坚持不懈,水到渠成——快看这位厦大学子Nature一作的进阶之路!

发布日期:2022-09-30     浏览次数:次   


9月26日23点,时间已是深夜,但必赢国际电子游戏网站侯旭教授课题组实验室还灯火通明——侯旭教授和他的团队守着电脑屏幕,激动地倒计时,等待顶级学术期刊Nature刊发他们的最新研究成果:团队首次运用“液体门控技术”,打通现有空气净化的技术痛点,实现对空气高效过滤,为空气净化器的设计提供了全新的思路。当论文正式发表,实验室随即爆发出一阵热烈的欢呼。论文第一作者、化学化工学院2017级博士生张运茂跟着大家一起兴奋地鼓掌,品尝着团队特别定制、绘上了论文成果图案的蛋糕,共同庆祝这个重要时刻的到来。“非常庆幸,五年的时间,自己与团队一起成长起来。”张运茂说。


入“门”:机会来自一场讲座

张运茂第一次接触“液体门控”这个名词是在2016年。当时,还在河南大学化学化工学院读研的他,在学校聆听了一场侯旭教授关于仿生多尺度孔道研究的讲座。台上,侯旭教授讲得意气风发;台下,张运茂听得全神贯注。“我在硕士阶段从事的是碳基多孔材料的研究,是一个比较传统研究方向,而侯老师提出的液体门控机制的研究,概念非常新颖有趣,侯老师风趣生动的报告也有一种让人脑洞大开的感觉,我一下就被吸引住了,现场就萌生了从事相关领域研究的想法。”

讲座结束后,张运茂立马就给侯旭教授邮箱发去了一封自荐信,希望能够在侯旭教授的指导下攻读博士学位。本来只是抱着试一试的态度,也做好了邮件“石沉大海”的心理准备,但没想到,侯旭教授居然“秒回”邮件,并且还提出和他见面细聊。不出所料,二人聊得非常投机,侯旭教授当场表示愿意招收他为博士生,并马上安排他联系已进组的师兄师姐咨询招生手续。在顺利通过申请考核期后,2017年9月,张运茂最终如愿进入侯旭教授课题组。“那场讲座对我而言就是一个稍纵即逝的机会,还好当时的自己没有犹豫,果断抓住了。”张运茂感叹。

图1. 201610月8日侯旭教授在河南大学做学术报告

选“向”:研究价值取决于国家需求

由于张运茂本来就对电化学有着浓厚的兴趣,因此,加入侯老师课题组后,经过几次与老师的交流讨论,侯老师决定让他尝试把基于电化学体系的液体门控技术作为自己的研究领域。可是,要把这项技术具体用于开展什么方向的课题研究?张运茂犯了难。

“还好,在侯老师身边对于创新科研思维的培养耳濡目染的熏陶之下,敢想敢干,我慢慢学会了如何从生活中观察问题、发现问题、解决问题。” 张运茂回忆,2017年正值国内环保政策的爆发年,全力做好大气污染防治工作、坚决打赢蓝天保卫战作为生态文明建设的一个重要组成部分屡屡被提及。他敏锐地认识到,现有的空气过滤净化系统在容尘能力的先天不足制约了过滤装置的效率和使用寿命,是否可以结合液体门控技术,在空气净化方面开展相关工作。想到这,马上就跟侯老师讨论商量是否可行。侯老师当时就认可了自己的想法,并给出了他关于如何结合液体门控技术的建议,让自己马上开展相关系列的实验探索研究,张运茂说干就干,一晃就是五年,这个课题也成为他读博期间从事最久、投入最多的课题。

“侯老师经常教导我们,作为一名科技工作者,基础研究只有面向国家战略需求,瞄准国家面临需要解决的问题,开展从0到1原始创新,实现关键核心技术突破,才能体现出最大的价值。”以前的张运茂对于这番话并没有太强烈的共鸣,因为觉得离自己很遥远,直到这次成果诞生,自己不再是置身事外的旁观者,而是获得了实实在在的参与感。曾担任过四年班级党支书的张运茂现如今对于这番话有了更加深刻的理解。

图2. 侯旭教授和张运茂同学在实验室探讨实验

坚持:一朝薄发源于五载厚积

“明确导向和目标后,接下来要做的就是心无旁骛,一步一个脚印往前走。”回顾至今为止的科研道路,“坚持不懈”是张运茂提到最多次的关键词,也是他认为一名优秀的科研工作者最重要的品质之一。

由于功能液体门控材料本来就是全新开辟的科研领域,没有前人经验可以借鉴,对于张运茂和他的同门来说,大家基本都是一直在探索性研究,摸着石头过河,所以需要花费大量的时间和精力去做尝试,失败是家常便饭。不过,好在侯老师给了同学们充足的试错空间,让大家充分发挥想象力放手去尝试。“侯老师常说,在科研工作不存在‘失败’二字,每一次的实验结果都有它的道理,所谓的‘失败’只是没有达到你的预期。然而恰恰是这样,才让科研工作越发令人着迷。如果运气够好,还能在每一次的预期之外收获全新的思路。”

就这样,进入厦大学习的1800多个日夜,在这个充满科研热爱与激情的氛围中,张运茂除了吃饭、睡觉和偶尔必要的外出,其余时间基本都泡在实验室,风雨无阻。在他眼中,做科研没有轰轰烈烈、惊天动地的波澜起伏,只有坚持初心的快乐,平淡得不能再平淡的敢想敢干的努力。“侯老师经常教导我们,对于科研中的心态一定要有‘玩’的心态,不然很难在遇到挑战困难的时候,能仍然让自己保持激情与动力,去全力以赴地开展科研工作。他还经常培养我们所谓三心二意(信心、细心、恒心,选题要有意义、有意思),教育我们从事基础研究就要敢于做探索性、挑战性的工作。要选择那些有意义的问题,有意思的工作去探索。在侯老师团队的这几年,我逐渐感悟到了我们科研的创新思维源于自信、努力、严谨,一切都是坚持不懈努力下的水到渠成。”

谈及读博至今遇到的最大挫折,他坦言是2021年因为科研工作补充完善没有结束,不得不延期毕业。当看到身边的同学们大都顺利毕业纷纷找到工作,一向沉稳的他,也忍不住内心有了较大的波动,性情也变得急躁起来。在这个阶段,侯老师多次跟他谈心,鼓励他沉住气,眼光放远,延期不是不光彩的事情,对于今后的科研生涯,这些都是宝贵的经历。侯老师一次次不断的鼓励和肯定让他逐渐又建立起了信心——不管后续科研论文是否顺利发表,科研思维和工作的培养过程已经做好,剩下的就是对科研工作的热爱与坚持。凭着一股子不服输的韧劲,他静下心来继续完成液体门控空气净化实验的补充工作,成功度过了那段最艰难的日子。

3. 张运茂博士顺利通过博士论文答辩


协作:成果凝结着团队智慧结晶

“厦大化院在百年历史积淀中形成的‘敢为先、重细节、合为贵’优良传统,深深影响和感染了一代又一代的化院师生,我们也是这种精神的传承者、践行者和受益者。”在张运茂看来,“敢为先”是产出创新成果的动力源泉,“重细节”是关乎成果质量的重要保障,而“合为贵”则是决定成果高度的根本基础。正所谓,众人拾柴火焰高,一项高水平科研成果的诞生往往离不开一个团队的密切协作和精诚配合,他们这次也不例外。

“通讯作者侯旭老师作为课题的大家长,以身作则给我们年轻人营造了自由充满正能量、热爱科学敢于创新的学术氛围,自不必多说;西北工业大学物理科学与技术学院的臧渡洋老师、姬晓亮同学,课题组内的乔龙、王树立、王苗、侯雅琦等师兄师姐在物理、流体等领域提供了重要的技术支撑;盛智芝、陈薪羽老师在创新点挖掘、语言组织等方面付出了辛勤努力;韩雨航、王春燕同学共同一起合作开展了大量实验操作、数据监测等工作;黄立志、闵伶俐、陈柏屹、刘会鹏、吴道祥、詹侃等老师和同学在交叉学科实验、仪器调试等方面提供了很多的帮助;还有许多同学在我们课题组自研测试表征系统的设计、研制、装备等方面贡献了智慧……”

虽然团队成员人数众多,有台前的,有幕后的;有校内的,有校外的;有化学学科的,还有物理学科的,但张运茂点起名来行云流水、一个也没落下。靠谱的人才会吸引靠谱的人,“我真的觉得自己非常幸运,在侯老师的团队一路上遇见这么多靠谱的人。”

4. 液体门控团队成员合影

论文在Nature刊发后,一时间,掌声和祝福纷至沓来。张运茂一方面对未来踌躇满志,另一方面,他也清醒地知道,目前研究还停留在实验室阶段,距离真正的应用甚至大规模产业化还有更多的挑战和面对更多困难的路要走。“这次成果是一个阶段性的总结,也是一个全新的开始。攻关远还没到完成时。”他已做好了再次出发的准备。

    (文/曹京柱 图/受访者提供)

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