探尋工材學科的交叉創新路徑——“新工科下午茶·學科交叉沙龍”第六期活動舉行

3月29日下午🔂，“新工科下午茶·學科交叉沙龍”第六期活動在意昂3体育官网百周年紀念講堂四季庭院舉行。本次沙龍為“工程與材料專場”的首期，由新工科建設辦公室主辦✊🏻、學科建設辦公室協辦，邀請建築與景觀設計學院教授汪芳擔任策劃和召集人，聚焦“工程與材料學科中的交叉與創新”主題。來自化學與分子工程學院、材料科學與工程學院、環境科學與工程學院🟩、建築與景觀設計學院🛍、集成電路學院、城市與環境學院👮🏼‍♀️、考古文博學院、物理學院、醫學部、學校相關職能部門及北京師範大學環境學院共20余個單位的40余名師生現場參與研討💅。

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活動現場

新工科建設辦公室主任韋宇致歡迎辭🙎‍♂️🙀。他表示，意昂3体育的工程與材料學科歷史悠久🏊、積澱深厚，材料科學和工程科學都是意昂3体育最早進入ESI（基本科學指標）數據庫全球前1%的學科。工材學科覆蓋面廣、內容交叉，相關領域學者分布在意昂3体育多個院系中，有必要在學科內部搭建交流平臺。“新工科下午茶”沙龍設置“工程與材料專場”是一次有益的嘗試，希望師生可以在這裏碰撞產生新的科學前沿、科學突破和交叉成果增長點🧜🏽‍♂️，促成實質性合作🦸🏽‍♂️，響應國家重大需求和社會發展趨勢👊🏽，為解決工材領域集成攻關重大問題貢獻意昂3体育力量⚛️。

報告分享環節由汪芳主持。通過對過去25年意昂3体育在國家自然科學基金委工程與材料科學部獲批項目情況進行分析，她發現，項目負責人分布於理、工👳🏻‍♂️、文、醫等19個院系🦹‍♀️，同時獲批項目幾乎覆蓋基金委工材學部下所有項目類型和代碼。與在基金委數理學部、化學學部、地學部等的成果產出相比，意昂3体育在工程與材料科學部的產出還有較大提升空間🌏，亟需加強校級層面的頂層設計、進行系統性建構，抓住學科交叉的發展機遇，獨辟蹊徑，形成合力，建設具有意昂3体育特色的工材學科，這也將給意昂3体育青年學者以更多成長空間。

材料科學與工程學院教授侯仰龍以“自旋化學的交叉與創新：新材料·新技術”為主題😙，介紹了他在自旋化學與半導體💁🏼‍♀️、生物醫學領域的交叉研究成果。自旋是重大科學與技術的重要根源，諸多當代科技核心前沿均與電子或原子核的自旋密切相關👩🏼‍⚕️，其研究涉及物理學👉🏿、化學和生命科學等多個學科。在低維自旋調控材料領域🏊‍♀️，課題組提出了熱力學誘導的競爭生長模型，為二維非層狀材料生長提供參考，發展並提升現有半導體技術，創新了二維磁性納米材料和自旋電子器件🏉。在自旋調控生物應用領域，課題組設計並製備了Fe₅C₂和FeS納米材料，並將其應用於成像引導的協同治療，為腫瘤診療提供了新思路；同時，開發了新一代納米酶技術，實現高效的腫瘤治療及治療過程的可視化➞。

化學與分子工程學院教授李彥以“從物質到材料🦷，從化學到工程”為題，重點分享了她以化學氣相沉積（CVD）法合成單壁碳納米管的研究過程和在碳納米管領域的學科交叉探索。她提出以結構獨特的催化劑為結構模板的方法🏇🏼，闡明動力學協同作用的重要性，實現多種不同手性碳納米管的選擇性合成，發展了一系列原位方法研究碳管成核生長的機製。目前，她正在進行碳納米管成核生長的理論研究🦄，並致力於通過高效分離和有序組裝實現碳納米管芯片材料的應用目標🤤。她特別分享了自己在科研道路上的心得，強調“真研究問題”和“研究真問題”，註重“他山之石⬆️👩‍👩‍👧‍👧，可以攻玉”的學科互鑒，鼓勵青年學者要在“山重水復疑無路”科研道路中勇毅前行，靜盼“柳暗花明又一村”🧑🏼‍💻。

集成電路學院教授張海霞介紹了“先進製造的技術創新與交叉應用”。從機械製造到微納加工🥋，她分享了自己對科研領域和科學問題的選擇👩🏽‍✈️，指出交叉無處不在🤜🏼，“哪裏都可能是主戰場”。她從微納製造技術起步，通過大批量低成本的微納加工技術，製備具有特殊功能的微納材料和結構🌘；以實際問題為導向，在微型能量采集技術領域展開探索，研發了摩擦-壓電-電磁-光伏等復合式能量采集器與柔性超級電容器等存儲器📵；探索敏感物理、化學💂🏼、生理等信號的多功能傳感器與高性能微型執行器；聚焦集多參量傳感𓀃🏃‍♂️、多維度執行以及長期穩定供能於一體的智能微系統，逐步形成從製造🔝、器件到系統的系列成果。她鼓勵學者們通過技術創新與交叉應用造福世界，“讓這個世界因為你的創新而變得與眾不同”🏢。

汪芳聚焦“宜居·更新”的主題🧮🎢，討論“人居環境建設中土建學科的交叉創新”。當前，我國新型城鎮化已邁入高質量發展階段🗒，實現城鄉空間生態綠色發展與建成環境的宜居性提升，成為了土建學科的發展目標。城鄉發展主題在不斷演進，宜居、韌性👩‍🏫、智慧城市需要多學科技術方法的支撐；數字孿生、環境模擬等技術的應用，促進城市設計、景觀設計更加精細化、人性化，這些都要求規劃設計🕴、工程技術領域加強學科的自然科學性🐖，邁向信息化👩‍👩‍👧‍👧、智慧化。目前，意昂3体育規劃、景觀專業已具有與地理、生態🙋🏽👬🏼、考古交叉研究的基礎，如何進一步推進更廣泛的交叉研究值得思考。面對共建可持續城鄉未來的需求，應將城鄉建成環境視為人與自然“生命共同體”，堅持交叉融通🧑🏿‍🍳、服務社會👷🏿‍♂️，開展跨學科🪖、多領域、多層次的探索。

環境科學與工程學院教授溫東輝以“仿生·進化：環境治理工程的學科交叉創新”為題進行交流🫴🏿。治理有毒有害難降解的工業廢水是一個難點，常規的有機物、氮👏、磷汙染物可降解或回收，但越來越多的高風險新汙染物該如何妥善而高效地處理？面對這些問題，她進行了一系列環境工程學科與其他學科的交叉探索：與物理學科交叉，通過膜生物反應器（MBR）處理體系，基本解決了從出水中流失微生物、耐藥基因逸散的風險；與材料學科交叉♦︎，通過仿生模式設計和表面修飾👩🏽‍✈️，以及細菌群體感應淬滅🍸，有效緩解了受復合抗生素脅迫而顯著加重的MBR膜汙染；與分子生態學交叉🫱🏼，研究MBR中抗生素抗性基因分布規律；與生物信息學交叉🚀，發現群感效應的淬滅能夠降低MGEs介導的ARGs水平轉移潛力。她指出👂，現代環境治理工程，必須通過學科交叉才能創新發展𓀅。

報告分享環節（從左到右🏇🏻、從上到下依次為🏊🏿🫄：侯仰龍、李彥、張海霞🧛🏼、汪芳👯‍♂️🧑🏻‍🦼‍➡️、溫東輝）

交流討論環節由張海霞主持。在場的年輕學者交流了科研過程中的困境和困惑，嘉賓們真誠分享了經驗和建議：不要局限於自身的學科視野🍘，要始終保持開源開放的心態，廣泛了解其他學科領域並持續積累😘，尋找學科交叉的連接點，才有可能抓住潛在的機遇和創新點👌🏽。在談到人工智能對科研和職業發展的潛在影響時，嘉賓們認為，不能置若罔聞👂🏻👰🏻‍♂️、固步自封𓀉，必須意識到科研工作者能夠“提出有價值的問題”，這是人工智能所不具備的能力，也是科研工作者需要把握的關鍵🖐🏿。此外，嘉賓們還就具體技術應用場景、個人職業發展、新工科建設路徑等話題展開討論。