国庆与中秋相逢，这个难得的超长假期，对大多数人而言是放松休闲的好时光，但总有一群人选择坚守岗位。对于那些投身科研前沿的人来说，假期往往与忙碌相伴，而非休息。
他们行走在科研的道路上，争分夺秒是常态。在实验室里，只要实验还在进行，“不打烊”的不仅是设备，更是科研人员。文汇报推出“深耕一线谱新篇”系列报道，聚焦沪上高校那些奋战在科研一线的青年科学家，记录他们非同寻常的假日生活。
上海交通大学机械与动力工程学院的教授钱小石，便是其中一员。这个超长假期，对他和团队成员来说，与往常的周末并无二致，他们依旧驻守在学校实验室，为科研事业默默耕耘。
钱小石团队在电卡效应制冷领域取得了显著突破。在基础原理和材料制备方面，他们实现了关键进展，并凭借此成果在2024年全国颠覆性技术创新大赛中荣获卓越奖。这一成果有望为人们的日常制冷模式带来颠覆性变革。
钱小石是一位“非典型”科学家。2018年入职上海交大时，他没有耀眼的论文成果，只有产业界的创业经历。入职前三年，他未发表任何研究论文。直到第四年，他的研究取得突破性进展，成果直接登上国际顶刊《自然》，此后又在《自然》《科学》等顶刊上发表了5篇论文。
“对我来说，论文发表从来都不是最重要的。我更看重的是成果能否真正影响产业，以及培养的学生能否真正跨界，既能从事跨学科研究，也能创业开公司。”钱小石这样说道。
在钱小石的办公桌上，有一张看似普通的暗色“塑料纸片”，实则是一种利用电卡效应制冷的薄膜设备。这种设备体积小巧，可集成在芯片上，也可装备在墙壁、窗户玻璃夹层中实现制冷。在相同制冷功率下，其重量仅为传统空调的八十分之一，且无需压缩机。
这一神奇效果的实现，源于科学家利用凝聚态物理学领域的电卡效应制备的材料。简单来说，就是通过固体材料通电后压缩相变吸收热量来实现制冷。高分子中的电卡效应是由华人科学家章启明在2008年发现的。
制冷技术是人类历史上的重大发明之一，但传统制冷方式存在诸多问题。全球约10%的电力用于制冷，间接产生近一千兆吨二氧化碳。2019年，建筑供暖的二氧化碳排放量达到4.3千兆吨。欧洲已明确，2035年将禁止PFAS（氟材料，氟利昂是其中一种）的生产使用。氟利昂制冷所需的压缩机需要高压容器，难以实现小型化。
“电卡效应刚被发现时，学术界和产业界都很兴奋，但要将其真正应用于产业界，还有很多问题需要解决。”钱小石是章启明的博士，他一直跟随导师，尝试解决电卡效应在实际应用中遇到的问题。这段经历让他对科研有了不同的认识：“每当研究取得阶段性进展，导师很少和我们讨论论文要投哪里，而是琢磨如何开展下一步攻关，推进后端应用。”
受导师影响，钱小石博士毕业后没有申请大学教职，而是加入了一家创业公司，围绕自己的博士课题开展工作。“大约2016年，我们在电卡材料和制冷系统的产业化方面做了很多前沿工作。虽然没有发表过一篇论文，但在专业领域内，我们的研究比欧美学术界领先了五六年，学术界直到2023年才达到我们当时的水平。”
从产业界回到学术圈时，钱小石的学术简历并不突出，也达不到很多高校的招聘要求。他坦言：“虽然我不在意是否发论文，但带着一些‘光环’回国，和当时的状态还是有很大差别的。幸运的是，上海交大给了我足够的发展空间。”
2018年，钱小石入职上海交通大学机械与动力工程学院，担任长聘教轨副教授。学校为他匹配了400万元的科研启动经费，“和美国的一些名校差不多，我也做好了非升即走的准备”。
此后，他全身心投入到完善电卡效应落地的研究中。经过三年的“沉默”，2021年他的研究取得突破，将电卡制冷循环寿命从百余次提升至超过百万次，论文很快发表在《自然》上，这也是他回国后主导发表的第一篇研究论文。
“发表论文很重要，但它不该是追求的第一目标。我的精力有限，在针对领域内一两个重大难点开展工作之外，可能没有时间去写很多论文。不过，即便达不到学校的要求、面临非升即走，我也可以再离职创业。”钱小石坦言，产业界的经历让他知道，人生并非只有一种选择。但在推动电卡效应进入实际应用中，他坚定地认为，大量基础研究是绕不开的，比如围绕良率、材料寿命等工程要素开展的基础研究工作，这些规律的发现往往需要3-5年的积累。
在解决实际问题的过程中，钱小石团队发现了一些有趣的物理、化学效应，随后连续在《自然》《科学》杂志上发表了几篇论文。“当我们专注于解决工程问题，试图找到背后的科学规律时，哪怕只是管中窥豹，这时候总结规律而写成的论文，也就是水到渠成的结果了。”
虽然钱小石的成果离产业化仅一步之遥，但他目前并没有亲自去推动成果转化的打算。“我是大学教师，相对于科研，我最重要的工作是培养人，我要花大量的时间投入教学、指导学生。”他更希望培养出真正有能力跨界的学生。
不论是产业界还是学术界，真正的创新很大程度上需要“跨界”。钱小石在研究电卡效应时，不仅要解决物理问题，还要解决化学问题、材料问题、工程问题，还要和潜在投资人交流。“现实中，没有哪个问题是只对应着某个学科，且新型技术的研发没有前人的成果可借鉴，不得不逼自己跨界创新。希望我培养的学生和我一样，打破学科边界的束缚，在各个行业里都能够摸爬滚打，这样他们做什么事都不会怵，干得了科研，开得了公司。”
在钱小石看来，培养跨界创新能力之所以重要，是因为这也是国家未来发展之亟需。“现在我们要解决的‘卡脖子’问题，虽然很难，但因为知道有人做出来过，所以还是‘心里有底’的。当有一天，没有人可以对我们‘卡脖子’的时候，我们是不是知道自己该往哪里走？这将对人的眼界、勇气、坚韧、耐心都带来很大考验，这也许是我们的下一代人会面对的局面。”也正因此，钱小石常对学生们说，“科研工作者是和老天爷较劲的人。老天爷把很多科学规律都藏了起来，而我们就是要找到这些科学规律、找到未来发展方向的人。”
