爾濱理工大學這塊「貧瘠」的土地上,雷清泉紮根、成長、開花、結果。當年年富力強的他現已逾80高齡,走過了55年教書育人、潛心科研、追求真理的人生旅途。
在「雷清泉院士從教五十五周年暨八十華誕學術研討會」上,哈爾濱理工大學黨委書記趙國剛評價道:「雷清泉院士身上體現出"獻身科學、只做第一,終生學習、持之以恆,艱苦樸素、陽光向上"的寶貴精神品質,是我們哈理工人需要認真學習和傳承的寶貴品質。」
(作者:周長群,哈爾濱理工大學副教授;張強,哈爾濱理工大學高級政工師。)
先生印象
一些前沿性工作,幾乎沒有可利用的條件和可借鑑的成果,雷清泉老師就帶領課題組創造條件,自製設備。在進行新型半導電聚省醌自由基高分子粉末材料製備及其傳感器應用研究工作中,許多獨特的材料合成設備、特性測試設備都是自製的,每一個部件背後都有着「傳奇」經歷,有的來自於工廠的報廢設備,有的來自於關係單位的支援,有的甚至來源於廢品收購站。這些設備雖然外表簡陋,但功能並不簡單。多少寒來暑往,日日夜夜,甚至春節,雷老師都是在實驗室中度過的,就是依靠這份執着和堅持,這一成果獲得了國家技術發明二等獎。
王暄(哈爾濱理工大學電氣與電子工程學院教授)
雷清泉老師在學術上治學嚴謹,在生活中和藹可親。當年在學校晨練,總能見到他和夫人散步,見到我們打排球,他總會主動加入行列打上幾個回合,身手敏捷,不輸年輕人。假期在學校做實驗,雷老師經常請我們到家裡吃飯,他夫人親自下廚,對於我們這些窮學生,能吃上一頓紅燒雞翅,真是人間美味。雷老師治學嚴謹,全校出名,他的電介質物理學是專業課里最難的一門,我至今仍能清晰記得他上課時的諄諄教誨,以及考試前的輔導和答疑,希望我們這些略顯混沌的學生能學到知識。後來,我有幸跟隨雷老師做科研,老人家總是把我引領到科研的前沿,不斷地激勵我前行。
馮雪冰(美國希捷科技公司產品設計師)
雷清泉老師最大的愛好就是讀書,用「手不釋卷」形容,絕不為過。他不僅以極大興趣關注科技領域的前沿問題,而且痴迷物理學經典理論。雷老師帶領團隊在科研方向上不斷求新求變,總能以獨特視角為研究工作打開新思路,這些都得益於他多年積累的深厚數理功底和掌握運用英、德、俄、法等多國語言。雷老師曾說,所謂學問,學,即求知;問,即創新。只有刻苦努力地學,才能掌握知識,只有深入不斷地問,才可能運用知識取得突破和創新。
張曉虹(哈爾濱理工大學電氣與電子工程學院教授)[3]