“师法自然”创制新材料

张荻（左二）和团队成员一起做研究

中国科学院新科院士、上海交通大学材料科学与工程学院讲席教授、金属基复合材料国家重点实验室主任 张荻

“师法自然”，向大自然学习、获取知识技术，这种直接而根本的方法和手段凝结着中华智慧。而在2023年中国科学院新科院士、上海交通大学材料科学与工程学院讲席教授、金属基复合材料国家重点实验室主任张荻看来，向大自然学习也许是科研工作者做科研的最好途径。

作为一名材料学家，张荻常说，要做大自然的开拓者。他认为，大自然在长达亿万年的变化过程中，各种生物进化出了极其丰富的生物分级结构来满足自身特殊功能的需求。而目前材料学中的新概念——遗态材料，正是源于自然界生物的启迪。张荻介绍，遗态材料是通过借用自然界生物自身多层次、多维、多结构的本征结构，经人工方法，变更其结构组分，制备出既保持其精细分级结构，又具备新功能的新型结构功能一体化材料。

如何通过精准设计、调控材料的构型来大幅提升同质材料的综合性能，是材料科学发展的趋势与难点。在遗态材料学术思路引导下，张荻及其团队创制了一系列具有生物精细分级结构的高性能材料，如用寒带生存的蝴蝶做模板所创制的功能材料，大大提高了太阳光的吸收率，从而可用于制导光电、光热、光催化、光解水等光能源转化材料；利用热带蝴蝶的光反射响应特性制备出光调控材料；以植物叶片为模板所制备的“人工树叶”材料大大提高了人工光合作用的效率。这些工作为此后的高性能、新材料的结构性能化设计提供了前瞻性思路、理论依据和实用途径。

张荻带领团队长期从事金属基及构型化复合材料应用基础研究，在复合设计制备、形变加工、构效关系及构型化调控等方面做出了系统的创新性研究成果，并为我国多个重大工程创制了一系列的轻质高强金属基复合材料，成功应用于我国航天等高科技领域。他在国内外学术期刊上发表SCI收录论文600余篇，出版中、英文学术专著3本；主持承担了国家“863计划”“973计划”、国家重点研发计划、国家自然科学基金等重大项目，制定金属基复合材料国家标准3项；获国家自然科学奖二等奖2项（均为第一完成人）、省部级一等奖4项。

除了“做大自然的开拓者”，张荻还坚持“做学生真正的朋友”。1988年在日本获得博士学位后，他立即回国工作，扎根上海交大开展科研、投身育人，曾获得上海交通大学首届“教书育人奖”一等奖。“要让每位学生都能在学术团队里充满信心，并度过充实而又富有激情的研究生生活。他们不是我的助手，而是一起进行科研的伙伴。”

本报记者 易蓉 通讯员 皎轩