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电子显微镜下的精彩世界——山东师范大学物理与电子科学学院张晓凯

2020-11-11

 

显微镜是人类20世纪伟大的发明之一。它的问世,让人们窥探到了神奇的微观世界,也有助于科学家探索更多微观世界的奥秘。尤其是电子显微镜,自1932年首台电子显微镜问世,至今已经历80多年的发展,成为现代科学技术中不可缺少的重要研究工具。山东师范大学物理与电子科学学院高级工程师、硕士生导师张晓凯是电子显微镜应用研究与管理方面的专家,行业内的佼佼者。40多年来他用电子显微镜展示自己精彩科教世界,同时也给他人科研插上了翅膀。
 
1 结缘电子显微镜
张晓凯与电子显微镜结缘始于1985年。
1981年,张晓凯从山东师范大学化学系实验班毕业,来到山东师范大学教务处设备科维修室工作,凭借着对电子技术的浓厚兴趣以及较强的动手能力,他全面负责全校各类教学仪器、设备的维修工作,坚守岗位的4年间,他为学校节省维修开支数万元以上,及时保证了学校教学科研工作的正常进行。
1985年,学校购置了一台日本日立公司生产的电子显微镜,张晓凯勇担重任,与两位同事共同组建了山东师范大学电镜中心,在电镜安装验收之前,他被学校选送到湖北省参加培训学习,师从武汉大学潘春旭教授学习电镜实际操作技术与技巧。学成归来后,他利用学到的技术技能与知识,并以此为契机,开始从事电子显微镜的使用、管理及应用研究工作。几十年的精心管理与维护,至今国内当初在各个高等学校与科研单位同时安装的几十台同类型电镜,目前仍在正常使用的仅剩两三台。
 
2 攀登科学高峰
张晓凯在科研与管理工作的道路上一步一个脚印,赢得无限精彩。1989年,电镜中心整合归入山东师范大学理化分析测试中心电镜室。2002年,山东师范大学理化分析测试中心整合,电镜室归入山东师范大学物理与电子科学学院。但不管电镜中心如何整合改变,张晓凯一直继续从事电子显微镜的管理及应用研究工作,他始终坚持自己的职业,对工作兢兢业业、无私奉献。正是这份坚持,让张晓凯在电子显微镜的管理及应用研究工作方面收获了硕果。
1988年,他编著的《日立H-800型电子显微镜结构原理和整机线路分析》一书由中国科技大学印刷出版,并在全国电镜用户协会会议上作为专业参考书籍发给电镜同行,同时他接受中国科技大学结构分析中心的邀请,为该校部分师生(包括合肥工业大学部分师生)进行了电镜结构剖析的讲解及现场的技术指导。1989年,他作为主要人员参加了“山东省昆虫病毒资源调查研究”项目。1992年,张晓凯与山东轻工业学院、山东医科大学共同合作完成了由陈晓峰教授主持的“医用可切削生物活性微晶玻璃的研制”项目,为我国应用人工生物材料治疗脊椎骨疾患提供了支撑,并于1994年通过专家鉴定,获山东轻工业学院优秀自然科学技术成果奖三等奖。1995年,张晓凯与山东轻工业学院合作完成了滕立东教授主持的山东省青年自然科学基金项目“纳米掺杂非线性光学复合材料的溶胶-凝胶化机理研究”,其中“CaO-A1203-SiO2系统微晶玻璃分相与析晶机理的综合研究”获得1996年山东轻工业学院优秀自然科学理论成果奖二等奖。2001年,张晓凯完成了山东省“电镜分析火灾现场金属熔融物判定火灾原因的研究”项目,获山东省科学技术进步奖三等奖。此外,他作为主要骨干人员参加完成的山东省“复合纳米钝化保护材料的研究”项目已于2006年通过鉴定。与济南大学合作的两项国家自然科学基金面上项目“利用嵌段共聚物的自组装结构为模板构筑不同形状的金属或半导体纳米结构及其图案”和“由Janus胶束构筑具有不对称结构的金属-金属氧化物纳米粒子”也先后结题
2006年2月,张晓凯被《经济发展论谈》专家指导委员会聘为高级研究员;2008年,被中国管理科学研究院学术委员会聘为特约研究员;2010年,被推选为中国电子显微学会山东省电镜专业委员会副主任委员、材料(科学)组组长,同时还被选聘为多省份省级重点研发计划项目评审专家。他所负责管理运作的电镜室在省内外具有较大的影响力,省外其他高校、研究单位的电镜出现技术问题时都积极地与他联系,寻求技术或问题的解答。如湖南大学、武汉大学、中国科学院化学研究所、山东大学等。
多年来,他辛勤耕耘,无私付出,先后杂志上发表论文100余篇,内容涉及精密仪器、生物医学材料、材料科学等诸方面,并有多篇研究论文被国际性学术会议录用。
科学研究的原动力是对探索未知的热情,张晓凯踏踏实实、埋头苦干、任劳任怨,在自己的岗位上一干就是40年,工作得到了社会的认可,并获得了2006—2007年中国百名科学管理先进人物等10多项社会荣誉。业绩被载入100余部各类大型词典辞书。
 
3 培养电子显微学人才
教学上,张晓凯曾承担化学化工与材料科学学院、生命科学学院研究生的电镜结构原理及应用的讲解及示教,还承担微电子学与固体电子学研究生的实用电子显微学课程及实验。同时,他每年还负责化学、物理学科本科生毕业论文(设计)指导工作,指导的多名学生获得校级优秀论文奖。校外,他承担科研院所、企事业单位、大专院校课题项目中涉及的各学科各种类型材料的超微结构的分析研究。
在教学中,他根据学生的特点采用不同的教学方法。在研究生指导方面对学生细致入微,当学生有生活方面的困难或者思想上的困惑,都会跟他倾诉,他也很乐意帮助学生解决困难,让学生无后顾之忧,全身心地投入到学习科研中。正如他所说:“作为一名电镜室高级工程师,最重要的还是发挥自己应有的作用,要让学生真正热爱电子显微学,并从中汲取更丰富的‘营养物质’。”