工程師界的一泓清流
——記國(guó)家大型科學(xué)儀器中心-北京電子能譜中心副主任姚文清

本刊記者 劉婉茹

清華大學(xué)號(hào)稱“工程師的搖籃”，而這個(gè)搖籃中孕育出的工程師多為男性，女性工程師實(shí)屬鳳毛麟角。從這個(gè)層面上來說，國(guó)家大型科學(xué)儀器中心-北京電子能譜中心副主任、清華大學(xué)分析中心高級(jí)工程師姚文清堪稱清華大學(xué)工程師界的一泓清流。

初見姚文清的人大抵都會(huì)有一個(gè)共同的感受——這是一位恬淡知性的女性，身上帶有知識(shí)分子特有的書卷氣。與姚文清交談是一件很輕松的事，因?yàn)樗砩蠋е环菪@內(nèi)獨(dú)有的“單純”，毫不功利，令人如沐春風(fēng)。就是在這樣舒適的談話氛圍中，我們得以真正了解一個(gè)女性高工，一個(gè)國(guó)家級(jí)平臺(tái)副主任不為人知的辛酸和快樂。

國(guó)家級(jí)平臺(tái)的建設(shè)與管理

國(guó)家大型科學(xué)儀器中心-北京電子能譜中心（以下簡(jiǎn)稱“中心”）于2005年5月由科技部、教育部、北京市科委聯(lián)合規(guī)劃投資建設(shè)，根據(jù)建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家的重大戰(zhàn)略需求和充分發(fā)揮科技對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的支撐引領(lǐng)作用的要求，以提高自主創(chuàng)新能力、服務(wù)和支撐科技創(chuàng)新為目標(biāo)推進(jìn)表面科學(xué)研究和表面分析技術(shù)的發(fā)展，以先進(jìn)的大型科學(xué)儀器為核心組建的集科研、教學(xué)和對(duì)外服務(wù)為一體的現(xiàn)代化表面分析國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

中心依托于清華大學(xué)分析中心，主任由薛其坤院士擔(dān)任。中心是國(guó)家計(jì)量認(rèn)證資質(zhì)認(rèn)定單位，第三方產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)，由管委會(huì)統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)，依據(jù)相關(guān)規(guī)章制度，嚴(yán)格實(shí)行規(guī)范化對(duì)外服務(wù)。經(jīng)過11年的發(fā)展，中心不但實(shí)現(xiàn)了重大的學(xué)術(shù)和技術(shù)創(chuàng)新，并且培養(yǎng)了一批具有學(xué)科交叉優(yōu)勢(shì)的創(chuàng)新性人才。目前擁有包括院士、教授（杰青）、高級(jí)工程師等人員34人，大型儀器及設(shè)備總價(jià)值3000余萬元。承擔(dān)各類國(guó)家級(jí)、省部級(jí)課題研究工作，主要研究方向?yàn)楣腆w表面化學(xué)、材料化學(xué)和環(huán)境催化等。通過表面分析儀器與學(xué)科建設(shè)的結(jié)合，促進(jìn)儀器在我國(guó)表面科學(xué)研究領(lǐng)域充分發(fā)揮作用，也通過學(xué)科的研究促進(jìn)新的分析方法的建立，發(fā)展成為國(guó)內(nèi)表面研究的基地，建設(shè)成為一流的分析研究型國(guó)家儀器中心。

作為北京能譜中心多年的副主任，姚文清相繼實(shí)施健全各種相關(guān)管理規(guī)組成部分，北京電子能譜中心每年完成對(duì)外開放服務(wù)機(jī)時(shí)1萬多小時(shí)，支撐科研項(xiàng)目數(shù)（‘973’‘863’、國(guó)家重點(diǎn)專項(xiàng)等）700余項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)外共享率89%?！北本╇娮幽茏V中心先后為國(guó)內(nèi)科研單位培養(yǎng)表面分析技術(shù)人員8名，并在科技部平臺(tái)中心年終考核中2次被評(píng)為優(yōu)秀。

國(guó)家精品課：實(shí)驗(yàn)室科研探究-電子能譜技術(shù)與納米材料表征

數(shù)十年如一日?qǐng)?jiān)持國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定

姚文清在清華大學(xué)屬于“老資格”了，自1988年7月起在清華大學(xué)分析中心工作，她已經(jīng)在這兒走過了28個(gè)年頭。這些年，姚文清的主要研究方向是納米薄膜材料表面化學(xué)結(jié)構(gòu)及環(huán)境催化材料的高效技術(shù)，先后主持或作為骨干承擔(dān)科技部創(chuàng)新方法專項(xiàng)、國(guó)家基金委儀器專項(xiàng)、國(guó)家“973”“863”等多項(xiàng)章制度，對(duì)中心的內(nèi)部考核與外部接洽，實(shí)行嚴(yán)格管理，以確保中心得以緊張、有序、高效和規(guī)范地運(yùn)行。她自豪地說：“作為國(guó)家創(chuàng)新體系的重要國(guó)家級(jí)項(xiàng)目。兼任全國(guó)微束分析標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)表面化學(xué)分析分技術(shù)委員會(huì)副主任、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)表面化學(xué)分析分委員會(huì)委員、北京理化分析測(cè)試協(xié)會(huì)表面分析技術(shù)委員會(huì)副理事長(zhǎng)、中國(guó)感光學(xué)會(huì)光催化專業(yè)委員會(huì)委員、東北大學(xué)秦皇島分校兼職教授等。

在表面分析領(lǐng)域，如何進(jìn)行表面結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確分析，并擴(kuò)大功能應(yīng)用范圍是重要的發(fā)展目標(biāo)。而要對(duì)表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行準(zhǔn)確分析，就必須先從分析方法入手，而分析方法的標(biāo)準(zhǔn)制定更是表面分析技術(shù)的重中之重。進(jìn)入這個(gè)行業(yè)數(shù)十年來，姚文清從制定我國(guó)第一個(gè)俄歇電子能譜“GB/T 26533俄歇電子能譜分析方法通則”開始，相繼開展建立了分析絕緣類樣品表面成分及化合態(tài)等分析方法國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，建立了國(guó)家實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證認(rèn)可、計(jì)量認(rèn)證資質(zhì)認(rèn)定的檢測(cè)依據(jù)。并作為我國(guó)唯一代表參加俄歇電子能譜的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定，在中、日、美6個(gè)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)比對(duì)中，測(cè)定結(jié)果最接近實(shí)際值，為共同完成的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO/TR 22335-2007奠定了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。其研究成果制定了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)12項(xiàng)，占表面化學(xué)分析國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)已發(fā)布總量的近三分之一。數(shù)十年如一日，姚文清的科研之路走得扎實(shí)而穩(wěn)健。

做航天大工程中的“螺絲釘”

姚文清說，從日常應(yīng)用的角度來看，對(duì)表面結(jié)構(gòu)的分析主要是從原子級(jí)別去解釋材料表面結(jié)構(gòu)的信息，例如電子元器件失效問題。“如何快速地評(píng)價(jià)早期失效的元器件，是提高航天用元器件可靠性的關(guān)鍵問題?！?/p>

隨著我國(guó)空間技術(shù)的高速發(fā)展以及“登月計(jì)劃”的實(shí)施與開展，空間科技領(lǐng)域已成為我國(guó)國(guó)家發(fā)展的重要戰(zhàn)略領(lǐng)域之一。通過對(duì)1980年到2005年在軌航天器的失效統(tǒng)計(jì)分析，大約占一半比例的失效類型是關(guān)于電方面的。直接暴露在外太空環(huán)境中的電子元器件在長(zhǎng)期運(yùn)作過程中發(fā)生的失效問題，必定成為空間科技領(lǐng)域的一個(gè)技術(shù)難題。2015年，姚文清承擔(dān)的科技部創(chuàng)新方法工作專項(xiàng)項(xiàng)目“新型功能材料的理化性能分析表達(dá)方法及應(yīng)用”順利結(jié)題，研究成果為緩解這技術(shù)難題提供了強(qiáng)有力的理論依據(jù)。

關(guān)于電接觸材料，姚文清做了簡(jiǎn)短的介紹：電接觸材料是制備電力、電器電路中通、斷控制及負(fù)載電流電器（如開關(guān)、繼電器、起動(dòng)器及儀器儀表等）的關(guān)鍵材料，負(fù)擔(dān)接通、斷開電路及負(fù)載電流的任務(wù)，材料性能決定了電器開關(guān)的開斷能力和接觸可靠性。納米級(jí)表面分析技術(shù)可以了解該尺度材料表面的腐蝕形式、腐蝕產(chǎn)物種類和形態(tài)，在早期對(duì)表面腐蝕的程度和腐蝕過程進(jìn)行準(zhǔn)確分析和評(píng)價(jià)。該微觀評(píng)價(jià)方法的建立，對(duì)提高電接觸材料及器件的可靠性生產(chǎn)具有現(xiàn)實(shí)意義。

姚文清介紹：“利用表面分析技術(shù)針對(duì)表面材料在腐蝕過程中的界面狀態(tài)和化學(xué)反應(yīng)，尋求積極的早期腐蝕診斷方法，取得了一定的研究成果。其中，關(guān)于俄歇電子能譜、X射線光電子能譜表面分析方法檢測(cè)和缺陷危害性的微觀評(píng)價(jià)方法已經(jīng)轉(zhuǎn)化為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并應(yīng)用在表面化學(xué)分析的能力驗(yàn)證、日常檢驗(yàn)及仲裁分析中，規(guī)范統(tǒng)一了相關(guān)分析方法，使得相關(guān)檢測(cè)數(shù)據(jù)的可比性增強(qiáng)，并為存在爭(zhēng)議的樣品提供了仲裁檢驗(yàn)方法?！?/p>

目前，姚文清的這一項(xiàng)目成果已應(yīng)用于多家半導(dǎo)體生產(chǎn)企業(yè)，涉及軍工、獨(dú)資、合資及國(guó)有大型企業(yè)，為企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量設(shè)置了安全保障。解決了產(chǎn)業(yè)中突出的技術(shù)瓶頸，提高了工藝水平，為信息、生物、航空、航天、新能源及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的高性能穩(wěn)定材料提供了保證，有利于推動(dòng)我國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的分析測(cè)試方法開發(fā)與應(yīng)用向更高和更深層次發(fā)展。

經(jīng)過多年的科研積累，姚文清陸續(xù)發(fā)表了SCI學(xué)術(shù)論文80余篇，總他引1919次，ESI high-cited paper論文4篇，雜志封面、封底論文各1篇；國(guó)家專利授權(quán)和申請(qǐng)5項(xiàng)；合作專著2部；2011年獲國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)（第四完成人）；2007年獲教育部自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)（第二完成人）；2002年獲中國(guó)分析測(cè)試協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)（第二完成人）；2010年獲教育部自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)（第四完成人）；2015年獲環(huán)保部環(huán)境保護(hù)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)（第三完成人）。

必須比別人更努力

姚文清經(jīng)常覺得時(shí)間不夠用，她的女兒戲謔說她是家里的“主席”——跟“主席”一樣忙。姚文清苦笑道：“行政事務(wù)真的很繁瑣，談不上是什么大事，但卻很耗時(shí)間。除此之外，我還有自己的科研課題要做。這樣一算，真的是每天都很忙?！?/p>

別看姚文清在工作中雷厲風(fēng)行，長(zhǎng)袖善舞，其實(shí)對(duì)于女性科研工作者的辛酸，她可謂知之甚深。她說：“對(duì)于女性科研工作者來說，家庭真的是一個(gè)無可避開的節(jié)點(diǎn)。一方面是科研工作中緊湊的行程，另一方面是需要照顧的家庭和家人。要在二者之間達(dá)到一個(gè)平衡，有時(shí)候真的不是那么輕松?！?/p>

隨著年齡的增長(zhǎng)，當(dāng)看到一批批優(yōu)秀的后輩，姚文清笑言，她已經(jīng)被后浪拍在了沙灘上。這毫無疑問是戲言。一個(gè)人的價(jià)值體現(xiàn)在方方面面，付出就會(huì)有回報(bào)。這些年，姚文清在科研上的堅(jiān)持，對(duì)學(xué)生的負(fù)責(zé)，乃至其待人接物的風(fēng)度，都使她的形象愈加鮮明，如一泓清泉，浸潤(rùn)人心。