那些復(fù)旦科研學(xué)霸背后的故事

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近日,“作伴青春,播種夢(mèng)想???復(fù)旦大學(xué)2016-2017學(xué)年獎(jiǎng)學(xué)金頒獎(jiǎng)典禮”舉行。

作為復(fù)旦學(xué)子的優(yōu)秀代表,榮獲國(guó)家獎(jiǎng)學(xué)金的高分子科學(xué)系博士生張曄與物理系博士生張駿展現(xiàn)出新一代學(xué)子的精氣神,是新生代的學(xué)習(xí)榜樣。

■本報(bào)見習(xí)記者 李晨琰

高分子科學(xué)系博士生張曄:

科研帶給她工匠雕刻藝術(shù)品般的享受

復(fù)旦大學(xué)江灣校區(qū)的高分子科學(xué)系和先進(jìn)材料實(shí)驗(yàn)室,每天清晨,2015級(jí)博士生張曄都會(huì)出現(xiàn)在此,她每天至少有12小時(shí)在實(shí)驗(yàn)室度過。

張曄頭上有許多光環(huán):美國(guó)材料研究學(xué)會(huì)優(yōu)秀博士生金獎(jiǎng)、陶氏化學(xué)可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)新獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)、復(fù)旦大學(xué)第七屆研究生學(xué)術(shù)之星、第21屆上海高校學(xué)生創(chuàng)造發(fā)明“科技創(chuàng)業(yè)杯”發(fā)明創(chuàng)新一等獎(jiǎng)、連續(xù)三年獲得研究生國(guó)家獎(jiǎng)學(xué)金……然而,“享受科研”卻是張曄身上最大的標(biāo)簽。

“從發(fā)現(xiàn)問題到最終解決問題的過程很有挑戰(zhàn)性。”張曄甚至常在生活中尋找科研靈感。比如超級(jí)電容器有比較高的功率密度,而鋰電池有比較高的能量密度,將兩者優(yōu)勢(shì)結(jié)合的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)靈感就來自天津麻花。“經(jīng)過和組內(nèi)同學(xué)的討論,我們做出了多根纏繞結(jié)構(gòu)!

當(dāng)然,科研也常常伴隨失敗,張曄想做的電致變色顯示屏就因?yàn)槌霈F(xiàn)了每個(gè)點(diǎn)相互干擾的問題而需要設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)方案。但她說,“設(shè)計(jì)方案將難題攻破是科研最有趣的部分。”

對(duì)張曄來說,科研仿佛工匠雕刻藝術(shù)品般的享受:讀文獻(xiàn)、做實(shí)驗(yàn)都是自己和尚未誕生的論文“溝通”的過程,收獲的是從無(wú)到有的創(chuàng)造性的快樂;文章被審稿人要求修改時(shí),是從審稿人角度反復(fù)推敲、將論文如玉石般打磨至臻于完美的滿足;文章發(fā)表之后,看到別人的引用,在學(xué)術(shù)交流中收到反饋,辛苦的時(shí)光都仿佛被過濾了,只留下持久的激勵(lì)。

張曄對(duì)科研道路上的領(lǐng)路人???復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系教授彭慧勝格外敬佩。

彭慧勝的高標(biāo)準(zhǔn)和嚴(yán)要求每時(shí)每刻都在影響著課題組中的學(xué)生!芭砝蠋煵唤邮苤杏怪,無(wú)論什么都要求我們做到最好。他不斷督促我們離開舒適區(qū),去尋找自己的最大潛能!睆垥险f,“彭老師以身作則,工作強(qiáng)度比我們所有學(xué)生都大,我們有時(shí)改文章到晚上11點(diǎn)就去睡覺,想著老師最快明后天才反饋。但是一覺醒來,他已經(jīng)在凌晨一兩點(diǎn)就把文章改好發(fā)來了。”

正是基于如此嚴(yán)格的要求,張曄在科研上的進(jìn)步非常快。今年4月,在美國(guó)材料研究學(xué)會(huì)春季會(huì)議上,張曄因在新型纖維狀鋰離子電池方面的研究工作,獲得美國(guó)材料研究學(xué)會(huì)優(yōu)秀博士生金獎(jiǎng)。

“新型柔性可穿戴電化學(xué)儲(chǔ)能器件是當(dāng)下國(guó)際學(xué)術(shù)界和工業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn)。”張曄告訴記者,纖維狀電化學(xué)儲(chǔ)能器件已經(jīng)成為多學(xué)科交叉研究的熱點(diǎn)方向之一,目前研究的重點(diǎn)是發(fā)展新型纖維電極材料,要求其同時(shí)具有良好的柔性、高強(qiáng)度和電導(dǎo)率,以獲得優(yōu)異性能的儲(chǔ)能器件。“我們?cè)诖嘶A(chǔ)上提出并成功實(shí)現(xiàn)了線狀、柔性并可拉伸的鋰離子電池。簡(jiǎn)言之,通過人體運(yùn)動(dòng)與太陽(yáng)能完成儲(chǔ)能,衣服能自行發(fā)電再嵌入織物電腦,人就能在衣服上收發(fā)郵件。”

目前該成品已在實(shí)驗(yàn)室成功測(cè)試完畢,張曄正在為其投入市場(chǎng)努力!翱蒲芯褪且咴谇懊,超越市場(chǎng),預(yù)想未來五十年的發(fā)展!

去年只是一名觀眾的張曄,今年作為亞洲地區(qū)唯一一位美國(guó)材料研究學(xué)會(huì)金獎(jiǎng)得主,也是此次獲獎(jiǎng)的唯一女性,走上了領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)。張曄說,“去年我坐在臺(tái)下看到臺(tái)上領(lǐng)獎(jiǎng)的全是男生,我就在想為什么女生不行? 我想告訴所有女生,我們?cè)诳蒲猩弦稽c(diǎn)兒不比男生差!

物理系博士生張駿:

發(fā)表了14篇SCI論文的他將去企業(yè)做研發(fā)

自2009年進(jìn)入復(fù)旦大學(xué)物理系,如今讀博的張駿已經(jīng)發(fā)表了14篇SCI論文,這些文章被刊登在 《物理評(píng)論快報(bào)》 等物理類頂尖學(xué)術(shù)期刊。他還多次在中國(guó)物理學(xué)會(huì)秋季學(xué)術(shù)會(huì)議、凝聚態(tài)物理國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議等國(guó)內(nèi)外著名學(xué)術(shù)會(huì)議上交流科研成果。

明年即將畢業(yè)的張駿計(jì)劃去企業(yè)從事研發(fā)!安还茉趺礃樱叶疾粫(huì)離開科研這條路。”張駿說。

大三暑假,張駿進(jìn)入了課題組。他的導(dǎo)師???復(fù)旦大學(xué)教授李世燕是凝聚態(tài)物理實(shí)驗(yàn)研究的“大!,其課題組是國(guó)際上少數(shù)幾個(gè)能利用極低溫?zé)彷斶\(yùn)手段探測(cè)超導(dǎo)體超導(dǎo)能隙結(jié)構(gòu)和量子磁體中低能磁激發(fā)的研究組之一。

進(jìn)入課題組的喜悅沒維持多久,張駿就被李世燕潑了冷水,“科研很艱苦,研究物理意味著你做好了吃苦的準(zhǔn)備!

“超導(dǎo)是美妙的,它吸引我們這些物理工作者孜孜不倦地探尋!睉阎@種“神圣”的使命感,張駿踏上了研究合成超導(dǎo)新材料之路。前期尋找超導(dǎo)的方式,主要是通過對(duì)已有超導(dǎo)材料進(jìn)行元素替代和摻雜來合成。但,尋找超導(dǎo)材料沒有特定的公式,一切就像在黑暗中尋找光明。雖然張駿反復(fù)實(shí)驗(yàn),但得到的許多樣品都沒有實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)性質(zhì)!袄罾蠋煶Uf,我們探索的是未知的領(lǐng)域,就像摸著石頭過河,這兒沒石頭,不遠(yuǎn)處總會(huì)有石頭。”

實(shí)驗(yàn)失敗率極高,但張駿從未放棄,最終他找到了一種新的超導(dǎo)材料Ta2PdSe5。盡管兩年多的時(shí)間中,他合成的20多種超導(dǎo)材料只有一種能夠投入使用,但張駿依舊很滿足,“對(duì)于一個(gè)在黑暗中久久摸索的人來說,有一點(diǎn)光就已經(jīng)足夠溫暖了!

除了合成新材料,也可以運(yùn)用高壓技術(shù)將非超導(dǎo)材料變?yōu)槌瑢?dǎo)。2015年,課題組開始使用高壓技術(shù),張駿成了這個(gè)方向的前行者。由于高壓技術(shù)限制,樣品厚度與電極都需為幾十微米,實(shí)驗(yàn)必須手動(dòng)操作完成,因此這是更艱難的挑戰(zhàn)。

以往合成新的超導(dǎo)材料往往一兩個(gè)月便有結(jié)果,然而高壓技術(shù)兩三個(gè)月只能試一次。連續(xù)兩個(gè)多月,張駿早上去上海高壓研究中心,半夜回來,一刻也不敢放松。

至今令張駿印象深刻的是一次失敗的實(shí)驗(yàn)。他曾想通過向NbAs增加高壓,使其從非超導(dǎo)材料變?yōu)槌瑢?dǎo)材料,然而“經(jīng)過半年實(shí)驗(yàn),材料卻‘紋絲不動(dòng)’。我沮喪極了。”張駿說,“李老師安慰我,這段時(shí)間并不是浪費(fèi),至少我們可以證明這個(gè)材料很穩(wěn)定,告訴科學(xué)界這條路行不通。”

科學(xué)研究中的失敗并非毫無(wú)意義,而是另一種形式的“成功”???讓后人少走彎路亦是失敗的價(jià)值。

緊張的科研間隙,張駿也積極參加各類志愿活動(dòng),“每個(gè)人都有不同的解壓方式,而我參與志愿活動(dòng)就是在調(diào)整生活節(jié)奏,讓我能夠在緊張的科研工作中收獲快樂!

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