9月6日上午,被很多人视为“中国的诺贝尔奖”的中国首个民间科学大奖——2020未来科学大获奖名单揭晓——

哈尔滨医科大学第一附属医院教授张亭栋、上海交通大学教授获得“生命科学奖”;

山东大学教授彭实戈获得数学与计算机科学奖;

1965年出生于甘肃省华池县上里塬乡的著名材料科学家卢柯获得“物质科学奖”。

每个奖项的单项奖金约700万元人民币。

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卢柯 资料图

值得一提的是,2020年“物质科学奖”得主卢柯,1965年5月出生,甘肃华池人,原籍河南汲县。卢柯小时候家境贫寒,先后就读于华池县上里原小学、悦乐小学和华池二中、华池一中,1980年转入庆阳一中;1981年以优异成绩考入南京理工大学机械系金属材料及热处理专业,1985年毕业后考入中科院金属研究所攻读硕士学位,1990年在中科院金属研究所获博士学位,1993年被聘为中科院金属研究所研究员,2003年当选为中国科学院院士(年仅38岁),是改革开放后当选年龄最小的院士,这个纪录至今未被打破。

另据长安街知事报道,卢柯现任辽宁省副省长,他还是中国科学院院士。大奖委员会表示,卢柯因其开创性地发现和利用纳米孪晶结构及梯度纳米结构以实现铜金属的高强度、高韧性和高导电性,获得“物质科学奖”。卢柯在电话连线中说,感谢评委会认可其工作,自己从事的材料科学是很古老的学科,这一次获奖是组委会对该学科的巨大鼓励。人类使用金属材料已经有上千年的历史,性能提高越来越难,自己研究的方向,就是在纳米尺度下找到更好的结果,使用纳米材料提高金属材料的性能,让金属焕发出更大的活力。

诞生于2016年的未来科学大奖是中国大陆首个由科学家、企业家群体共同发起的民间科学奖项,关注原创性的基础科学研究,奖励在大中华地区做出杰出科学成果的科学家(不限国籍)。

未来科学大奖每个奖项由4位捐赠人共同捐赠,均为关注中国科技事业的企业家、投资人等自愿出资。生命科学奖捐赠人是:丁健、李彦宏、沈南鹏、张磊;物质科学奖捐赠人为:邓锋、吴亚军、吴鹰、徐小平;数学与计算机科学奖捐赠人是:丁磊、江南春、马化腾、王强。

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卢柯的获奖评语:

奖励他开创性的发现和利用纳米孪晶结构及梯度纳米结构以实现铜金属的高强度、高韧性和高导电性。

提高金属材料的强度一直是材料物理领域中最核心的科学问题之一。通常材料的强化均通过引入各种缺陷以阻碍位错运动来实现,但材料强度提高的同时会丧失塑性和导电性,这导致了材料领域著名的长期未能解诀的材料强度与塑性(或导电性)的倒置关系。如何克服这个矛盾,成为国际材料领域几十年以来一个重大科学难题。

卢柯及其研究团队发现了两种新型纳米结构可以提高铜金属材料的强度,而不损失其良好的塑性和导电性,在金属材料强化原理上取得了重大突破。

卢柯团队发现,在金属铜中引入高密度纳米孪晶界面,可使纯铜的强度提高一个数量级,同时保持良好的拉伸塑性和很高的电导率(与高纯无氧铜相当),获得了超高强度高导电性纳米孪晶铜。

这个发现突破了强度-导电性倒置关系并开拓了纳米金属材料一个新的研究方向。纳米孪晶强化原理已经在多种金属、合金、化合物、半导体、陶瓷和金刚石中得到验证和应用,成为具有普适性的材料强化原理。

卢柯团队还发现了金属的梯度纳米结构及其独特的强化机制。梯度纳米结构可有效抑制应变集中,实现应变非局域化,其拉伸塑性优于普通粗晶结构。具有梯度纳米结构的纯铜样品其强度较普通粗晶铜高一倍,同时拉伸塑性不变,也突破了传统强化机制的强度-塑性倒置关系, 被应用在工业界并取得显著经济效益。

文丨掌上兰州·兰州晨报首席记者 武永明