——记江苏科技大学首席科学家郭伟教授

上个世纪80年代，人类通过扫描隧道显微镜第一次发现纳米物质。此后短短几十年时间，纳米材料独有的神奇特性，催生出大量前沿科技，悄然改变了我们的生活。在当今的科技浪潮中，纳米技术正以前所未有的速度蓬勃发展，展现出令人瞩目的潜力和影响力。纳米，这一微观世界的度量单位，正引领着一场深刻的科技变革。

然而，纳米技术的发展并非坦途。纳米材料的制备过程复杂且成本高昂，限制了其大规模的生产和应用。在制备过程中，精确控制纳米材料的尺寸、形状和结构仍然面临巨大挑战，这直接影响到材料性能的稳定性和一致性。同时，纳米材料在环境和生物安全方面也存在诸多问题。由于其极小的尺寸和独特的表面性质，纳米材料可能会对生态环境和人体健康产生未知的影响。

尽管面临诸多问题和挑战，但纳米技术的发展势头不可阻挡，众多科学家投身其中，努力攻克难关，江苏科技大学首席科学家郭伟教授便是其中的杰出代表。近年来，郭伟一直致力于金属纳米孪晶结构金属材料、亚稳材料及复合材料等研究领域的制备、结构表征及力学、物理性能的基础研究，在疲劳损伤理论、极限强度理论、塑性变形机制理论、纳米孪晶结构可控生长理论这四个方面取得了一系列创新性科研成果，并积极推动其科研成果转化，在成果应用上也取得了重大成效，为我国纳米技术的发展和纳米材料的进步作出了重要贡献。

科研启程  结缘纳米

郭伟的科研生涯起始于他自小就对科学的深深热爱和对未知世界的强烈好奇心。从小学到高中的学习过程中，他展现出了非凡的智慧和勤奋刻苦的精神，为他后来物理学和材料科学领域埋下了伏笔。

1994年，郭伟以高考总分685分成绩，成为省高考理科状元，考取了西安交通大学。大学期间，郭伟初次接触到纳米技术，那微小却充满神秘和潜力的世界瞬间点燃了他内心的探索之火。从此，他义无反顾地投身于纳米研究的广阔领域，开启了一段充满挑战与机遇的科研征程。

纳米的世界是如此奇妙，郭伟在学习和研究中发现，当某些物质的结构单元进入纳米量级的时候，它的物理、 化学、 电磁性质会产生重大变化，甚至呈现出与我们平时所了解的不一样的情景。比如黄金到了纳米尺度，会从正常状态的金黄色变成红色。而这些物质一旦被加工成纳米材料、纳米器件及其他纳米新产品时，就会具有超乎寻常的新性能、新效应。他敏锐地意识到，纳米科技将是一个引领式的前沿课题，有着光明的开发与应用前景。

此后几年，郭伟在西安交通大学完成了本科和硕士学业，这对他的科研之路产生了深远影响，为他打下了系统扎实的理论基础，知识积累，让他在探索未知领域时更有信心和底气，帮助他确定了科研方向。同时，他也学会了如何将理论与实践相结合，与导师的交流讨论，极大地拓宽了科研视野，让他学会了从不同角度审视问题，锻炼了逻辑思维能力，以及思考方式和科学问题解决方法。

硕士毕业后，为了提高自己的知识水平，郭伟远赴澳大利亚卧龙岗大学和日本九州大学继续深造学习，这段经历不仅加深了他对纳米材料科技认识，让他的学术基础更加扎实，拓展了他的国际视野。2003年，博士毕业后，郭伟就一直从事纳米材料的科研，在德国国家科学院德联邦材料研究所和三一欧洲有限公司工作期间，他承担了多个前沿科研项目，并取得了显著的科研成就。在这些不同国家的工作和学习经历为郭伟提供了多元化的研究视角，增强了他的跨学科合作能力，让他能够更全面地理解并解决复杂的科研问题。

学成归来守初心，砥砺为国填砖瓦。在结束了在国外长达多年的留学工作后，怀着强烈的科研责任感和使命感，郭伟回到了祖国的怀抱，加入江苏科技大学，全力从事科研和教学工作，助力我国纳米技术进步和人才培养。

长达23年不同国家的工作经历让郭伟具备了全球化视野，学会了整合不同文化背景下的科研资源，形成了多元化的研究思路和方法。不同国家的工作经历让他学会了在多元文化环境中高效工作，并促进了跨学科合作的研究方法，使他能够从多角度审视问题，促进创新思维，大大提升了科研竞争力。

创新引领  突破前沿

纳米技术的兴起，为人类社会众多领域带来了突破性的进展。在材料科学领域，纳米材料凭借其独特的物理、化学和机械性能，为开发高性能的新型材料提供了无限可能。它们具有更高的强度、更好的导电性、更优异的催化性能，使得从电子设备到医疗器材的各种应用均得到了显著提升。

在研究生阶段，郭伟就深入钻研金属纳米孪晶结构金属材料的制备方法和结构表征。他花费大量时间在实验室里，精心设计实验方案，对每一个数据都进行严谨的分析和思考。经过不懈努力，郭伟在金属纳米孪晶结构的研究中取得了一系列开创性的成果。他揭示了纳米孪晶结构与金属材料力学性能之间的微妙关系，为高性能金属材料的设计和开发提供了关键的理论依据。他的研究不仅在学术界引起了广泛的关注和赞誉，还为相关领域的研究工作者提供了新的思路和方法，推动了整个纳米材料研究领域的发展。

郭伟的研究重点是纳米尺度材料、亚稳态材料以及高性能复合材料的创新探索。他始终坚信，创新是科学研究的灵魂，他不断挑战传统，勇于开拓全新的研究方向。在疲劳损伤理论研究中，郭伟提出了一系列独特而深刻的见解。他深入研究了材料在反复受力作用下的微观结构变化和损伤累积过程，揭示了疲劳损伤的内在机制。这一研究成果为延长材料的使用寿命和提高结构的可靠性提供了重要的理论支持。

在极限强度理论方面，郭伟的工作更是具有开创性意义。他通过大量的实验研究和精确的理论分析，建立了全新的极限强度预测模型。这一模型能够更准确地预测材料在极端条件下的承载能力，为工程设计提供了更加可靠的依据。

在塑性变形机制理论研究中，郭伟同样取得了令人瞩目的成就。他深入探究了金属材料在塑性变形过程中的微观结构演化规律，揭示了塑性变形的本质。这一研究为优化材料的加工工艺和提高材料的性能提供了坚实的理论基础。

而在纳米孪晶结构可控生长理论方面，郭伟的研究成果更是达到了国际领先水平。他成功开发了一系列先进的制备技术，实现了对纳米孪晶结构的精确调控。这使得能够根据不同的应用需求定制具有特定性能的纳米材料，为纳米材料的广泛应用打开了新的大门。

目前，郭伟在延续之前研究方向的科研基础上，加入了新的理论和新的研究方法，力求在原有领域实现创新和突破。具体而言，他在材料科学领域的研究中，结合了计算化学和实验验证，以实现材料性能的优化和新型材料的开发。

基于计算机模拟及机器学习模型及神经网络模型，郭伟创建了首个梯度纳米结构深度理论模型，该研究涉及多种模型和技术交叉，包括理论模型、数学模型、计算机模拟、机器学习和神经网络模型。这些方法共同推动了纳米材料科学领域的发展，特别是在提升材料性能方面。通过这些模型和技术的交叉应用，可以更深入地揭示梯度纳米结构的形成机理，优化材料设计，预测材料性能，从而为纳米新材料的开发和应用提供理论和技术支持。

郭伟这些创新研究成果不仅丰富了纳米技术的理论体系，也为解决实际应用问题提供了有力的技术支撑，进一步提升了我国在纳米技术应用领域的国际地位。

成果转化  造福社会

科研的最终目的是服务社会，郭伟深知，科研成果只有转化为实际生产力，才能真正实现其价值，造福社会。纳米材料在基础研究取得的成果，应该服务于社会、服务于经济、服务于民生，才能充分体现它的价值。因此，他在取得一系列创新性研究成果的同时，积极致力于推动成果的转化和应用。

为促进成果落地，郭伟借助他所负责的科研项目，加快科研成果转化步伐。截至目前，他主持并实施了多项海外“卡脖子”攻关重点研发项目，完成了23项面上、重点项目，包括德国和日本国家研究基金项目、日本国家自然科学基金项目，中国科技部和基金委项目。承担了与美国宇航局、日本三菱国际合作项目等18个合作项目；在工程技术项目成果方面，郭伟针对能源领域“卡脖子”重大科学问题进行攻关，并取得了代表成果1项等。这些项目成果不仅推动了纳米材料合成技术的发展， 还为新型纳米器件的设计和应用提供了理论基础和实践指导。

2020年，带领团队自主研制了一款新产品——“高端能源装备关键配套材料应用于石油开采的新型高强高韧富β型钛合金油井管”，该产品一上市，即获得首批次供货销售订单2000万元的业绩，并逐渐在行业内站稳了脚跟。2020年，作为全国装备制造业新材料重点领域首批次产品，新一代产品应运而生，强度在1200MPa 以上，具备更优越的可靠性、安全性，同时更加环保节能，填补了国内在此领域的空白。

“做纳米材料科研，要与时俱进，勇于开拓创新。”郭伟表示，研发的过程或许伴随着无数次的试验和失败，但只要是有助于对产品发展的创新思路，无论成功与否，都必须要去尝试，失败了也没关系。现在，在航空航天、汽车工业、能源等领域，郭伟的研究成果均得到广泛的应用，不仅为相关产业带来了显著的经济效益，更重要的是，推动了产业结构的优化升级，增强了我国在高科技领域的核心竞争力，为实现科技强国的目标贡献了重要力量。并在国内外产生了重大影响，推动了纳米结构金属材料领域的发展。

因贡献突出，郭伟教授先后获得国家科技进步奖一等奖1项、二等奖1项等奖励，并荣获中共中央组织部国家重大人才工程A类创新人才、美国金属材料学会杰出科学家、德国洪堡学者、汤森路透全球高被引用科学家、有突出贡献的中青年专家、入选教育部专家库等荣誉。

鲜花和荣誉，不仅是对郭伟努力的认可和肯定，也是他未来的研究方向和目标。“这些学术成就是我科研道路上的重要里程碑，指引着我在学术领域深耕，探索未知的科学问题，激励着我在科研道路上不断追求创新和卓越。同时也激励我培养更多优秀的科研人才，推动我国科技事业的发展，为社会和国家的科技创新贡献力量。”郭伟如是说。

郭伟以其卓越的科研成就、勇于创新的精神和强烈的社会责任感，在纳米技术和金属材料研究领域树立了一座丰碑。他的研究不仅为学术研究提供了宝贵的理论和实验成果，更为我国的科技进步和社会发展注入了强大的动力。未来的日子里，郭伟将继续引领纳米技术的发展潮流，不断攻克新的科学难题，推动更多科研成果的转化和应用。纳米技术的未来充满无限可能，而郭伟将继续在这片广阔的天地中闪耀着属于他的光芒，为人类创造更加美好的明天。