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张荻，男，1957年3月出生于陕西西安，汉族，中国共产党党员。毕业于日本大阪大学，现任上海交通大学讲席教授、金属基复合材料国家重点实验室主任，[1]教育部“长江学者”，[国家973、重点研发计划首席科学家，中国科学院院士。[3][1]
1982年，张荻本科毕业于西安交通大学机械系，1985、1988年分别获日本大阪大学材料学硕士、博士学位，1988年至2023年在上海交通大学任教。2001年，他入选教育部“长江学者奖励计划”特聘教授，长期从事金属基及构型化复合材料应用基础研究，在复合设计制备、形变加工、构效关系及构型化调控等方面做出了系统的创新性研究成果。[1]
截至2023年，张荻在国内外学术期刊上发表SCI收录论文600余篇，出版3本中、英文学术专著承担了国家863计划、973计划、国家重点研发计划、国家自然科学基金重大等项目，授权中国发明专利90余项，制定金属基复合材料国家标准3项。获得2项国家自然科学奖二等奖、4项省部级一等奖。2023年11月22日，当选中国科学院院士。[1]
教育经历
工作经历
1974年，张荻在陕西省周至县高家庄大队成为了一名知青，直到1977年，他到西安电工铸造厂工作。1988年至2023年在上海交通大学任教。1991年，担任上海交通大学材料科学与工程学院副教授。两年之后，正式成为教授。1996年至1997年，张荻作为访问学者赴日本京都大学材料系和日本大阪大学超高压电镜中心进行研究。2001年入选教育部“长江学者奖励计划”特聘教授，同年，作为访问学者曾赴德国Max-Planck金属研究所开展研究。2002年7月，担任上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室主任。2014年，到法国特鲁瓦技术大学LASMIS实验室进行研究。[2]次年5月18日，张荻领衔的“基于生物分级精细结构的材料功能特性研究”项目在国内外率先提出遗态材料的学术思想，获上海市自然科学奖一等奖。[4]2016年，张荻和张国定领衔的团队获得2015年国家自然科学二等奖1项。[5]2018年，作为访问学者到德累斯顿工业大学分子功能材料研究中心开展合作研究。[2]
2023年11月22日，张荻当选中国科学院院士。[1]
社会任职
研究领域
张荻主要从事金属基复合材料和遗态构型化复合材料的研究。长期从事金属基复合材料研究，在复合材料设计制备、加工成型与应用方面取得了系统性创新成果。揭示了非连续增强金属基复合材料的可控复合与形变加工原理，提出了金属微纳砖砌构型化复合的学术思想与技术原型，同步提升了金属基复合材料的强度/模量与塑韧性，拓宽了金属基复合材料的研究领域；巧借生物多样性及其独特的结构效应，提出了“遗态材料”的新概念，为材料的构型化复合研究提供了新原理、新方法。[2]
针对金属基复合材料增强体与基体间结构与性能差异导致界面难相容、形变不协调等难题，构建了复合界面结合、浸润、反应的热/动力学模型，揭示复合界面演变规律及调控机制，实现了增强体分布与界面调控。同时，发现增强体可诱发近界面基体发生动态再结晶的协同热变形机制，形成了自主可控的金属基复合材料关键复合形变加工技术。研制出系列高性能铝基、钛基复合材料。[2]
针对金属基复合材料增强体和基体本征性能差异大、形变易局域化，导致材料强韧性失配的难题，提出了利用微纳砖砌构型来调控复合材料中位错运动、裂纹萌生与扩展的协同强韧化机制，发展出金属微纳砖砌构型设计、基元复合及界面调控的构型化复合新技术与方法，研制出具有微纳砖砌构型的碳纳米管/铝基、石墨烯/铝基复合材料，其强度和模量均比基体合金提高20%以上，韧性比无构型复合材料提高一倍，实现强度与韧性的同步提升。研制出的高强韧碳纳米管/铝基复合材料已在我国运载火箭舱体构件、翼龙无人机连接件、标准动车组构件上进行了工程应用验证。[2]
将自然界生物经亿万年进化出具有优异性能的精细构型与人工材质相复合，提出生物构型与人工材质复合的“遗态材料”学术思想。以性能为导向，甄选生物构型，用人工材质置换生物组分，创制出秉承生物精细构型的系列新型复合材料，突破了现有方法难以精准再现生物精细构型及优异性能的瓶颈，为构型化复合研究提供了新方法。[2]
科研成果
张荻长期从事金属基及构型化复合材料应用基础研究，在复合设计制备、形变加工、构效关系及构型化调控等方面做出了系统的创新性研究成果。在国内外学术期刊上发表SCI收录论文600余篇，SCI他引23000余次，出版中、英文学术专著3本。主持承担了国家863计划、973计划、国家重点研发计划、国家自然科学基金重大等项目，授权中国发明专利90余项，制定金属基复合材料国家标准3项。[2][1]
发表论文
| 时间 | 题目 |
|---|---|
| 1999年 | 《In Situ Technique for Synthesizing (TiB+TiC)/Ti Composites》 |
| 1999年 | 《原位合成TiC/Ti基复合材料增强体的生长机制》 |
| 2000年 | 《原位合成TiC和TiB增强钛基复合材料的微观结构与力学性能》 |
| 2000年 | 《原位合成TiB/Ti基复合材料增强体的生长机制》 |
| 2005年 | 《喷射成形工艺的发展现状及其对先进铝合金产业的影响》 |
| 2005年 | 《原位合成钛基复合材料的制备、微结构及力学性能》 |
| 2005年 | 《Prediction of chemical stability in SiCp/Al composites with alloying element addition using Wilson equation and an extended Miedema model》 |
| 2006年 | 《颗粒和纤维混杂增强复合材料力学性能的三维有限元模拟》 |
| 2006年 | 《The effect of reinforcements on superplasticity of in situ synthesized (TiB+TiC)/Ti matrix composite》 |
| 2007年 | 《氨基改性介孔二氧化硅的制备及其吸附性能研究》 |
| 2009年 | 《A model for work of solid–liquid adhesion in multicomponent melts》 |
| 2010年 | 《金属基复合材料的现状与发展趋势》 |
| 2011年 | 《Versatile Fabrication of Intact Three-Dimensional Metallic Butterfly Wing Scales with Hierarchical Sub-micrometer Structures》 |
| 2012年 | 《Reinforcement with graphene nanosheets in aluminum matrix composites》 |
| 2012年 | 《The use of flake powder metallurgy to produce carbon nanotube (CNT)/aluminum composites with a homogenous CNT distribution》 |
| 2012年 | 《Morphology Genetic Materials Templated from Nature Species》 |
| 2013年 | 《超疏水表面材料的制备与应用》 |
| 2013年 | 《自然启迪的遗态材料》 |
| 2014年 | 《Metal-Organic Frameworks Reactivate Deceased Diatoms to be Efficient CO2 Absorbents》 |
| 2014年 | 《原位自生非连续增强钛基复合材料的研究进展》 |
| 2015年 | 《颗粒增强铝基复合材料界面性能的研究》 |
| 2015年 | 《Morphology Genetic Materials Templated from Natural Species》 |
| 2015年 | 《Enhanced Mechanical Properties of Graphene (Reduced Graphene Oxide)/Aluminum Composites with a Bioinspired Nanolaminated Structure》 |
| 2015年 | 《Inspiration from butterfly and moth wing scales: Characterization, modeling, and fabrication》 |
| 2017年 | 《Strengthening and toughening mechanisms in graphene-Al nanolaminated composite micro-pillars》 |
| 2018年 | 《Regain Strain-Hardening in High-Strength Metals by Nanofiller Incorporation at Grain Boundaries》 |
| 2019年 | 《Ultrahigh Electrical Conductivity of Graphene Embedded in Metals》 |
| 2020年 | 《Conjugated Acetylenic Polymers Grafted Cuprous Oxide as an Efficient Z-Scheme Heterojunction for Photoelectrochemical Water Reduction》 |
| 2020年 | 《Bulk nanolaminated graphene (reduced graphene oxide)-aluminum composite tolerant of radiation damage》 |
| 2021年 | 《Heterostructured bulk aluminum with controllable gradient structure: Fabrication strategy and deformation mechanisms》 |
| 2021年 | 《Mechanical Robustness of Metal Nanocomposites Rendered by Graphene Functionalization》 |
| 2021年 | 《Remarkable anisotropic wear resistance with 100-fold discrepancy in a copper matrix laminated composite with only 0.2 vol% graphene》 |
| 2022年 | 《Two-dimensional quantum-sheet films with sub-1.2 nm channels for ultrahigh-rate electrochemical capacitance》 |
| 2022年 | 《A nanodispersion-in-nanograins strategy for ultra-strong, ductile and stable metal nanocomposites》 |
| 以上参考资料来源于：[2][6] | |
科研项目
| 时间 | 项目 | 职责 |
|---|---|---|
| 2002年~2005年 | 植物纤维生态陶瓷/金属网络互穿复合材料的研究 | 主持 |
| 2004年~2006年 | 多元多尺度复合材料界面结构及其行为的研究 | 主持 |
| 2009年~2011年 | 生态陶瓷金属复合材料的制备科学问题 | 主持 |
| 2010年~2011年 | 高性能金属基复合材料的研究 | 主持 |
| 2012年~2016年 | 金属材料的仿生复合制备与性能研究 | 主持 |
| 2012年~2016年 | 先进金属基复合材料制备科学基础 | 主持 |
| 2017年~2021年 | 高导热率金属基复合材料及器件基础应用研究 | 主持 |
| 2021年~2023年 | 高强韧碳纳米管/铝基复合材料的宏量化关键技术研究 | 主持 |
| 2023年~2024年 | 高电导率石墨烯铜导线的界面调控机理研究 | 主持 |
| 以上参考资料来源于：[2] | ||
培养成果
截至2024年8月，张荻领导的团队已培养国家杰青1名，万人计划青年拔尖人才等四青人才7名，博士生55名，万人计划科技创新领军人才2名，其中获全国百篇优秀博士学位论文2篇、上海市优秀博士学位9篇。[7]
讲授课程
培养理念
张荻在培养理念上全过程践行“服务国家重大需求”的育人理念，并将价值引领浸润到研究生培养全链条中。[7]
培养体系
张荻在培养体系上构建了科学与工程兼容并举的学生培养和教师发展体系。[7]
培养举措
张荻在培养举措上通过优化学科布局和三大协同推动学科优势转化为育人优势。[7]
个人荣誉
| 获奖时间 | 奖项名称 | 获奖情况 |
|---|---|---|
| 2001年 | 教育部第四批长江学者特聘教授 | 获奖 |
| 2002年 | 全国高等学校优秀骨干教师 | 获奖 |
| 2003年 | 上海优秀博士学位论文指导教师 | 获奖 |
| 2003年 | 全国优秀博士学位论文指导教师 | 获奖 |
| 2003年 | 上海市科技进步奖二等奖 | 获奖 |
| 2003年 | 上海市科学技术进步奖一等奖 | 获奖 |
| 2004年 | 上海优秀博士学位论文指导教师 | 获奖 |
| 2006年 | 上海市自然科学一等奖 | 获奖 |
| 2007年 | 国务院政府特殊津贴 | 获奖 |
| 2007年 | 上海市领军人才 | 获奖 |
| 2007年 | 上海优秀博士学位论文指导教师 | 获奖 |
| 2009年 | 国家级教学成果二等奖 | 获奖 |
| 2009年 | 上海优秀博士学位论文指导教师 | 获奖 |
| 2011年 | 教育部第一届博士生“学术新人奖”指导教师 | 获奖 |
| 2011年 | 上海优秀博士学位论文指导教师 | 获奖 |
| 2012年 | 上海市育才奖 | 获奖 |
| 2012年 | 全国优秀博士学位论文指导教师 | 获奖 |
| 2012年 | 上海优秀博士学位论文指导教师 | 获奖 |
| 2013年 | 上海市教学成果二等奖 | 获奖 |
| 2014年 | 上海市自然科学一等奖 | 获奖 |
| 2014年 | 上海优秀博士学位论文指导教师 | 获奖 |
| 2015年 | 上海优秀博士学位论文指导教师 | 获奖 |
| 2015年 | 国家自然科学二等奖 | 获奖 |
| 2017年 | 上海交通大学首届“教书育人奖”一等奖 | 获奖 |
| 2019年 | 上海市教卫工作党委系统优秀共产党员 | 获奖 |
| 2019年 | 上海市五一劳动奖章 | 获奖 |
| 2020年 | 国家自然科学二等奖 | 获奖 |
| 2021年11月 | 2020年度国家自然科学奖二等奖[8] | 获奖 |
| 2022年 | 上海市级教学成果奖特等奖 | 获奖 |
| 2022年 | 高等教育（研究生）国家级教学成果奖一等奖 | 获奖 |
| 2023年 | 国防科学技术进步奖一等奖 | 获奖 |
| 2023年11月 | 中国科学院院士[1] | 获奖 |
以上参考资料来源于：[2]
人物评价
张荻教授尽管身兼材料学院副院长和金属基复合材料国家重点实验室主任双重行政职务，但仍然躬身教学科研第一线。他对学生要求严格，关心学生，为学生排忧解惑。悉心指导，做学生的指路人；传道授业，做学生的真朋友；科技攻关，做学生的好榜样。已有36年工作经历，23年教龄的他继续为本科生、研究生授课和讲授国际本专业的研究前言。作为一个对祖国富有责任感的知识分子，张荻教授带领着团队继往开来，正在教学科研战线不断创造新的成绩。（上海交通大学新闻宣传中心评）[9]
著作及专利
授权国家发明专利：90余项
以上参考资料来源于：[3]
参考资料 9
- 上海交通大学材料科学与工程学院张荻当选中国科学院院士 — 上海交通大学材料科学与工程学院
- 1993-12 ~ 至今 上海交通大学材料科学与工程学院 教授 — 上海交通大学材料科学与工程学院
- 张荻 — 上海交通大学
- 我校获上海市首个自然科学特等奖七个一等奖 获一等奖数和获奖总数继续保持上海市首位 — 华文融媒云
- 立足航天需求 追求更高性能——记2015年度国家自然科学奖二等奖获得者张荻团队 — 中国知网
- 作者知网节 — 中国知网
- 张荻院士：三十年磨一剑，筑金属基复合材料飞天梦 — 金属基复合材料国家重点实验室（上海交通大学）
- 最全！2020年度国家科学技术奖励名单 — 科学网
- 【身边的感动】张荻:人才培养是第一理念 — 上海交通大学材料科学与工程学院