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用科技点亮世界——访我校电子信息工程学院毕文刚教授

来源:宣传部 作者:宣传部 时间:2016-10-10 阅读次数:

        100多年前,美国发明家爱迪生发明了电灯,为人类带来了光明。如今,更环保、更节能、寿命更长的新型LED光源被人们广泛应用。“但现阶段LED光源其实并不完美,我现在做的主要研究工作之一,就是要解决这种不完美,为大家提供更优质的光源”。这个为大家提供更优质光源的人就是我校电子信工程学院的毕文刚教授。
                                                                                                                    
   “用技术改变生活就是我的永恒追求”
    记者:毕老师您在84年本科阶段就开始学习半导体专业,直到现在的LED照明产品,您的研究一直没有变化吗?
    毕:这些年的研究方向主要集中在半导体材料外延技术、固态照明和广色域显示领域,可以说一直以半导体材料、器件和应用为主线,大方向是一样的,但材料体系是不断在变化的。
    记者: 30多年的坚持,是兴趣所致吗?
    毕:对,在这个领域的坚持已经有三十多年了。我这个人还是比较喜欢做科研的,但是我是希望以应用为导向,研究具有独特性能的新材料,并通过自己的努力,改善和提高材料的性能,最终能转化成一个真正的产品,满足人们生活中的实际需求,使人们的生活得到很大的改善。照明和显示技术可以说跟人们的生活息息相关,能用技术改变生活,这就是我的兴趣所在。
    记者:您能具体谈谈您都改变了哪些生活吗?我是指,在照明或显示方面?
    毕:(笑)举个例子:针对目前高品质LED照明应用领域中存在的流明效率与显色性之间矛盾的共性关键问题,我们设计开发了不同于传统量子点的新型纳米材料,并设计开发出发光效率提高15%的量子点LED光引擎,也就是说实现了更节能的高显色性优质白光量子点LED光源,也就是普通意义上的更优质的光源。那么谈到应用,就非常广泛了,比如现在咱们走廊里的展板后面的光源,还有儿童学习用的护眼灯等等。高品质的健康LED光源对保护儿童的视力是非常重要的。
    记者:在研究过程中让您印象深刻的或是比较开心事情是什么?
    毕:最高兴的就是目前有可能在量子点材料研究上实现一个小突破,正在抓紧时间做实验验证,也在撰写专利。搞科研就像写作一样,有时灵光一现,突然想到一个思路,即使试验后不能成功也没有关系,最起码有了一个新的想法。目前,我们正在用不同的合成方法,针对一种全新结构的量子点发光材料进行实验。这个量子点结构和想法就是一次出差时在火车上琢磨出来的。如果这个方法成功了,那我觉得未来几年,我们可以根据这个思路,拓展到不同的材料领域。

    从企业到高校,是为了追求一种“完美的结合”
    记者:从美国惠普实验室到纳晶科技股份有限公司首席总工程师再到河北工业大学博士生导师,能谈谈您为什么放弃这么多的优厚待遇回国来做高校教育工作的吗?
    毕:我在美国的学习和工作加起来也有二十来年,最早的时候美国的技术是领先的,但是近年来我们国家大力加强对科研的重视和支持力度,同时高度重视高端技术人才。非常感谢国家推行的国家“千人计划”,提供了一个非常好的平台和学术科研氛围。祖国在发展,在腾飞,我愿意为我们的国家发展贡献自己的力量。另外,教育是根本,年轻人是祖国的未来,如果能够把自己所学教给学生,培养出优秀的毕业生,带好一支高水平科研团队,那将是一件非常值得做的事情。
    记者:从14年开始您来工大教学有两年了,那您来了之后您感受如何,谈谈您感受到的不同有什么?
    毕:选择河工大的原因有很多,首先,学校有着非常悠久的办学历史,特别是我们学校的领导有着带领学校更上一层楼的决心和执行力,学院的老师们非常淳朴,也有敢于奉献的科研精神。同时学校的办学理念强调的是工学并举,刚好和我的经历相对比较稳合,虽然我原来不是在高校进行工作,但是现在研究的这个产业呢,刚好是以工科为主的应用类产业,真的可以说是一个比较完美的结合,这是我选择来河工大任教的原因。我来学校两年,无论从学校还是学院的角度,对我都是非常支持,从科研经费到人员配备再到政策支持,都给搭建科研平台提供了强有力的保障。搞科研,坚实的硬件基础可以说必不可少。学校给我们配备了全息光刻机,纳米压印机,材料打印机,3D光学显微镜,可变温CL,瞬态稳态低温PL系统等等。因此我非常有信心,在自己的科研领域扎扎实实做出成绩,先站稳,再带领大家一直往前走。
 
    团队成员优势互补,短期内取得可喜成果
    记者:能谈谈您现在的科研团队吗?
    毕:实验室的建设和重大项目的申请是离不开团队合作的。一个好的团队,成员之间是可以优势互补的。首先,团队成员都是非常优秀的拔尖人才,都是世界知名高校博士。徐庶教授毕业于英国东安吉利大学,是人社部高层次留学人才回国资助获得者;张紫辉教授毕业于新加坡南洋理工大学,是第二批河北省青年拔尖人才、人社部留学人员科技活动项目择优资助优秀类获得者;张勇辉博士毕业于中国科学院大学、中科院半导体所,是2015年所长奖学金获得者;耿翀博士毕业于清华大学、2014年博士研究生国家奖学金获得者。这样就给研究工作奠定了坚实的基础。其次,成员之间的专业有互补性。由于半导体照明和显示研究需要物理、工程、材料、电子多学科,因此专业背景优势互补、年龄梯队结构合理的团队成员就非常重要。
    团队的每个成员都非常有热情,他们既年轻又有冲劲,有很强的创新能力,也具备很丰富的海内外前沿基础研究和科研成果转化的成功经验。 在申请项目的时候,每个人都会在实验室呆到很晚,有困难也都自己默默克服。在一起讨论问题的时候,大家都充分发挥自己的特长,常常碰撞出火花。平时,大家经常一起讨论科研项目中遇到的难题,有了什么新想法,也会及时和团队成员交流分享。
    记者:实验室在大家的努力下,有没有一定的成果?
    毕:这两年我们大大小小的申请项目大概有十多个。一个是科技部的,是国家重点研发计划。这个非常难得,我们有幸参加了两项。再一个就是国家自然基金,我们主持了三项,还有河北省的自然基金和天津市的自然基金,加在一起,我们大概是有十二项。
    记者:研发的项目或者合作大概分为哪几类呢?
    毕:目前,主要和北京大学、清华大学、中国科学院半导体研究所、美国南加州大学、新加坡南洋理工大学等国内外著名学术机构和科研院所建立了良好科研合作关系。
企业方面主要是产学研合作。与易美芯光(北京)科技有限公司、河北同辉电子科技股份有限公司、南昌黄绿照明有限公司、浙江铭洋照明科技股份有限公司展开紧密合作,形成科技联合攻关体。并参与由河北同辉电子科技股份有限公司、中国电子科技集团公司第十三研究所、河北工业大学、天津工业大学联合共建的河北省半导体照明产业技术研究院,以服务于京津冀地区。
    记者:我们这个团队给这些企业提供比较先进的材料和技术,那咱们目前在国内处于什么地位呢?
    毕:应该说在国内有一些独特性,我比较重视专利,来校后和团队成员申请了十二三项的专利。专利肯定是在我们的设计思路上或者工艺上有创新的地方。我们是希望通过这些新的不同的技术路线能够带来新的材料,最终满足他们的需求。比如和北京的易美芯光合作。企业主要所做的是LED封装,我们提供量子点材料和芯片的技术研发,并配合市场需求做一些新型的设计。
    记者:在国际上的水平如何呢?
    毕:美国可以说还是掌握了很多尖端的领先技术,但是近几年中国的发展很快,在某些硬件方面,可以说,我们已经赶超美国了。

    研育并重,实现新世纪的工学并举
    记者:在高校,除了科研人员,您的另外一个身份是导师,您是怎样培养学生的呢?
    毕:搞科研重要,培养人才更重要。在高校里,作为教授、博士生导师,我对专业人才的培养还是非常关注的。我在美国学习和工作的感受,也会和学生以及团队老师进行分享。在科研过程中,我可能会给学生一个研究方向,那么剩下的技术路线以及一些实验方法,首先会要求学生自己先去调研,提出实验方案和思路。然后,我们共同讨论确定方案后再执行。这样,可以充分锻炼学生独立思考和解决问题的能力。我认为多沟通、多交流、强化开放思维及个性化发展至关重要。
    我和团队成员现在带了两届学生,研一的有8名硕士,研二的有5名。对于研一的学生我要求他们一定要开始阅读文献并进实验室,哪怕是做一些简单的设备调试或测量工作。这样可以及时了解掌握专业前沿动态,感受科研氛围,二是理论知识与实践相结合,培养学生发现问题、解决问题的能力。那么研二的学生我会对他们有一些高的要求,必须全力以赴开展科研工作。
    记者:您能谈谈两年的高校教育您最大的体会是什么?
    毕:我认为无论什么阶段的教育,最重要的是培养学生一个发现问题解决问题的能力。已进入实验室,就要想着把所讲所学的知识运用到实践中去。
    我们学校的本科生源非常好,下一步我想从本科生入手,培养一批优质的学生队伍,继续扩充团队。从大二学生里找一些对科研感兴趣的同学,让他们在课余时间做一些辅助性的科研工作。从而双向了解我们的科研情况,启发和培养他们对科研的兴趣。
    最大的体会,第一,教育不要过分束缚学生的思维,第二,强调协作。有交流,有辩论,才有火花,才会有创新。第三,要和实践接轨。让我们的学生参加学术会议,去到不同的公司,或者参加社会活动,真正实现新世纪的工学并举。
 
 
毕文刚老师
       人物简介:
       毕文刚教授系我校特聘教授,博士生导师,信息与电气工程学部副主任。中组部国家“千人计划”入选者(2011),美国光学学会会士(OSA Fellow)。他长期从事半导体材料、量子点超晶格光电器件、固态照明和量子点显示领域的前沿科技研究及成果转化。曾先后在美国惠普实验室等世界一流的科研中心担任资深科学家,领导和参与过国内外多项大型科研项目。目前作为子课题负责人参与2项国家重点研发计划。

                                  文:于巍     录音整理:新闻中心红桥采编部   校对:宋三妮 商丽伟