玻璃只是寻常之物?MIT博士如何将其视为“人类最重要的材料”,并跨界创新引领行业变革,成就传奇人生!

Reflections on glass

玻璃大师的传奇人生:从MIT博士到行业领袖

大多数人视玻璃为寻常之物,但1980年毕业于麻省理工学院(MIT)的Manoj Choudhary博士却视其为人类最重要的材料。他说:“没有哪种材料能像玻璃一样,将实用与美感如此完美地结合。”

“你能想象在窗户出现之前,我们的祖先生活在何等阴暗、潮湿的建筑中吗?”他问道,“如今,我们被玻璃包围,它让光线进入,并保护我们免受风雪雨水的侵袭。”从眼镜到酒杯,从显微镜到望远镜,玻璃制品让我们得以观察和享受各个尺度的世界。Choudhary指出,玻璃耐用、不透水、透明且具有惊人的强度。正是这种材料,成为他完成学业后毕生事业的焦点。

Choudhary主要在印度加尔各答长大,在附近的印度理工学院克勒格布尔分校主修化学工程,这激发了他运用基础科学在现实世界中创造实物的热情。他原本并未计划赴美,但当其所在院系收到纽约州立大学布法罗分校寻求顶尖学生的请求时,他被推荐前往美国攻读硕士学位。

“当我身处美国并对自己的化学工程知识建立信心后,我希望拓展领域,探索将知识应用于其他方向,”他回忆道,“而在这个星球上,很少有地方能与MIT匹敌——坦率地说,在任何学科都是如此,但就我而言,尤其是材料科学与工程系。”

1976年,Choudhary进入MIT攻读博士学位,与材料加工流体动力学、冶金热力学和焊接工程领域的领军人物合作,为钢铁精炼过程中的流动与传热建立数学模型。“在其他任何地方,我都不可能有机会接触到如此璀璨的群星阵容,”他表示。

毕业后,他加入了拥有悠久玻璃创新历史的欧文斯科宁公司。“我有一种直觉,我在MIT学到的材料加工和冶金知识可以应用于玻璃领域,”他说。Choudhary最初的任务之一,是寻找在制造用于风力涡轮机叶片和印刷电路板等复合材料的玻璃纤维的熔化过程中,用电能替代化石燃料燃烧的方法。这一方法后来成为玻璃制造脱碳的核心。“这对减少排放、提高产量和提升质量产生了巨大影响,”他指出。

Choudhary还在公司建立并领导了计算流体动力学建模的应用,以理解玻璃熔窑内的流动与传热。“当你用数学语言描述时,制造工厂里的人会非常紧张,”他说。他们会问:“方程式怎么能解释像玻璃熔化这样复杂的过程?”

但这项工作取得了回报。在德克萨斯州阿马里洛的一家玻璃制造厂,他的数学模型帮助生产效率提高了20%。欧文斯科宁公司深信运用计算流体动力学能进一步改进制造工艺,成为首批对此方法进行大规模投资的玻璃公司之一。对Choudhary而言,或许最有成就感的是,这项工作的成功为他赢得了同事们的尊重。

2015年至2018年,他担任国际玻璃委员会主席。2024年,他获得了美国陶瓷学会颁发的L. David Pye玻璃名人堂奖,以表彰他一生“在推动玻璃科学、玻璃工程和玻璃艺术领域发展中所展现的奉献精神、远见卓识和成就”。

Choudhary于2018年从欧文斯科宁退休。他现在是俄亥俄州立大学材料科学与工程专业的兼职教授,乐于指导年轻人。“指导是我一生中受益匪浅的事情之一,包括在MIT,”他说,“所以我正试图以某种微小的方式回报这份恩情。”

【延伸思考】
1. Choudhary将MIT学到的冶金知识跨界应用于玻璃工业并取得突破,这启示我们,在当今强调跨学科创新的时代,如何系统性地培养和鼓励这种“知识迁移”的能力?
2. 他利用数学模型解决了工厂中老师傅们凭经验都感到棘手的问题。在人工智能和数字化席卷制造业的今天,传统经验与前沿数理模型之间,应如何更好地协同与融合,而非彼此替代?

阅读 Technology Review 的原文,点击链接

Simon