黄强：将二氧化碳变废为宝

许幼飞 卢晓龙

10月21日，重庆邮电大学光电工程学院实验室。

一台长约1.5米的仪器正在运转。仪器的一头连接着几根管道，源源不断的二氧化碳正通过管道被导入其中，仪器的另一头则连接着类似箱子的气体收集装置。

反应，在瞬间发生。

“通过这台仪器，二氧化碳能被转化为高附加值的化学品和碳氢燃料。”“重庆英才·青年拔尖人才”、重庆邮电大学光电工程学院副研究员黄强对此颇为自豪，“目前，我们研发的具有自主知识产权的反应装置，实现了近60%的能量转化效率，在同类研究中處于领先水平。”

缘起·从0到1的艰辛跋涉

和其他老师相比，黄强的办公桌显得过于简洁——仅一台笔记本电脑孤零零地放在那里。

“我一般都在实验室做实验或者到教学楼上课，过着‘两点一线的生活。”黄强说，“忙到晚上10点回家是常有的事，如遇到未能解决的问题，即便回到家里，我也会继续工作到凌晨。”

这对别人来说是略显枯燥的生活，黄强却习以为常。这种探索精神，是他本科期间在中国科学技术大学浓厚学术氛围的熏陶下逐步养成。每当提及自己正在开展的研究，他的眼里总能绽放出异样的光彩。

二氧化碳的资源化利用一直是研究热点，但多数研究都停留在理论阶段。

“二氧化碳是一种结构相对稳定的气体，要让它发生反应并不是一件简单的事。”黄强说。他在香港中文大学读博时，主要研究通过光催化技术分解水制氢气，后来到中国工程物理研究院工作后，则聚焦以等离子体的方式实现二氧化碳的高效转化利用。

对于黄强而言，等离子体技术的应用是一个新领域。但凭借着扎实的物理学基础，他很快适应了这个转变。

2013年底，中国工程物理研究院准备在四川省成都市双流区建设新的基地。

身为第一批到双流的科研人员，黄强深感责任重大：“那时候基地的地基都还没有打好，但科研不等人，我们自己租了间房子，在里面埋头设计。”

从0到1的转变，是一次异常艰辛的跋涉。进行实验的设备没有现成的商业化装置可以购买，从绘图设计，到材料、配件、工具选择，再到设备组装，全靠研究团队自己探索。

“虽然没仔细统计过，但不夸张地说，我们进行了上千次讨论。”黄强称，“比如我们和设备生产商沟通时，具体到部件里的线圈怎么绕，都是讨论的关键。”

2015年，基地建成，设备也正式成型。随着科研人员郑重地按下机器上的启动键，二氧化碳被导入其中。霎时间，机器内部散发出一道柔和的光芒。

“那就是我们想要的。”黄强内心一阵激动，“因为不同的光代表着不同的结果。”人群沸腾起来，有人竖起大拇指高声喊道：“Good job！”

深耕·要把科研做到极致

坐在黄强的办公桌前抬眼望去，窗外是一棵硕大的黄葛树。即使在有些萧瑟的秋天，这棵黄葛树依然枝繁叶茂、生机盎然。

“我很喜欢这棵树，更想像它那般笃定，在重庆邮电大学这片热土上收获更多果实。”黄强称。

从中国工程物理研究院到重庆邮电大学，黄强虽有不舍，但更多的是心安。

2014年，黄强的女儿出生了。为了不错过孩子的成长，每逢周末等节假日，他都会尽可能从成都赶回位于重庆的家中。

几年下来，薄薄的车票垒起来足有小板凳那般高。

正是这份牵挂，让黄强回到家乡发展的念头渐浓。2018年，一则重庆邮电大学引进高层次人才的招聘信息引起了他的注意。

招聘信息中，字里行间透露着重庆邮电大学对于人才的渴望——不仅提供充足的科研启动经费，还提供丰厚的人才补贴、安家补助等。

如此强大的政策力度，黄强自然十分心动：“近年来，重庆对人才的引进力度和重视程度正在逐步加码，我觉得是时候回来了。”于是这一年，32岁的他来到重庆邮电大学工作。

“在学校工作更加自由，可以选择自己感兴趣的领域持续深挖。”黄强干劲十足，“虽然我们的二氧化碳转化率已经处于领先水平，但还有提升空间，科研就是要做到极致。”

“科研要做到极致”是黄强读博时，导师肖旭东告诉他的。

肖旭东常说：“要把科研做到极致，不要担心对设备的耗损。”老一辈科研工作者的执着潜移默化地影响着黄强。“我从不觉得做实验辛苦。”黄强说。

与此同时，重庆邮电大学也诚意十足：一方面提供场地支持，特意给了100多平方米的教室当作实验室;另一方面鼓励成果转化，奖酬比例逐年提高。

“我们和多家企业沟通后发现，他们排放的气体成分是不一样的，而且是呈动态变化的。目前我们正在探索人工智能在该领域的发展应用。”黄强说，“反应系统通过多模态深度学习，能针对不同的气体成分给出不同的转化方案。”

创新·逐渐实现的奇思妙想

“中等身材、戴着眼镜，笑起来让人倍感亲切。”这是学生梁志宇对黄强的第一印象。

2020年，梁志宇成为黄强在重庆邮电大学招收的第二届硕士研究生。

“自己虽然有一些相关的物理学基础，但还不够深厚。”梁志宇很担心，他也未曾想到黄强会让自己参与完成一个重要的课题。

今年全国两会，碳达峰、碳中和首次被写入政府工作报告，这意味着“双碳”目标上升为国家战略。

“能否将等离子体催化和光催化两种方式协同起来，提升转化效率？”早在中国工程物理研究院工作时，黄强就有这种想法。来到重庆邮电大学后，他决定把实验开展起来，并指导梁志宇一起完成。

但奇怪的是，二氧化碳的转化率不升反降。

黄强也不恼，于他而言，上千次的失败都是正常的，能在这上千次实验中有一次成功，那就是最大的惊喜，况且这种情况在他的预料之中。他说：“光催化剂有很多种，不合适的光催化剂反而会促使目标产物发生逆反应，重新生成二氧化碳。”

寻找合适的材料是一个漫长而复杂的过程。

在此期间，在黄强的指导下，梁志宇阅读了大量的文献资料。他们一边讨论，一边进行实验，就这样周而复始地忙碌着，用了3个月的时间找到合适的材料——全无机无铅卤化物钙钛矿。

有了这一材料，在同一计算体系下，能量转化效率提高了10%左右。

过段时间，在黄强的推荐下，梁志宇即将去到中国工程物理研究院进行社会实践，使用那台由黄强亲手设计、搭建的设备。

“那台设备的性能还是高一些，到时候哪怕能量转化效率在已有的基础上提高2%，也是件振奋人心的事了。”黄强说。

参与项目，让梁志宇收获颇丰，不仅自己的论文基本成形，专利申请也在逐渐推进。

每次看到自己的学生有所成就，黄强很是欣慰。他说学生选择自己成为导师是出于信任，是对这个方向感兴趣，自己必须尽职尽责。

窗外的黄葛树历经岁月的冲刷，变得郁郁葱葱、绿树成荫。

如今，无论是教学之路，还是科研之路，黄强都走得更稳更好：他的第一届研究生，找到一份不错的科研工作;“冷等离子体催化—光催化协同作用分解二氧化碳机制研究”凭借其突出的创新性，获得了国家自然科学基金的资助。

黄强说自己很喜欢自然科学，“因为无论何时，思想都是自由的。我还有很多想法，接下来将去努力一一实现”。