【编者按】人才是第一资源，创新是第一动力。在南科大校园里，有这样一群不忘初心、无私奉献的老师：他们是学生成长的引路人，带领学生遨游知识的海洋，给他们带来春日暖阳般的关怀；他们是勇闯学术“无人区”的科学探路者，不断攀登科学的高峰。“师道新语”栏目聚焦在教学、科研、育人等方面成绩突出的老师，通过深入采访，弘扬师德师风，以榜样的力量进一步引领全校师生教书育人、专注科研的精神风貌，在全校营造尊重人才、尊重创新的良好氛围。

 “我相信，在南科大这样一个高水平、充满活力的学术环境中，我们一定能够取得一些有国际影响力的科技成果，为实现碳中和贡献新一代能源技术。”近期，加入南科大的中国科学院院士赵天寿受访时分享道。他是国际知名的能源科学与工程热物理专家，为了支持国家“双碳”战略目标，他履新南科大并创立南科大碳中和能源研究院，他为何加入南科大？他有哪些科学研究和培养人才的心得？让我们一起听听赵天寿院士怎么说。

我对深圳和南科大的未来充满信心

问：您加入南科大的初衷是什么？您如何看待南科大和深圳市的发展？

赵天寿：南方科技大学是一所年轻、朝气蓬勃的大学，我很荣幸能与学校这些优秀的年轻老师及知名学者一起为这所新型研究型大学的快速发展贡献力量。这也是我加入南科大的初衷。过去这些年，深圳发展非常迅速。1995年我从美国来到香港，那时起，我就常来深圳，亲眼目睹了当时深圳与香港在发展上的差距。但随着深圳30多年的高速发展，差距正不断缩小，甚至有一些领域已经开始反超。深圳现在是中国特色社会主义的先行示范区，既有国家政策支持，也有一批充满活力的深圳人，大学与城市是一种共生关系，我对深圳和南科大的未来充满信心。

问： 您作为“新能源科学与工程”专业负责人，如何看待这一新兴的专业？发展“新能源科学与工程”这样具有高度交叉属性的新学科，对于建设一流大学有何重要意义？

赵天寿：能源、环境问题是关乎人类生存和发展的全球性课题。为实现可持续发展，两年前，习近平主席提出了“双碳”目标，这对于我们这样的发展中国家来说是机遇，也是挑战：一是如何在保持高质量的经济发展的同时实现碳中和目标；二是如何培养更多新能源领域的专业人才，为我国实现“双碳”目标提供人力保障。

新能源科学与工程是一个新兴专业，主要面向太阳能、风能发电、储能等新能源技术领域培养专业人才。在这个领域内，多个学科的知识都是需要的。因此，为了培养新能源专业人才，需要建立一个完整的交叉学科培养体系——我们为学生设置了材料、化学、工程热物理、机械等学科的基础课程，使学生能够掌握新能源技术领域所需的知识与技能，为学生在新能源理论研究、技术研发或工程应用中取得突破奠定基础，为“双碳”战略实施提供人才支持。

以能源技术创新为“双碳”战略提供支撑

赵天寿在实验室（左二）

问： 您是港科大能源研究院的创始院长，到南科大后您又牵头成立了碳中和能源研究院。请问研究院未来将着重推动哪些工作，它在南科大未来发展中扮演什么角色？

赵天寿：我国为实现“双碳”目标，正加快推进新能源技术的研发和应用，提高可再生能源在能源结构中的占比。为此，我在学校的支持下筹建了一个多学科交叉的能源技术研究平台——南科大碳中和能源研究院。我们汇聚了材料、化学、工程热物理、环境、经济等多个领域的知名学者与年轻学者，设置了风光能源中心、先进储能中心、替代燃料中心、智慧能源中心、固碳减排中心与经济政策中心。我们希望大家能够依托这个平台做一些实实在在的研究。我相信，在南科大这样一个高水平、有活力的学术环境中，我们一定能够取得一些有国际影响力的科技成果，推进碳中和能源的技术创新，为能源学科的发展赋能。

问： 在实现“碳中和”的道路上，您觉得哪些问题是值得年轻学者关注的核心问题？

赵天寿：实现“碳中和”目标最根本的是突破关键技术，包括“低碳”技术、“零碳”技术与“负碳”技术。首先是“低碳”技术，主要是提高现有的化石能源转化技术的效率，比如说内燃机、燃气轮机等，低碳技术能有效减少燃料的使用和碳排放。二是“零碳”技术，比如光伏发电、风机发电等，这些技术在使用过程中没有碳排放。重点在于进一步开发，提高其利用效率、降低其利用成本，从而增加可再生能源在能源结构中的占比。三是“负碳”技术，因为低碳技术本身还是有碳排放，距离 “碳中和”还存在一个差值，需要“负碳”技术来填补这个缺口。“负碳”技术包括二氧化碳捕集、封存或二氧化碳资源化利用等。

这三类技术中，最关键的还是要发展“零碳”技术，通过零碳的可再生能源高比例替代高碳的化石能源。据领域内预测，为了实现碳中和目标，太阳能、风能在能源结构中的占比需要达到60%左右。但目前光伏发电和风机发电在我国总发电量上只占11%左右，太阳能、风能在整个能源结构中的占比只有4%左右，这主要是由太阳能和风能的不稳定性导致的。为了解决这一问题，我们需要大力发展储能技术，比如锂电池、液流电池等。只有将光伏发电和风机发电与储能结合起来，才能真正地提高太阳能、风能在我国能源结构中的占比。

把握科学研究的“变”与“不变”

问：纵观您的职业生涯，从1995年的助理教授到现在的讲席教授，2019年您当选为中国科学院院士。对于南科大的学生和青年学者，如何在自己的工作中把握住科学研究的“变”与“不变”？

赵天寿：在选择教授职业前，我曾犹豫过，当时觉得自己科研能力还不错，但不确定自己是否可以教书。但是真正成为一名教授后，我发现我还是能够教得很好的。在香港科技大学任职期间，我还获得不少教学奖项。我教课有个特点，不会直接把书本的东西照搬给学生，而是要跟学生解释现象与机理。所以当我教热力学、传热学、空调等课程时，我总是以实际问题作为切入点。比如我会以生活中常见的烧开水为例，将课本上的开口系统、闭口系统、内能等概念串联起来。

我认为，‘不变’意味着打好基础。这些基础包括数学、物理、化学等基础学科知识，否则创新就是没有根基的。而‘变’是指把我们学到的知识能够真正用起来，而不仅仅是死记硬背书本的知识。真正的学习是要学到本质，理解物理现象和机理，并运用学到的机理解决实际的问题。

问：能跟我们分享一下您求学或任教期间，印象最深刻的事情吗？

赵天寿：我在1979年考入了天津大学。那个年代，只要能上大学就很好了，不可能对所学专业有很深的认识，而且那时学校的专业划分也不像现在这么清晰。我清楚记得当时录取通知书上写的是机械系，但最后却被分到热物理工程系的“内燃机专业”。这是一个偏应用的专业，从构造、设计、制造原理开始学，学的非常的扎实。后来我去美国读博士，考入了机械工程系的传热传质专业，除了上像热力学、传热学这样的专业课程，还需要学数学、编程等很多课程。总体来说，我算是进入大学后才开始学习的，从本科到博士期间无论是在素质教育、理论解析、还是实验室科研方面，我都有一个很大的提升，可以说是我人生中非常重要的阶段。

另一个印象深刻的事情是我英语的学习。我当年高考英语才考了7分，完全没有基础，连26个英文字母都不懂。进了大学，因为没学过英文，我和另外2位同学还被老师劝到从零开始的日语班学习，他们真的去了，但我没有去。第一次英语测试，我也只考了30分，又一次被老师劝退去日语班。然而我还是坚持待在英文班，功夫不负有心人，期末考试我的英文成绩终于提高到了80分。后来还为来访的外国专家当英文翻译，现在想起这段经历还挺有意思的。我的感受是，对于想做的事，我们应该敢试敢为，勇往直前。因为只有坚持自己的理想，它才有可能变为现实。

赵天寿和同学们交流

问： 您接触了南科大的同学，您觉得他们有什么特点？您觉得学生阶段最重要的 能力或品质是什么？

赵天寿：最大的感受是我们学生整体素质都很不错。单从英语这点，我们南科大基本随便一位同学都能用英文聊上几句，并且他们都积极主动参与到交流活动中去，这种特点对于日后培养国际化视野非常有帮助。

在学生阶段，独立思考的意识至关重要。就比如说同学们看文献，应该要先带着提前思考的实际问题去看，而不是想着看文献时再发现问题。例如我在学习燃料电池时，最开始就在墙上就画一个燃料电池的示意图，然后就一直在思考为什么燃料电池能够发电，为什么添加氢就能分解等问题。之后，就带着这些问题去看文献，如果再想不明白就去请教别人，慢慢地就养成了独立思考的习惯，我认为只有这样才能提高学习效率。

人物简介：

赵天寿，中国科学院院士、能源科学与工程热物理专家、南方科技大学碳中和能源研究院院长、南方科技大学机械与能源工程系讲席教授、美国机械工程师学会会士、英国皇家化学学会会士。曾获Croucher资深研究成就奖、何梁何利基金科学与技术进步奖、两次国家自然科学二等奖、香港科技大学工程学杰出研究成就奖。入选全球高被引科学家和最有影响力科学思想名录。任国际期刊International Journal of Heat and Mass Transfer主编与Energy & Environmental Science顾问编委。

赵天寿院士长期致力于电化学储能理论和技术的研究。针对国家对可再生能源利用的重大需求，围绕燃料电池、液流电池、金属空气等流体电池储能装置中能量传递与转换关键科学问题，建立了电池储能系统中热质传递和电化学能量转换的耦合理论，提出了热、质、电子及离子协同传输方法，突破了高功率流体电池设计的关键技术。提出了以可充放电的液态能量载体储电的新方法，发明了充、放电装置彼此独立的新型储能系统，取得了系统效率与输出功率的同时跃升，为促进电化学储能技术的发展奠定了基础，将在解决风电、光电并网难题、实现可再生能源大规模利用、支撑双碳战略实施等方面发挥重要作用。

供稿：机械与能源工程系

通讯员：邓苏、黄浩东、潘律名

编辑：朱增光