2026年上海市教书育人楷模丨张荻:铸材料之脊,育报国英才

来源:上海交通大学

时间:2026-09-09 12:04:39

中国科学院院士、上海交通大学材料科学与工程学院讲席教授张荻,用近四十载的坚守诠释了“科研报国”与“立德树人”的双重使命。他破封锁、铸国材,把中国复合材料写进浩瀚太空;他甘为人梯、无私奉献,为国家培养一批批材料创新人才,以实际行动践行新时代教育家精神。

今年9月10日是我国第42个教师节。在中国科学院院士、上海交通大学材料科学与工程学院讲席教授张荻身上,科研报国的担当与立德树人的初心相得益彰。他既是勇闯“卡脖子”难题的材料科学家,更是甘为人梯、为国育才的人民教师。近四十载从教路,他把家国情怀刻进科研,把育人初心融入课堂。

归国初心,把材料写进国家重器

从教近四十载,张荻教授把家国情怀融入科研与教学

张荻出生于陕西西安,是恢复高考后的首批大学生,考入西安交通大学机械工程系。毕业后,他以优异成绩获得教育部公派留学机会,赴日本大阪大学深造,先后取得硕士、博士学位。1988年博士毕业之际,拥有优越科研条件与发展机会的张荻回到了祖国。

那个年代,我国航天、航空领域的许多关键复合材料与制备技术被西方国家严密封锁。发达国家不仅拒绝转让技术,就连一块小小的试样开口便是天价,甚至根本不对我国出口。国内科研单位连最基本的复合材料增强体原料都难以获得,更谈不上自主研发新型复合材料。张荻深刻意识到“如果我们没有自己的材料,就永远没有真正的话语权”。这份沉甸甸的时代责任,坚定了他回国的决心。

回国后,他从上海交通大学助教开始做起,在我国金属基复合材料研究开拓者之一张国定教授的指导下,带着几名研究生,克服简陋的实验条件:没有完备设备,就动手自主改装;缺少实验样品,就一遍遍反复调试。条件艰苦,前路未知,但他心中的目标十分清晰:要攻克被国外封锁的金属基复合材料技术,做出属于中国人自己的战略材料。

张荻带领团队从界面机理这一核心难题入手,数十年如一日,系统研究复合材料的相容、强化与变形机制,最终突破增强体可控复合与形变加工的技术瓶颈,建立起自主的材料研发平台,成功研制出国际最大的1500公斤级铝基、钛基复合材料铸锭。更让他自豪的是,这些材料没有停留在论文和样品阶段,而是真正落地应用于国之重器。从“天和”核心舱、“问天”“梦天”实验舱,到嫦娥系列探测器、月球车、北斗组网卫星、火星探测器,团队为六十余个国家重大型号研制了上万件关键构件。

师法自然,开辟遗态材料新方向 

张荻教授与团队成员在实验室潜心研究

很多人以为,搞材料科学就是在实验室里埋头苦干。但张荻团队最重要的灵感,却来自于大自然。贝壳那么坚固,是因为它的“微纳砖砌”结构;蝴蝶翅膀那么轻盈绚丽,是因为它精妙的微观构型。大自然用最简单的成分,靠“结构”造就了奇迹——这给了张荻极大的震撼和启发。

材料强韧同步提升一直是世界难题。随着材料刚度与强度的大幅度提升,材料的塑性急剧下降,且相比于常规材料,复合材料的塑性下降得更快。难道刚度、强度与塑性“鱼和熊掌不可兼得”?张荻从大自然中受到启发,他在国际上金属基复合材料研究领域首次提出“微纳砖砌”仿生复合新技术,让碳纳米管、石墨烯这些新材料像“微砖”一样精准排布,终于破解了强韧失配的困局。所研制的高性能碳纳米管铝基复合材料已成功应用于我国新一代长征十二号运载火箭,这项技术也被国际同行高度评价,被全球百余个团队跟进研究,推动了整个领域的发展。

在此基础之上,张荻带领团队进一步开拓,在国际上率先提出“遗态材料”的研究新思路和新范式,将生物组分置换为人工功能材质,实现材料性能的跨越式提升。这项开创性成果获得《自然》杂志亮点报道,评价其“为材料学家在亚微米水平上建立了一个三维结构宝库”。施普林格出版社出版团队英文专著,这也是全球首部系统介绍遗态材料的学术著作。2009年,加拿大探索频道还专门摄制专题片报道张荻的遗态材料研究。如今,这套由中国科学家提出的学术方法,已经被四十多个国家、五百余家科研团队采纳,由中国引领起复合材料全新研究浪潮。

立德树人,锻造材料青年“梦之队” 

张荻教授始终坚持引导青年学子科研报国

科研报国是使命,立德树人是本分。在张荻心中,实验室不仅是攻克技术难关的阵地,更是为国育才的重要课堂。他带团队有一条原则:这里没有“老板”,只有共同奋斗的伙伴。

“每位研究生的专业背景、知识基础、人生追求不尽相同。”张荻对学生个人的发展目标与科研要求也因人而异。有些学生刚进组时觉得自己基础薄弱,他就安排他们从最简单的实验做起,不断鼓励他们自主设计课题,在一次次试错与突破中建立科研自信。

在培养理念上,张荻全过程践行“服务国家重大需求”的育人理念,将价值引领浸润到研究生培养全链条中;在培养体系上,他构建了科学与工程兼容并举的学生培养和教师发展体系;在培养举措上,他通过优化学科布局和三大协同推动学科优势转化为育人优势。2022年,他所参与的《服务国家重大需求,构科学工程并举培养体系,育顶天立地材料创新人才》斩获高等教育(研究生)国家级教学成果一等奖。

作为老师,张荻始终为学生搭建更加优秀的科研和学习平台,多次带领学生参加国际会议、科研项目,鼓励学生多做国际学术交流,拓宽学生视野,实现人生价值。在他的引导和帮助下,团队已走出多位国家级高层次人才,一批批青年学者奔赴祖国各地,投身材料科学研究与产业建设,接续扛起材料报国的接力棒。

薪火赓续,做新时代“大先生”

“一代装备牵引一代材料,一代材料造就一代装备,只有先进的中国材料,才能夯实中国制造的底气。”张荻常常这样和青年师生交流。他既做攻坚克难的科研开拓者,也做言传身教的引路人。无论是实验室里的组会讨论,还是课堂讲座,他都把自己归国奋斗的经历、材料领域被“卡脖子”的现实讲给青年一代,厚植青年学子科技报国的理想信念。

他主持了国家自然科学基金重大项目、国家重点研发计划等60余个项目,发表SCI收录论文720余篇,SCI他引37000余次,授权国家发明专利91项,制定金属基复合材料国家标准3项,获国家自然科学二等奖2项、省部级一等奖4项。2022年他当选欧洲科学院院士,2023年当选中国科学院院士。这些荣誉的背后,是数十年如一日的坚守与付出。

从留学归来的青年学者,到如今桃李芬芳的院士教师,近四十载交大岁月,张荻以实际行动践行教育家精神。作为科研人,他为国铸材,打破国际封锁,让中国复合材料翱翔太空;作为人民教师,他甘当人梯,言传身教,培育大批心怀家国的材料创新人才。

材料是有温度的,它承载着民族的重量、时代的嘱托。面向未来,张荻依旧步履不停,继续做复合材料领域的“铸脊者”,坚守科研报国、立德树人双重使命,与广大教育科技工作者一道,为教育强国、科技强国建设不懈奋斗。

责任编辑:陆芸
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