气凝胶：能改变世界的多功能材料******

　　展览会上展出的具有纳米多孔结构的新型材料气凝胶服装

中新社 任海霞摄

　　【走近超材料①】

　　编者按超材料具有常规材料不具备的超常物理性质，是国际上重点关注的战略前沿领域。我国也高度重视超材料技术的发展，国家自然科学基金、新材料重大专项等都对超材料研究予以立项支持。近年来，越来越多的科研人员对超材料产生兴趣，使超材料的设计开发进入了一个崭新的天地。据此，本版推出“走近超材料”系列报道，展示超材料技术创新发展与产业化应用情况。

　　气凝胶具有高比表面积、高空隙率等特殊的微观结构特点，化学性能稳定、导热系数低、耐高温、使用温度范围广、寿命长。近年来，中国、美国、欧洲等国家和地区的研究人员通过改进气凝胶制备工艺，开发出生物质基气凝胶等多种新型气凝胶。

　　气凝胶是一种超材料，它非常轻，即使把一块气凝胶放在花蕊上也不会将其压弯。目前，各种各样的气凝胶被开发出来，它们或柔软或坚硬，或导电或绝缘，应用领域广泛。1月10日，中铁一局集团有限公司表示，河南省新乡蒸汽管网项目全面通过验收。蒸汽管网对防腐、保温要求极高，其管道选用了高温离心玻璃棉及纳米气凝胶复合保温材料。项目技术负责人汪惺说，纳米气凝胶隔热效果是传统隔热材料的2—5倍，可极大提高施工质量和施工效率，降低施工成本。

　　作为目前已知导热系数最低、密度最小的固体材料，气凝胶可谓是材料领域的“隔热王者”，并已在航天、石化等领域应用。比如“天问一号”探测器发动机与火星车表面、“长征五号”遥四运载火箭发动机高温燃气系统隔热、嫦娥四号探测器热电池防护等都应用了气凝胶。在我国提出“双碳”目标后，随着技术的不断创新，气凝胶的应用场景也在进一步扩大。

　　具有耐高温、高弹性、强吸附等特性

　　气凝胶是一种纳米级的多孔固态新型材料，所有孔的体积合起来占整个气凝胶体积的绝大多数，甚至可以达到99％以上，具有高比表面积、高空隙率、纳米级孔洞、低密度等特殊的微观结构特点，化学性能稳定、导热系数低、耐高温、高弹性、强吸附、防水效果好、使用温度范围广、寿命长。

　　“可以把气凝胶理解成多孔海绵的一个纳米版。”气凝胶领域技术专家王贝尔说，其孔径在20纳米至50纳米之间。而空气分子大小约为70纳米，大于气凝胶孔隙的直径，因此空气在气凝胶上流动效率极低，加上气凝胶本身比热容很高，热辐射传递能降到最低，因而具有很好的隔热性能。

　　气凝胶主要分为无机气凝胶、有机气凝胶和有机—无机杂化气凝胶三类。其中，无机气凝胶是以无机物为主体，包括单质气凝胶、氧化物气凝胶和硫化物气凝胶等。有机气凝胶则是以有机物为主体，主要包括酚醛气凝胶、纤维素气凝胶、聚酰亚胺气凝胶、壳聚糖气凝胶以及壳聚糖—纤维素气凝胶等。有机—无机杂化气凝胶可利用有机物和无机物各自优势，实现气凝胶特殊的功能化。

　　《科学》杂志2021年将气凝胶列为十大热门科学技术之一，并称其为“可以改变世界的多功能新材料”。王贝尔说，气凝胶是《科学》杂志评选出的十大新材料中，唯一一个已大规模落地于实际商业场景的材料。

　　气凝胶的制备工艺主要分为两步，即通过溶胶—凝胶过程制备凝胶，再利用一定的干燥方法将凝胶内的液态物质替换为气态，从而制得气凝胶。

　　有数据显示，在气凝胶行业的成本结构中，制造成本约占45%。苏州锦富技术股份有限公司董事长助理郑松说，降低气凝胶成本是行业正在努力的一个方向，目前主要路径之一是自动化产线的落地，而成本降低将会打开更多的应用场景。

　　生物质基气凝胶成研究热点

　　据中国石油管道科技研究中心评估，以350摄氏度蒸汽管道的保温应用为例，相比于传统保温材料，气凝胶的保温层厚度可减少2/3，节约能耗40%以上，每公里管道每年可减少二氧化碳排放125吨。

　　数据显示，2021年油气领域对气凝胶的需求占总需求量的56%，另有18%用于工业隔热、9%用于建筑建造、8%用于交通运输。国家新材料产业发展战略咨询委员会在《2022气凝胶行业研究报告》中指出，在新能源汽车蓄电池芯模组中采用气凝胶阻燃材料，可将电池包高温耐受能力提高至800摄氏度以上。随着新能源汽车产业等的发展，气凝胶在新能源汽车及储能行业应用场景广泛，需求量有望持续提升。

　　气凝胶发展迅速。国务院发展研究中心国际技术经济研究所分析员李维科说，近年来，中国、美国、欧洲等国家和地区的研究人员通过改进气凝胶制备工艺，开发出生物质基气凝胶、石墨烯气凝胶、聚合物气凝胶等多种新型气凝胶。值得一提的是，生物质原料来源广泛、成本低廉、碳源丰富，利用生物质原料制备环保型多孔碳纤维气凝胶是一种经济、可持续的生产方式，因此目前生物质基气凝胶也成为研究的热点。

　　比如中国科学技术大学俞书宏院士团队研发出超弹性纤维素气凝胶，该纤维素气凝胶从室温到零下196摄氏度，都表现出不随温度变化的超弹性、优异的抗疲劳性等，在恶劣环境中具有巨大的隔热潜力。且制备中所使用的材料均为生物质原料，有望解决能源密集型技术和石化材料造成的环境污染问题，是传统不可再生气凝胶的理想替代品。

　　中国林业科学研究院木材工业研究所卢芸研究员团队以木材为基质，将无机、有机气凝胶与木材骨架基体复合，首创了第三代木质纤维素气凝胶。通过对木材及生物质废弃物纤维素的调控，将纤维素比表面积提高了7个数量级，对油污吸附能力高达自身质量的75—300倍，体积用量缩减50%—75%，可降解、可再生。

　　气凝胶发展驶入“快车道”

　　气凝胶的发展得到国家政策的持续支持。2014年和2015年，国家发改委连续两年将气凝胶列入《国家重点节能低碳技术推广目录》，开始对气凝胶进行初步推广应用；2018年6月气凝胶被列入建材新兴产业；同年9月，第一个气凝胶方面的国家标准《纳米孔气凝胶复合绝热制品》发布；2020年，《气凝胶保温隔热涂料系统技术标准》启用；2021年，《中共中央、国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》提出，推动气凝胶等新型材料研发应用。

　　随着气凝胶应用技术不断成熟，气凝胶发展进入“快车道”。不过，李维科说，目前气凝胶研究仍存在一些问题，比如气凝胶在高温条件下热导率增长较快，与纤维等增强基体材料的黏结性较差；生产过程中会用到许多有机溶剂，容易造成环境污染；气凝胶难以回收利用，不利于可持续发展等。

　　此外，气凝胶生产成本高昂，产品价格昂贵。《2022气凝胶行业研究报告》指出，气凝胶的生产成本主要集中在原材料硅源、设备折旧及能耗方面。有效降低成本既依赖于制备工艺的突破，也需要通过低成本原材料的大规模产业化来实现。

　　气凝胶是罕见的可以同时满足防火、防水、隔热、隔音等多种需求的材料。李维科说，气凝胶的发展和应用仍然处于不断探索的过程，未来的研究方向主要集中在开发纤维素气凝胶、石墨烯气凝胶、钙钛矿结构气凝胶、非金属单质气凝胶等新型气凝胶上。（记者 李 禾）

刘跃进的谦和与《从师记》的严苛——写在“《从师记》暨新时代学者散文研讨会”前******

　　顾友泽

　　刘跃进先生的新作《从师记》出版，拜读之后，收获颇丰。《从师记》是一部散文集，主要记载先生的求学经历以及与此相关的人与事。虽然是以自己的个人经历为线索，然而内容却异常厚重，这是因为作者早年生活的“那个时代，激情澎湃，如同我的名字，一直在‘跃进’中”，在介绍自己的求学经历时，不可避免地反映那个波谲云诡亦且波澜壮阔的时代。而且，作者转益多师，其所师从或交往者大多为学界名流，本身就有很多为人关注的事迹。如此种种，决定了该书的内容必然不同凡响，精彩纷呈而浑厚淳雅。

　　虽然作者并不刻意抒情，甚至在情感表达上非常地节制，但这部《从师记》还是给读者带来了很多的感动与感慨，比如作者因母亲的提醒而失去了也许会产生美好爱情的机会而心情复杂就令人唏嘘，作者对自己早年学业先天不足而导致不得不放弃作家梦想的描述同样引起很多同龄人的共鸣，至于其在艰难环境中备战高考时表现出的坚韧不拔的意志更是令人感动。然而，最令我感动的是作者对学术尊严的维护与学者交往之间的温情。

　　作者对学术与学者的尊严非常看重。他在《斯人已逝，德音未远》中谈到自己作为大三的学生看到傅璇琮先生的《唐代诗人丛考》时的感受：“我并不能完全读懂，但可以读出学术的厚重与学者的尊严，那是我向往的境界。”而作者自己到扬州大学讲学后，也同样得到了这样的赞誉，王小盾先生在给作者的信中写道：“中国古代文学研究的深厚博大，其尊严及其生机，都由你谦和地表达出来。” （《求其友声三十年》）

　　正是出于对学术尊严的维护，面对良莠不齐的学术界，作者忍不住对当前学术弊端提出严苛批评，其在《裴斐先生的傲骨与逸情》中指出当前学界存在消解经典，或者躲避经典，同时：

　　在方法上，因循守旧，为论文而论文，为学位而学位，缺乏学术个性，更缺乏活的灵魂。在态度上，仰慕洋人，唯洋人马首是瞻，洋腔洋调。在结果上，书是越来越多，垃圾也越来越多。

　　又在《从师记》中说 ：

　　现在有些专著，往往连概论都不如，只是依据既有的知识，预想一个题目，然后利用现代手段收集相关资料，拼凑成书。这样的成果，或许能给作者带来一定好处，对学术界来讲，几乎没有借鉴意义。

　　作者平时与人交往温文尔雅，几乎未曾见其动怒，但是对学术界的不良风气，却还是直言其弊，体现出维护学术尊严的高度责任感。

　　那么，如何维护学术的尊严呢？作者通过介绍自己所崇敬的师长，具体而形象地给出了答案。

　　首先，维护学术尊严就要尊重学术本身。作者认为，学术本身是厚重的、博大的，无论是谁都无法全部把握，因而面对学术，始终要保持着谦卑之心。其在《好诗不过近人情》中谈到自己在杭州大学学习的体验：

　　这些课程，内容浩繁，一时难以消化，但是它却向我打开了一扇窗，可以真正感受到世间学问的博大浩繁。

　　在《从师记》中又写道：“大千世界，图书无限。一个人终其一生，也读不了多少书。”一个人取得的成就，面对既广且深的学术殿堂，何其渺小。故作者引用罗宗强先生的话说：“现在很多教授还不明白山外有山的道理，以为自己写了几本书就是专家。”学术研究如果局限在自己的小天地中，故步自封，结果必然是一叶障目，不见泰山。作者又引用姜亮夫先生的话：“登高望远，你才会知道世间学问的博大，自己的渺小，没有任何理由骄傲。”（《记忆中的水木清华》）面对学术，学者理想的状态应该像傅璇琮等先生那样“学问既深，义气自平。”作者赞美这样的状态，亦追随前辈的风范。

　　基于这样的认识，作者认为，做学术研究最重要的是有学术品格。在这本书中，作者对师长们严谨的学术态度、扎实的文献基础、恢宏的视野、高度的文化责任感、坚强的毅力等不厌其烦介绍。介绍姜亮夫先生，写其临终前对学生的“最后最高要求”，令人感佩不已。记录叶嘉莹先生之论：“如果说实践是检验真理的唯一标准，那么真诚则是追求真理的重要途径。做人做事要真诚，学习钻研要真诚。真诚是做人的重要标准，古代这样，今天也是这样。”彰显出叶先生修辞立诚的风范。而记叙罗宗强先生指导作者写作学年论文的详细经历，则让我们看到罗先生一丝不苟、严谨到近于苛刻的程度的形象，而罗先生的学术品格也呈现在我们眼前。尤为令人感动的是，作者专门为既没有显赫的家世与名声，也没有令人瞩目的成就的社科院文学所图书馆主任汪蔚林先生作传，表彰其甘于奉献、勤勤恳恳，以专业的精神服务文学所的学者的事迹。在作者的眼中，学术分工并无高下之别，敬业的精神都值得人尊重。

　　其次，维护学术的尊严就要求学术研究本身不俗。作者在《记忆中的水木清华》中特意援引王国维的话：“大抵学问常不悬目的而自生目的，有大志者未必成功，而慢慢努力者反而有意外之收获。”作者阐释说：

　　王国维先生就是想告诉学生，做任何事情都不要有太强的功利性和目的性。正如陈寅恪先生所说：

　　“士之读书治学，盖将以脱心志于俗谛之桎梏，真理因得以发扬。”

　　又在《从师记》中引用钱穆的话：

　　我生平做学问，可说最不敢爱时髦或出风头，不敢仰慕追随时代潮流，只是己性所近，从其所好而已……世局有变，时代亦在变，三年五年，十年八年，天地变，时髦的亦就不时髦了。所以不学时髦的人，可不求一时群众所谓的成功，但在他一己亦无所谓失败。

　　作者高度认可这些说法，并且身体力行，其学术研究，不务空言，言必有得，往往能够从文献的细枝末节中发现历史的某些真相。而其对当下学子攻读博士学位的目的，也提出自己的看法：

　　通过三年的专业学习，我们的学生真正了解到中国文化的博大精深，无论从事什么工作，都会有益处。开卷有益，没有白费的工夫。重要的是要阅读，要有积累，不能有太强的功利目的。

　　学术不仅不是追求世俗利益的工具，甚至学术本身并不带有目的，是无用之用。

　　再次，维护学术的尊严要求学术研究者能够做融通的学问。钱穆在《中国文化与中国文学》中说：“欲求了解某一民族之文学特性，必于其文化之全体系中求之。”学术如果格局太小，很容易造成盲人摸象的局限。只有将局部放到整体中考察，才能真正发现局部的特征与意义。作者接受众多名师的亲炙，提出学术不能流于琐碎饤饾，支离破碎。其认为学术研究中的文学研究应该遵循刘知几《史通》中提出的才、学、识三者并存的原则，并阐释说：“才就是艺术感受，学就是文献基础，而识则是理论素养。”而当下有些研究，“仅就某一点而言，似乎有一得之见，但是，倘若通盘考察，就不是那么回事了”。（《好诗不过近人情》）这样的研究，是不足为观的。相反，作者赞同这样的研究：“也许他们所研究的对象可能是一个很小的题目，但是在这课题的背后，你却感受到坚实厚重的学术支撑。”（《好诗不过近人情》）这些观点，正是师长们对作者耳提面命的结果。罗宗强先生教导说：“工夫要扎实，但不要钻牛角尖……思想还是开阔些好。”（《从师记》）姜亮夫先生在古籍整理专业研究生培养方案中说：“不要培养电线杆子式的专家，而是粗通中国文化的学人。”（《从师记》）在“最后最高要求”中提出：“培养自己‘普照’整个专业与中国全部文化史的能力”“不做支离破碎的学问。”（《记忆中的水木清华》）曹道衡先生起草的《先秦两汉文学博士生培养计划》提出：“应强调史料和作品本身，坚决反对空谈、人云亦云及发奇谈怪论。”（《从师记》）作者就硕士论文求教于魏隐儒先生，得到的答复是不赞成写空洞的诗文评类的文章。傅璇琮先生提出：

　　学术著作，包括社会科学与自然科学，应该似一级一级的楼梯，要扎实，便于扶着向上，使人能“更上一层楼”，以便“欲穷千里目”，而绝不能是用花纸包扎的虚阶，看起来颇能目迷五色，但一踏上，就会使人跌下，害人不浅。（《斯人已逝，德音未远》）

　　受到众前辈的影响，作者也特别重视学术中研究资料的编纂，也多次介绍前辈学人在这方面的贡献，又现身说法，启人深思。

　　学术之外，《从师记》这部书带给我的感动，是作者与众师长之间的情感。毫无疑问，作者对书中所介绍的师长怀有深深的感激，在《引言》中，作者写道：

　　在我过去四十多年的求学经历中，老师们的影响既广且深……我很景仰他们，也很感念他们，很希望有更多机会将这种感念之情表而彰之。

　　将众多师长的人格风范与学术成就记录下来本身就是情感的表达。而且，读者很容易发现，作者在很多篇章中都使用“感念”“感佩”这样的字眼，看得出作者是一位很容易动情的人。他在昆明偶遇魏隐儒先生时，表现得“喜出望外”（《“小室无忧”》），对于王继权先生的帮助，作者心存感激，“小子何德何能，竟能得到王老师常年的垂青，实属不易。”（《来谕惓惓，亲如促叙》）然而，我们又很容易注意到，作者在表达情感时却并不热烈，而是点到即止。

　　同样的情况，也发生在众师长的表现中。姜亮夫先生对清华大学及清华导师有深厚的感情，因为作者来自于清华，特意将其召至家中长谈。姜亮夫先生深情回忆在清华的学习与生活，言语中充满无限怀念与感激，“姜老经常感叹说自己曾在多所大学任教，再也没有遇到清华这样的好学校了”（《记忆中的水木清华》）。然而，姜亮夫先生直接的抒情并不太多，谈得更多的还是清华导师的学术与对其教导的经历。

　　我想，这大概就是学者表达情感的方式，深沉而内敛。作者报考曹道衡先生的博士，是通过傅璇琮先生介绍的。曹道衡先生在病榻前告诉作者，他无意中翻出了当年傅璇琮先生当年的推荐信，并说出院后找来送给作者作纪念，后因曹先生去世而未能如愿。这是一件非常小的事，但从这件事中我们看到曹先生与作者情感之细腻，以及对于师生、同道间情谊的珍视。作者与众师友的交往，因学术而结缘，其淡如水，而这也正是众师友平时待人接物的态度。傅璇琮先生嘉惠学林，助人无数，在学界影响甚大，然而其八十岁大寿的庆祝场面冷清异常，因为傅先生事先约法三章，不允许大事铺张，这正是本色学者的处世之道。

　　作者笔下的师长及作者自己，往往将对自己帮助与教导的母校、师长的感激当成自己宝贵的人生财富，将之作为一种精神传递给后人。姜亮夫先生曾很庄重地对刘跃进先生等人说：“清华导师也是你们的祖师，要不辱使命。”对学校的热爱、对老师的尊重与回报，最重要的，不是口头的称颂，也不是平日里的嘘寒问暖，而是将学校与老师的良好的风气传承下来，发扬光大，影响一代代学子，斯文不坠。有感于此，作者自己对教师这个职业也有明确的要求：“如今，我也是一名老师，也要像王老师那样，努力工作，培养学生，多出成果，这也许是对王老师的最好回报。”（《来谕惓惓，亲如促叙》）事实上，除此之外，作者还利用社科院文研所的平台及个人的影响力将年轻的学者组织起来举办读书会等活动，指导年轻学者，促进学术的繁荣。作者认为：“我现在依然持有这样的看法，一个年轻学者，能够得到前辈的扶持，确实会影响一生。”至于这本《从师记》，更是将师长所授与自己的心得毫无保留地贡献给学界，嘉惠学林，功莫大焉。我想，作者是将自己对师长的感激转化成了另一种形式，变成了指导、提携后进的动力。学术人的温情，大概就是通过这样的方式一代一代传递着吧。

　　作者在《记忆中的水木清华》中写道 ：

　　水有源，树有根。一个人能走多远，要看他与谁同行；一个人有多优秀，要看他有谁指点；一个人有多成功，要看他有谁相伴。

　　《从师记》这部书，从某种意义上讲，就是指点、陪伴我们这些后学在学术道路上前行的无声导师，也是直观展现学术的尊严与温情的舞台。我们感动于刘跃进先生勤勉好学的精神，羡慕其受教于众多饱学之士，更感激其金针度人。薪火相传，此之谓欤？

　　（作者系文学博士，南通大学文学院教授, 南通大学诗学研究中心主任。）