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彤程材料科学论坛

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【精彩回顾】彤程材料科学论坛|2021-2022学年第二学期精彩回顾

发布者:  时间:2022-08-24 15:56:56  浏览:

2022学年春季学期,课程先后邀请了北京大学经济学院院长董志勇,北京大学国家发展研究院院长姚洋,中国艺术研究院国家一级美术师孟祥顺,中国工程院院士陈祥宝,中国科学院院士李景虹,北京大学讲席教授潘峰,中国科学院院士鄂维南和中国科学院院士张洪杰共8位主讲人。


0董志勇经济学的过去、现在和未来

2022年3月4日,北京大学校长助理、总务长、经济学院院长董志勇教授以“经济学的过去、现在和未来”作为主题进行了精彩的报告。董教授的报告围绕“什么是经济学”“经济学大厦的基础是什么”“经济学解决什么矛盾”三个问题展开,最终提出“经济学是充分利用人生的艺术”这一观点。董教授指出,传统经济学是建立在绝对理性和绝对自私的基础上的,而行为经济学的最大优势就在于把行为分析理论与经济运行规律有机结合,从实际出发,用描述性方式帮助人们认识真实的世界,是一门运用社会学、心理学、行为学的理论和方法研究个人或群体的经济行为规律的科学。在此基础上,董志勇教授用生活中的实例深入浅出地讲解了支付隔离、沉没成本逗留、支付贬值、损失厌恶、反射效应、迷恋小概率事件、参照依赖、禀赋效应、现状偏见、锚定效应、框架效应、代表性特征原则、启发诱因、关联效应、偏好逆转等行为经济学领域的现象及其理论。

0姚洋中国经济的调整和增长前景

2022年3月18日,北京大学国家发展研究院院长、博雅特聘教授姚洋作“中国经济的调整和增长前景”主题报告。姚教授的报告向我们介绍了中国经济的调整过程和未来的增长前景,他认为中国经济自2012年起经历了较为彻底的调整,从出口导向增长模式转变为内需驱动模式,工业从外延性扩张转变为内涵式发展,去杠杆强化了实体经济的地位,企业实现了优胜劣汰。在中期,中国经济进入新一轮的扩张期;在长期,中国经济进入以创新为主体的发展时期,中国重回世界技术前沿。


0孟祥顺近现代中国话及其精神

2022年4月1日,中国艺术研究院国家一级美术师、北京M3美术馆创始人、著名画家孟祥顺作题为“近现代中国画及其精神”的报告。孟先生从“近现代中国画巡礼”、“徐蒋体系对当代美术的影响”、“虎画中的王者形神”和“孟祥顺画虎”四个部分展开。在“近现代中国画巡礼”部分,孟祥顺先生对近现代中国绘画界最具代表性且艺术道路各异的4位大家分别做了介绍:提倡“以西润中”、“采西融中”理念的徐悲鸿,走最传统的、最民间的、最中国本土化路子的齐白石,有着读书人“修齐治平”理想的传统文人黄宾虹,以及继承了正统宋元绘画艺术的张大千。在“徐蒋体系对当代美术的影响”部分,孟祥顺先生系统全面地介绍了“徐蒋体系”中最经典的艺术家们,如蒋兆和、方增先、姚有多、范曾、刘文西等;又深入浅出、平实浅易地对“徐蒋体系”的发展道路进行了阐述。徐悲鸿倡导的写实主义经中国画领域的蒋兆和传承与发挥,进而演化为“徐蒋体系”,八大美术学院都延续了徐蒋体系,对中国美术教育产生了巨大的影响。在“虎画中的王者形神”部分,孟祥顺先生讲到古代及近当代的画虎名家及作品,包括五代石恪的《二祖调心图》、宋代包鼎的《猛虎图》、明代赵汝殷的《风林群虎图》以及近现代画虎名家张善孖的《怒吼吧,中国》等。报告中穿插了各个历史时期画虎艺术家与虎的故事,生动诙谐,引人入胜。最后,孟祥顺先生通过自己各个系列的作品,回望一路画虎的经历及心境图像。其中,虎头系列的创作故事、雪岭系列作品中《惊魂》的故事、由孟祥顺先生与其师范曾先生共同完成的《惟我独尊》的创作故事、《王者气》与茅台生肖酒的故事,令听者们印象深刻。在孟祥顺先生心中,虎作为一种猛兽,是勇敢精进的象征。孟祥顺先生欣赏和追求虎的内在精神气质,这种精神气质就是孟子所言的“浩然之气”和“大丈夫情怀”,他希望观者可以从他的虎画里汲取力量和勇气。


0陈祥宝先进复合材料在航空装备发展中的作用

2022年4月15日,中国工程院院士、中国航发北京航空材料研究院科技委主任陈祥宝带来题为“先进复合材料在航空装备发展中的作用”的报告。“一代材料,一代装备”。先进复合材料的大量应用,支撑四代机实现了高机动、高隐身、超视距攻击等战技性能。在本次报告总,陈院士首先介绍了先进复合材料的定义、分类、及其优势,重点讲述了碳纤维复合材料、结构隐身复合材料、以及结构透波复合材料的发展历程、性能要求和应用场景。陈院士详细介绍了先进复合材料的发展现状:国产碳纤维材料实现了从无到有的跨越,碳纤维及其复合材料产业已初具规模;宽频结构隐身复合材料已逐渐形成体系,其耐温和韧性不断提升,已实现批量应用;结构透波复合材料已实现升级换代等。在此基础上,陈院士分析了当前复合材料技术发展面临的机遇和挑战,如碳纤维复合材料需要进一步提升力学性能和韧性,结构隐身复合材料需要进一步拓展宽频吸收性能,结构透波复合材料需要进一步降低耐湿热性能和提升综合力学性能。陈院士指出,今后国内先进复合材料技术和产业的发展重点将包括新型聚合物和新型增强材料的研发,以及多尺度建模和结构失效预测等前沿技术问题;同时,还包括高性能碳纤维、有机透波纤维、耐高温宽频一体化隐身一体化、低吸湿结构透波一体化等的应用技术发展。毋庸置疑,先进复合材料在航空装备发展中发挥着越来越重要的作用,其发展和应用前景十分广阔。


0李景虹面向生命健康的化学测量基础

2022年4月29日,中国科学院院士、清华大学化学系教授李景虹以“面向生命健康的化学测量基础”为题作报告。李院士向我们介绍了生命系统中复杂多变的各种化学物质,进而引出了对其测量表征的手段。细胞生命活动不仅由化学物质的组成与成分决定,更依赖生物分子的输运、扩散、三维结构、相互作用、相变、动态修饰等一系列复杂生化事件所产生的复杂生命现象,例如染色质动态变化与胚胎基因重编程、核酸二级结构与肿瘤基因通路调控、蛋白翻译后修饰与神经退行性疾病等。传统的细胞内核酸、蛋白研究方法只能提供组分含量信息,难以表征细胞生命活动相关的复杂生化事件。因此,迫切需要发展细胞水平的原位、高灵敏、高通量分析传感方法与高选择性化学调控方法。活细胞复杂生化事件的检测与调控,难点在于细胞中精细结构的分辨、复杂信号的获取、瞬态信息的捕捉,这为生物分析化学与化学测量学带来新的挑战与机遇。亟待发展生命体系中复杂生化事件的系统性研究平台,涵盖分子识别、靶点发现、功能调控、精准诊疗等维度,打通从分子基础到生物机制,再到临床应用的研究链条,以新方法与新仪器推动临床诊疗应用转化。



0潘锋基于图论的结构化学探索锂电池材料基因——加速高性能材料研发的新范式

2022年5月27日,北京大学讲席教授、深圳研究生院副院长、威斯尼斯人娱乐2299官方进入副院长潘锋带来题为“基于图论的结构化学探索锂电池材料基因-加速高性能材料研发的新范式”的线上报告。在本次报告中,潘教授首先介绍材料研究新范式-基于图论的结构化学和材料大数据与人工智能方法,探索材料基因,加速新材料的开发。图论结构化学即为解析原子(或关键功能基团)之间的连接关系,将材料概括为结构基元和连接方式的有效结合。基于“图论+大数据+AI”方法,可以发现新材料、晶体与电子结构、新型结构基元;而基于持续同调的“代数图论+自监督学习”方法可以来预测材料的结构与性能。此外,将材料与信息结合构建材料知识图谱还可以用来构建文献大数据,复盘材料发现历程,预测锂电池材料等。基于图论结构化学研究方法,还可以探索“什么是材料基因?及如何开展材料基因的研究?”等问题,从而从原子尺度揭示新能源材料结构与性能的相关性,由此应用于筛选合适的锂电池材料。这些材料大数据也得益于大科学装置能够准确测量结构基元及其动态演化,诸如利用同步辐射X-射线和中子等大科学装置,对锂离子的位置和传输途径进行监测,以及原位测量合成过程中的结构演化等。最后,面向图论结构化学的产业化应用贡献,潘教授讲述了图论结构化学在太阳能电池导电银浆和晶体结构软件等国家“卡脖子”技术的应用。以及面向未来的材料产业发展,简要介绍了图论在反向设计新材料的发展前景。潘教授希望能够借此启发大家对材料研究新范式的探索,以加速新材料和新能源的开发。


0鄂维南AI与材料科学

2022年6月3日,北京大学国际机器学习研究中心主任、北京科学智能研究院院长、北京大数据研究院院长鄂维南院士带来题为“AI与材料科学”的线上报告。鄂维南院士首先从材料研究的复杂性在于其不可回避的多尺度结构入手,引出在宏观、介观、微观尺度找到可靠高效的物理模型或数据模型的重要性。同时指出目前的模型存在诸多问题,如难以求解量子多体问题、泛函的可靠性与否等,这导致理论、实验、应用三者相差太远。其中一个重要原因在于传统的模型依赖的变量太多,当变量增加时,计算量指数增加,使得计算成本和时间大大增加。鄂维南院士指出机器学习方法的引进从很大程度上改变了或即将彻底改变过去这种状况,也给未来材料科学的发展提供了全新的研究范式。在此基础上,鄂维南院士详细介绍了机器学习方法,在量子多体问题、密度泛函理论、分子动力学模型、相场模型、宏观连续介质力学模型等多个尺度基本物理模型的应用。基于机器学习建模平台,如DeePWF、DeePKS、DeePMD、DeePCG等的工业设计软件可以用于材料、药物、催化剂的研发。最后,鄂维南院士对机器学习在材料科学领域的发展前景做了展望,讲述了当下需要解决的问题,表达了希望计算材料科学能够重新定位、实验材料科学改变工作方式,二者垂直整合的期望。


0张洪杰稀土发光及生物技术材料的基础研究与应用

2022年6月10日,中科院院士,发展中国家科学院院士张洪杰带来题为“稀土发光及生物技术材料的基础研究与应用”的线上报告。张洪杰院士首先从稀土发光材料的研究背景入手,介绍了通过将稀土上转换发光纳米探针(UCNPs)掺杂和包覆、表面修饰、功能化,构建只能稀土上转换纳米诊疗材料的原理和合成策略。详细介绍了通过刺激-响应型纳米诊疗剂达到肿瘤原位成像治疗的不同诊疗体系,如Nd3+敏化的稀土上转换发光纳米诊疗剂、pH响应的氧化锌功能的稀土上转换纳米诊疗剂、多孔铁酸铜纳米团簇诊疗剂、NIRII光热辅助的Fe2P纳米棒诊疗剂等。之后,张洪杰院士介绍了稀土新材料在稀土交流LED照明、智慧农业用稀土补光灯、高性能稀土护眼灯、航天航空高超风洞稀土测温、稀土镁合金汽车零部件等关系国家工业、农业、健康、国防等领域的应用,满足了国家的战略需求,指出稀土发光材料的重要性和广阔的应用前景。



【课程简介】

“彤程材料科学论坛”是威斯尼斯人娱乐2299官方进入为培养国家急需领域高层次人才设立的工程创新教育课程。

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