——记中国石油大学（北京）理学院实验教学中心主任杨振清

　　　李 莉  　

　　2022年，中国科协办公厅发布《中国科协关于命名2021—2025年第一批全国科普教育基地的决定》，中国石油大学（北京）石油之光科技馆（以下简称“石油之光”）正式入选“2021—2025年第一批全国科普教育基地”。

　　作为石油之光国家级科普教育基地负责人、中国石油大学（北京）理学院实验教学中心主任，杨振清身在其中也为此感到高兴和自豪。他是一名物理教育工作者，多年致力于物理实验教学，并关注科学前沿，将物理科学与人工智能等现代科学利器相结合，应用于石油开发等重要领域；他是一名高校实验教师，肩负实验室建设和培育下一代的重任；同时，他也是一名热爱科普、立志于将科学知识以浅显易懂的方式惠及普通老百姓，特别是青少年一代的“科学达人”。以科普提升全民科学素养是他的心愿，也是他所在团队很多人的心愿。

兴趣牵引 一路成长

　　设有3D电影放映厅，内置静电高压等大型仪器设备，拥有众多妙趣横生的科技小产品，设有声光电等多学科实验器材、陆上采油设备、海上采油设备及天然气长输站场模型等专属石油行业的可动实物模型……走入石油之光科技馆，很多人瞬间便被里面丰富、奇妙的科学世界所吸引，这饱含了杨振清及他所在团队成员的智慧结晶和汗水。为更好地推动科技创新与科学普及相结合，他们推出了很多行之有效的举措：自主研制声波可见演示仪、能量转换轮、伯努利综合演示仪、听话的哑铃等30余台物理演示设备及相关教具和设备，以便学生将课程所学运用到实际操作中，提升工程创新能力；完善管理运行体系及科普队伍建设，推进软硬件的建设，拓宽开放和共享程度；建立多学科交叉实践平台，使大众及时了解科普课程及科学教育活动信息等。

　　“坚持做这些事情，就是想让大众能融入科学，和我们一起感受来自科学的神奇与乐趣，明白科学是非常贴近生活的。”杨振清一番话道出了他坚持致力科普的初衷。早年，他也是在兴趣的牵引之下一步步走入神奇的科学殿堂。

　　1999年，杨振清从山东临沂大学毕业，之后到沂蒙山区支教，教的是中学物理。利用授课业余时间，杨振清2003年考取中国石油大学（北京）无线电物理专业理学硕士，而后考取北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室化学工程与技术专业工学博士。博士毕业之后，杨振清又奔赴英国剑桥大学卡文迪许实验室从事博士后研究。

　　卡文迪许实验室是近代科学史上第一个社会化和专业化的科学实验室，催生了大量足以影响人类进步的重要科学成果。杨振清在那里受益匪浅。作为剑桥大学知名教授，他的导师杰奎琳·M.科尔（Jacqueline M.Cole）虽然很忙，但对杨振清的培养却从不放松。“导师每个月会和我们进行一次一对一的交流。和我们聊新的发展方向、新的思路，我现在主攻的用机器学习和激发态动力学的方法对材料学、分子科学进行研究的方向，就是受他的启发。”导师的指导，让杨振清的科研思维更加敏锐，工作作风更加扎实。这也为他之后坚持深耕教育方法埋下了坚实伏笔。短暂的博士后访问学习之后，杨振清继续回到中国石油大学任职。就是在这里，他正式开启了自己从事教学、科研和致力科普的科学之旅。

拓展思维 创新研究

　　杨振清在中国石油大学的研究方向主要是针对太阳能电池材料、光催化材料、钙钛矿材料和小分子材料等，利用人工智能和石油结合的方法，开展煤层气和页岩气的研究。具体而言，就是将材料的性质、晶格常数、代谢等物理或化学性质输入人工智能，利用机器学习算法，让程序自动学习识别筛选材料，待算法通行之后，选取材料进行验证。如果确认算法可行，就将其视为“透视仪”，输入材料，让算法输出材料性质，以此筛选、发掘新材料。“通俗地讲，就是将材料科学和分子科学相结合，采用人工智能机器学习的方法，计算出有机无机复合材料的性质。”杨振清介绍说。

　　“计算机科学极大地促进了整个分子科学和材料科学的推进。原来我们合成材料很难，因为材料的筛选要浪费大量的时间和精力。现在利用机器就可以实现精挑细选，然后供我们设计，这样合成材料比较快，也比较准。”杨振清是现代科学方法进步的受益者，也是推进者。浸润科研领域多年，他先后获发明专利近10项。“我自己比较满意的一项专利是太阳能电池理论效率预测公式。”这个公式有7个过程，包含4个正过程，3个逆过程，每个过程都特别复杂。

　　“事实上，研究之初，我也犯了和其他研究者同样的错误。当时我们都是从最微观、最底层的物理学角度分析问题，试图从理论上解释它的机理和观念，但是做了好几年，一直没有得到令人满意的结果。后来，我跟学生说，要不然我们换一种思路，从相对宏观的能级角度考虑试试。结果没想到，实验最后真的做出来了。后来我们用物理学量纲方法进行验证，发现公式是对的。”虽然实验经历了千曲百折，但最后不仅做出了成果，同时还培养了学生的理论思维。这让杨振清至今感到欣慰，既感受到了科研的快乐，也享受到了育人的成就感。

　　除了攻克领域难题，杨振清也时刻关注领域前沿研究热点。印象最深的，是他参与的“数据驱动的能源分子材料研究”项目。携世界同行之手，共同推进现代科学技术与能源材料技术发展，是他发挥自己多年所长设定的目标之一。

教书育人 孜孜不倦

　　虽然已经离开了卡文迪许实验室很长时间，但杨振清和剑桥的导师还保持着长期的合作。“合作研究的论文修改方式估计国内很多人都会直呼受不了。”杨振清笑着回忆，其中一篇文章的初稿完成时间是2017年，但是到了2019年下半年才开始投稿。之所以这么做，是因为想要培养学生独立思考能力和严谨的学术态度。

　　当时，杨振清和导师对论文进行了仔细的修改，从微调到全篇改动，差不多用了一年半时间。后来，随着思路的更新和研究的深入，他们培养学生在论文原有基础之上加入创新成果，又历经半年时间，这篇论文才终于“定档”。

　　“反复地打磨和修改，既是对学生的负责，也是对学术的负责。”杨振清说，“我在剑桥的时候，听了很多科学研究方法的课。在那里，即使是写摘要这种科研写作的细节，他们也有专门的研究。这在国内是不常见的，但其实细节往往决定成败。因为论文投稿的时候，写不好摘要真的很吃亏，所以我对于自己的研究生也进行了包括细节修改的全方面系统培训。”教育贵在传承，这些沉淀的知识和经验，如今，杨振清都毫无保留地传递给学生，成为他独特的教育理念。秉承锻炼学生独立思考能力和扎实严谨工作作风的理念，杨振清培养出来的学生广受行业单位和企业认可。

　　除了研究生，对于本科生的培养，杨振清更是尽心尽力。除了讲授基础课程“大学物理实验”“物理技术与实验”“互联网+物理实验竞赛”，杨振清还负责学生竞赛和创新创业比赛集训工作。这些年，他带领学生一路参加全国大学生物理实验竞赛、全国大学生光电设计竞赛、节能减排大赛、挑战杯和互联网+创新创业大赛，不断通过培训，带领学生攻坚克难，打磨作品。

　　“有的学生作品还不错，”杨振清满意地说，“去年，我指导的学生获取的全国一等奖有3项，二等奖5项，三等奖就更多了。”看到基础薄弱的学生经过培训，最后自信满满地参加比赛，并荣获不错的成绩，杨振清认为，这种变化是对他作为老师最大的嘉奖。

　　虽然每天从事教学、科研很忙，但杨振清始终有一个心愿——想做一名科普讲解员。他认为，科技创新同样需要公众的理解和支持，所以未来他将以提高全民科学素质为己任，全力打造惠及大众的“科普之翼”。