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【青年先锋导师】陈亚楠:不做重复的解题人,做定义新范式的创局者

作者:材料科学与工程学院 陈亚楠编辑:苏仁鋆 殷启超来源:研究生院

陈亚楠,天津大学材料科学与工程学院教师,担任博士生导师7年,累计指导博士12名、硕士16名。他践行“学生需求优先、数据优先”的理念:周度组会雷打不动,关键节点与学生同调设备、打磨结论;实行“兴趣锚定方向—分阶段里程碑—资源共享”的个性化培养;并将产学研课题融入科研训练,强化落地检验。他长期深耕高温热冲击与AI交叉科学,开创纳米材料超快合成新领域。曾获教育部科学研究优秀成果奖青年奖、中国材料研究学会科学技术奖青年科技奖等荣誉。

先进育人事迹: 用“超快节奏”教会学生慢功夫与硬担当

他的主要研究方向为人工智能驱动材料设计(AI4M)、高温热冲击技术(HTS)、纳米材料超快速合成(纳米制造)、高通量筛选与数据获取、亚稳态材料宏量制备与智能制造、能源存储(锂离子电池)、能源转换(催化)。2016年,陈亚楠与胡良兵教授首次提出高温热冲击概念,并开创了基于高温热冲击概念的纳米材料超快合成这一新兴研究领域。以第一/通讯作者在Nat. Sustain.、Nat. Commun. (3)、J. Am. Chem. Soc. (2)、Adv. Mater. (6)、Angew. Chem.、Natl. Sci. Rev.、Mater. Today (2)、Nano Lett. (4)、ACS Nano (4)、Adv. Energy Mater. (16)、Adv. Funct. Mater. (3)等顶级期刊发表研究论文100余篇。授权国家发明专利、美国发明专利20余项,专利转化400万。讲授课程包括储能原理与技术、高等储能原理等。主编中文专著《微纳新能源材料超快速制备》、英文专著《High Temperature Shock Technology》、教材《储能原理与技术》。主持国家科技基金***计划、重大研究计划(2)、***联合基金、国家自然科学基金面上项目、上海人工智能实验室AI4S攀登者行动计划、中国科协青年人才托举项目、天津市重点项目、无锡市先导项目、产学研项目(宁德时代、容百集团、华能集团、中船集团、小米、开滦集团等)。

一、精研教法:把新工科“储能课”上成一场长期实验

陈亚楠始终把讲台当作实验室的延伸,也把实验室当作第二课堂。依托天津大学国家储能平台2024年新工科研究与实践项目,他对《储能原理与技术》这门课进行了彻底重构——不再是“从书本到PPT”的知识搬运,而是从真实工程问题出发,反向牵引理论。

每次课前,他会提前一周把一组“异常数据”丢进课程群,让学生自己试着分析:为什么这个容量衰减曲线不符合经典模型?界面阻抗的突然增大可能是什么原因?上课时,他不急着给答案,而是让学生分组辩论,直到有人提出可以被实验验证的假设。他说:“新工科不是换一套更炫的课件,而是让学生学会在没有标准答案的地方,自己造一把尺子。”

有一次,一名硕士生在课上提出一个关于高温热冲击过程中晶粒生长的猜想,陈亚楠当场停下原本的进度,带着全班花了一整节课推演那个猜想背后的热力学条件。课后他又拉着那名学生到实验室,连夜设计了两个验证实验。那名学生后来回忆:“陈老师让我第一次觉得,课堂上提出的‘傻问题’真的能被认真对待,而且能变成一篇论文的开头。”

二、育德育才:在“超快”节奏中,练出扛事的韧性与底气

高温热冲击技术的核心魅力在于“快”——毫秒级升降温、秒级完成合成。但陈亚楠深知,越快的过程越容易让人焦虑,越快的节奏越需要一颗稳得住的心。因此,他在组里格外关注学生的心理状态和抗压能力。

有一回,一名博士生在实验上连续碰壁了近两个月——同样的配方、同样的参数,结果却总是忽高忽低。学生开始怀疑自己的能力,甚至萌生了换课题的念头。陈亚楠没有简单地安慰一句“别着急”,而是拉着学生坐下来,把两个月的实验记录一张一张地翻过去,一边看一边问:“你觉得哪几次的结果是靠谱的?它们有什么共同点?”两个人花了整整一个下午,终于从一堆“废数据”里找到了一个被忽略的变量——前驱体溶液的静置时间。问题找到了,学生的信心也跟着回来了。那名学生后来在组会上分享时说:“陈老师让我明白,不是我不行,是我还没找到那把对的钥匙。”

除了帮学生拆解技术难题,陈亚楠也非常在意学生的“心理节奏”。课题组实验强度大、竞争压力不小,他会在项目节点前主动帮学生分解任务,把一个大目标拆成每天能完成的“微里程碑”。遇到投稿被拒,他不会只说“没关系”,而是和学生一起逐条分析审稿意见,把负面反馈变成下一步的实验计划。他常说:“真正的先锋不是从不失败,而是能从每一次失败里提炼出下一步该做什么。”

组里的学生私下叫他“定海神针”——无论实验多不顺、数据多难看,只要陈老师在旁边一起看、一起想,大家就觉得这事还有戏。这种信任不是靠说教建立的,而是靠一次次“陪你熬过去”的行动攒出来的。有学生开玩笑说:“陈老师就是我们组的‘心理缓冲层’,什么冲击到他这儿都能被稳稳接住。”

三、深耕前沿:让学生站在“范式切换口”,而不是站在别人身后刷题

陈亚楠最常说的一句话是:“我不希望我的学生变成更好的参数生产者。”在他的课题组,课题方向从来不是导师单方面指定的,而是经过一轮又一轮的文献调研、可行性论证、兴趣匹配后,师生共同“孵化”出来的。每个新生进组的前三个月,主要任务是“泡文献+提问题”,而不是直接上手做实验。他要看到学生对某个方向真的有好奇心、有独到的判断,才会把这个方向交给他。

陈亚楠特别看重“做出来的东西能不能被人用上”。他主动推动课题组与宁德时代、容百集团、中船集团等企业建立联合课题,让学生在做学位论文的同时,直面产业界对成本、一致性、放大可行性的苛刻要求。一名参与过企业合作项目的博士生说:“以前我觉得发一篇顶刊就是终点,但陈老师让我看到,论文只是起点,真正的好材料要能装进电池、跑出里程、通过安全测试。”

毕业生们也用脚投票证明了这种育人模式的成效:有人留在了天津大学、中南大学等高校继续深耕科研;有人进入了新能源、半导体行业龙头企业的核心研发岗,成为连接学术界与产业界的桥梁。无论走到哪里,他们都记得陈老师那句话——“不做重复的解题人,做定义新范式的创局者”。

研究生培养成效

近年来,陈亚楠老师指导的研究生获批首届中国科协青年人才托举工程博士生专项计划,荣获师昌绪奖学金特等奖、国家奖学金、三好学生、天津大学优秀毕业生等多项荣誉;指导的研究生毕业论文获评优秀硕士学位论文。学生在Nature Sustainability、Nature Communications、Advanced Materials、Journal of the American Chemical Society、Angewandte Chemie - International Edition等高水平期刊发表论文28篇,授权发明专利18项。毕业生100%实现高质量就业,主要进入天津大学、中南大学、内蒙古工业大学、青岛大学等知名高校任教,以及新能源和半导体行业龙头企业(新凯来、华为、宁德时代、云天化、万华化学等)研发岗位,已成为新材料领域的青年骨干力量。

优秀毕业生代表

刘丝靓,天津大学材料科学与工程学院2018级博士,师从陈亚楠研究员。现为中南大学冶金与环境学院讲师、硕士生导师、湖南省科技创新类湖湘青年英才(“荷尖”人才)。作为项目负责人主持国家自然科学基金青年基金1项、湖南省“三尖”创新人才工程项目1项,作为项目骨干参与国家重点研发项目2项及企业技术攻关项目1项,推动产学研深度融合,聚焦冶金与新能源材料行业“卡脖子”问题。以第一/通讯作者在《Advanced Materials》《Advanced Energy Materials》等国际顶级期刊累计发表SCI论文30余篇,其中第一作者论文总影响因子达78,并有一篇入选高被引论文。

张景超,天津大学材料学院2023级博士研究生,师从陈亚楠研究员,研究方向为高能量密度锂/钠离子电池正极材料。以第一/共同一作在Advanced Materials、Advanced Energy Materials、Energy Storage Materials、Rare Metals、Nano Research、Science China Materials等顶级期刊发表论文6篇;申请中国发明专利3项。作为学生负责人参与国家自然科学基金重大研究计划等多项国家级科研项目,并主持天津大学–宁德时代产学研合作博士生项目,研究成果显著。获2022年研究生国家奖学金,于2025年入选首届中国科协青年人才托举工程博士生专项计划。

罗佳薇,2023年硕士毕业于天津大学,目前为陈亚楠研究员课题组在读博士。以第一/共同一作在Nature Communications、Advanced Materials、Advanced Energy Materials、Advanced Functional Materials、Nano Research等顶级期刊发表论文6篇;已获授权中国发明专利2项。作为学生负责人主持天津大学–容百斯科兰德产学研合作项目2项,研究成果显著。2025年入选首批中国科协青年人才托举工程博士生专项计划。获2025年博士研究生国家奖学金;2024年师昌绪奖学金特等奖;2023年获天津大学优秀硕士毕业生。