不放过科研中的任何一次偶然！我校材料学院姚永刚教授获达摩院青橙奖
10月31日，2022达摩院青橙奖公布获奖名单，我校材料学院教授姚永刚，因“研发出精确可控的电热瞬态高温合成技术，有望促进材料制造及化工生产的高效、低碳、清洁化”获奖，也是我校首位入选该奖项的青年学者。
一次实验参数的“误操作”，让实验获得意外发现，也让姚永刚从此真正进入瞬态高温合成方向的研究；回国任教后，他用亲身经历影响学生，以持之以恒的探索浇灌科研中灵光乍现的时刻，在点滴偶然中积累科研成果。
姚永刚，华中科技大学材料学院教授，华中学者，国家四青人才。2010年、2013年获得西安交通大学学士及硕士学位、2018年获得美国马里兰大学博士学位，师从胡良兵教授。毕业后在马里兰大学从事博士后及助理研究员工作，2020年10月回国加入华中科技大学材料科学与工程学院。长期从事超高温瞬态合成与制造技术，特别是新型能源材料与低碳快速制造技术的开发，成果在《Science》(2)、《Nature》、《Nat. Nano.》、《Nat. Cata.》、《Sci. Adv.》等期刊发表，以一作、共一或通讯作者发表论文44篇，论文总被引用10000余次。入选斯坦福大学“全球前2%顶尖科学家”及科睿唯安“高被引科学家”榜单，并获得美国“2020 R&D 100 award”和2022 Metals Young Investigator Award。
瞬态高温：一次意外发现
2015年，姚永刚还在马里兰大学攻读博士，一次偶然的机会，课题组发现了瞬态高温现象，“这是一个很奇妙的故事，很多很好的想法来自于一个偶然的事件，很庆幸我们一直坚持在做。”姚永刚说。
当时，他的师兄原本想通过增加电压测试材料的耐热性，但由于加错电压参数，温度直接升到2000、3000度，甚至发出了光，这道“意外之光”开启了后续高温相关的研究。他们研发出的精确可控的电热瞬态高温合成技术，可以在超高温（2000-3000K）、超快速（小于 1s）及非平衡（降温速率~10^4K/s）条件下，实现新型能源材料合成、电热瞬态化工新过程等。该技术反应温度高，可以实现定点、瞬态加热，其反应速率比常规方法高几个数量级，从而可实现快速、节能、高效的材料及化工品合成。另外，设备简单通电即可运行，不依赖化石燃料，有望促进材料制造及化工生产的绿色、低碳、清洁化。
“我很感激在科研路上细心培养和帮助支持我的老师和朋友，特别是我的博士生导师胡良兵老师，一直是我们科研的领路人，从胡老师和Hu Group同门身上不仅学习到了做科研、为人处事的道理，也在他们的帮助下取得了今天的成绩。因此，我希望自己能够在做好科研的同时，也做好教书育人的职责。”
把偶然变成科学发现：科学功底与实验研究缺一不可
提及6年前的发现对自己科研观念的影响，姚永刚说：“科学中的偶然发现非常重要，同时，厚实的科学功底和深入的实验研究是把偶然变成科学发现的必须。”
（姚永刚与华中科技大学材料学院学生 左一为姚永刚）
回国任教后，姚永刚将自己的亲身经历与感悟融于学生培养，他说：“科研就是解决问题，推动发展，当你发现问题的时候，机会就来了。”如何利用瞬态合成的思路，实现高纯度、高效率、低污染的规模化电池回收，正是姚永刚和学生张豪的研究目标。
（姚永刚与学生在实验室 左一为姚永刚 右一为张豪）
是继续从熟悉的瞬态高温切入，还是跳出局限，找到完全不同的新方法，姚永刚倾向于后者，“有一句话对我影响比较大：教育不是灌满一桶水，而是点燃一把火，打开一扇窗，我的经验或许会限制他的思路，我要做的是给方向，和学生打好配合。”姚永刚鼓励张豪自主探索，勇于尝试，经过反复验证，他们在实验室得到全新的技术原型，但还缺少一款能够将理论技术变为行业现实的仪器装备。
“偶然”因为运气，更因为不放弃，经过数月的构思、寻找和改造，通过设计改造一款原本不属于本领域的设备，他们终于实现了室温下精准电池材料回收的工艺与装备，让以往实验室克级左右的处理量，可规模化至吨级，也让高纯度、高效率、低污染的规模化电池回收成为可能，如今姚永刚和张豪正在为技术的产业化、成立公司做筹备。
不论是同学们取得的科研进展，还是学生课后的讨论提问，这些教书育人的喜悦不亚于6年前偶然的惊喜，姚永刚希望自己能和同学们一起，把偶然变成一个个重要的科学发现。
在学校与学院的大力支持下，姚永刚教授在新型能源材料领域，特别是瞬态高温合成及储能方向的科研和教学工作都已顺利开展，目前已取得初步成绩。姚永刚坚信，化工行业的去碳化、清洁化一定是未来趋势，如果用电能驱动化学反应，让化工行业和风光电这样的新能源结合到一起，就有可能改变化工行业高耗能、高排放、高污染的状态，他将与同学们一道，继续通过研发新能源材料与新制造技术，提升材料制造和化工品制造过程的能源和时间效率，促进行业清洁化、低碳化、更绿色、可持续发展，为我国碳中和、能源转型目标的达成贡献华科大材料力量！
【青橙奖介绍】：
2022达摩院青橙奖于7月25日启动评审流程，收到超过700位35岁及以下，覆盖全国135所高校及科研院所优秀青年学者的近500份有效申报材料，其中近3成为90后，最年轻者仅27岁。全球近200位院士、19位大学校长、2位诺贝尔奖得主作为伯乐， 向青橙奖推荐了候选人。今年也是达摩院青橙奖首次将“数学与物理类、天文与地学类、化学与材料类、生命科学与医学类”等基础科学研究领域正式纳入奖项授奖范畴。
达摩院青橙奖始于2018年8月，是由阿里巴巴达摩院主办、阿里巴巴公益出资支持、面向对科技进步有关键推动作用的中国青年学者颁发的纯公益性奖项，奖项旨在发掘和支持在中国高校及科研院所中全职从事科学研究工作，有潜力在未来取得突出成就，并成为中国科学研究中坚力量的优秀青年学者。过去四届中，达摩院青橙奖共支持了近40位优秀的青年学者，得到了国内高校、科研院所、以及中国科协举办的青年人才托举工程等认可。
