2024科学跨年｜小家大事黄厚兵：成为交叉学科研究的“六边形战士”

新年伊始，北京市科学技术协会、新华网联合推出《小家大事-北京科学榜样》跨年系列，让我们共同走近优秀科技工作者，走进科学的世界，感受科技的魅力。今天，我们将走近北京理工大学前沿交叉科学研究院/材料学院教授、第二十五届茅以升科学技术奖——北京青年科技奖获得者。

人物名片：黄厚兵

北京理工大学前沿交叉科学研究院/材料学院教授

第二十五届茅以升科学技术奖——北京青年科技奖获得者

成为“六边形战士”

几百年前，以牛顿为代表的科学家们的探索将自然科学推上历史舞台，也推进了学科内涵式发展。随着知识的创新和发展，各学科领域的知识体系不断横向扩展和纵向深入，体系的边界也向外延伸，交叉学科应运而生。

促进交叉学科发展是高水平研究型大学的共同发展趋势与重要发展策略。近年来，随着我国高校“双一流”建设深化推进，越来越多的科研工作者开始重视交叉学科的研究，来自北京理工大学的黄厚兵教授就是其中之一。

“磁性材料会形成磁场，而不同材料彼此之间会形成相界面，因此我们可以通过相场模拟描述物体微观组织相结构。”虽然说起来云淡风轻，但要做好这项研究必须成为“六边形战士”。

“相场方法本身虽然是一种数学方法，但它与物理学、材料学、计算机等各个学科是相互交叉的，我们既要懂材料学的基础专业知识，还要懂得物理建模知识，还需要编写代码程序的能力，只有综合应用不同学科，才能够理解不同材料的微结构如何决定其材料的性能。”黄厚兵说。

掌握多学科知识或许已经让很多人感到头大，而这只是成为“六边形战士”的第一步。黄厚兵坦言，作为一名科研工作者，必须要敢于不断挑战人类知识的边缘、不断追求创新，这是最关键的一步。

黄厚兵和他的科研团队曾在实验中观察到铁电薄膜材料具有一种奇特的畴结构，之前从来没有人观察到类似的结构，这令黄厚兵十分困惑，因为在材料学领域的以往研究中并不能找到相应的答案。

面对研究的挑战，黄厚兵没有固步自封，而是组织科研团队成员不断地进行小组讨论和交叉学科知识拓展，希望能够从其他学科汲取灵感。

功夫不负有心人，黄厚兵终于从数学中得到了答案：纽结理论中有一个“所罗门环”结构，这种结构与铁电薄膜材料的畴结构一模一样。

这个新发现令黄厚兵和他的团队十分兴奋，他们随即在Nature Communication期刊中发表了这一研究发现，文章迅速在同行领域引起了很好的反响。

运用多维度知识勇于探索，培养交叉思维模式敢于创新，黄厚兵在科研工作中也开始享受这个过程，真正在工作中成为了一名合格的“六边形战士”。

找到兴趣点

对科研工作过程的享受，源于自信与实力，更源于热爱与兴趣。黄厚兵小时候就显示出了对物理世界的极大兴趣。

“上初二时，物理老师在做光的散射实验时说，光可以通过散射分界出七种颜色，大家可以回家自己试试。我回家以后，就按照老师的说法，接了一盆水，把一个镜子放在水里，真的看到了光的散射现象。”

这次小实验让黄厚兵第一次感受到了科学世界的奇妙，也为他种下了一颗兴趣的种子。带着这种兴趣，黄厚兵在第一次物理考试中考了班上第一名，这也是他第一次在考试中得到第一名，这更让他兴奋不已。

或许，物理学注定是偏爱黄厚兵的，黄厚兵也对物理学也越来越感兴趣。凭着这份热爱，他在考大学时也坚定地选择了物理学相关的专业——材料科学与工程，踏上了十余年的兴趣之旅。

不过，在读博期间，研究工作的枯燥乏味也使热爱暂时失去了光彩，黄厚兵在迷茫中只能重新出发，再次找寻自己的对科研的兴趣点......

在读文献的时候，黄厚兵发现，文献中的实验现象解释的并不好，他就通过自己的知识构建了一套计算模型，重新把实验现象解释清楚。在这种计算模拟的方法下，黄厚兵虽然没有做实验，但能够比实验得出的结论解释地更清楚，这也让他的导师十分惊讶，肯定了黄厚兵的科研潜力。

老师的肯定也为黄厚兵重新开启了兴趣的大门，他继续发挥自己的优势、找准兴趣点，在这一研究方向中继续深入，用计算模拟的方法解释铁电材料极化等背后机理，更好地理解不同材料的性能，从而为材料节能化使用、智能材料应用等工程问题提供可行性方案。

基于自己的经历，作为高校教师的黄厚兵也鼓励学生们要积极找寻兴趣点、培养自己对于科研工作的兴趣：“只有这样做，才能够享受科研和学习，甚至对此‘上瘾’，时常觉得很快乐。”

教学科研相辅相成

培养学生对于学习和科研的兴趣，仅仅是高校教师工作的其中一环，如何更好地处理好科研工作与教学工作的关系，黄厚兵也有自己的心得。

他一直秉持着科研和教学工作两者相辅相成的态度，既善于利用科研知识不断丰富教学内容，如通过热力学公式将力学、光学、电学等材料在不同方面的性能结合起来，使材料性能学课程更加丰富；又能够根据教学内容重新理解已有的知识，从而更好地服务科研，黄厚兵也希望自己在未来能够从教学的角度出发，编写一本教材，最大程度为科研工作带来新的可能性。

黄厚兵深知，学生正处于他们人生中的重要阶段，这些年轻人有可能是我国交叉学科研究的未来力量，亦或是各行各业的领军人物，如何正确的引导学生走向正确的人生方向是自己作为高校教师的重要课题。

同时，只有自己不断的追求卓越、敢于创新，才能够给学生树立榜样，才能够让他们意识到大学时光的珍贵，激励大家在大学度过最好的时光。

教育本就是一棵树摇动另一棵树的过程，而交叉学科作为一门新兴学科，其人才的培养则是为不同树苗彼此交错成长进行呵护的过程。成为一名“六边形战士”离不开黄厚兵本人的天赋和对兴趣的挖掘，而如何成为一棵大树，在本学科领域的学术探索做大做强的同时，为更多的小树苗输出营养，更是黄厚兵在教学工作中思考重点。他说：“我是一个一直在路上的交叉学科研究者，一直探索、保持前进。”（邹采玲）

来源：新华网客户端