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院长特别奖报道:周志贝——青春正当时,科研在路上

  •   “中国科学院院长特别奖”(以下简称“院长特别奖”)是中国科学院(以下简称“中科院”)对在学研究生的最高奖励。获此殊荣的研究生应学业优异,在学期间取得具有重要学术价值的科研成果,或在理论上有较重要的创新和发展,或在技术上有较大的突破并获得显著的经济效益和社会效益,或在其他方面做出重要贡献。2022年度,中科院共评选出院长特别奖61名。本期,让我们一起解读院长特别奖获得者的“科研秘籍”吧!

    人物介绍

      周志贝,中国科学院大学2021级博士研究生,培养单位为上海有机化学研究所,师从赵新研究员。目前的课题研究方向主要为通过结构转化的策略构建具有新型结构和功能的二维共价有机框架材料,发展出了新的聚酰胺COFs合成方法,还实现了首例偶氮键连COFs的合成。在读博期间以第一作者身份在J. Am. Chem. Soc. (IF=16.4), Nat. Commun. (IF=17.7) 国际期刊上发表研究性论文2篇,以第二发明人获授权中国专利一项。曾获得2022年度中国科学院院长特别奖,中国科学院大学2021-2022学年三好学生荣誉称号,2022年度博士研究生国家奖学金等奖项。

      在我求学的过程中,我特别感恩这一路上遇见的师长,在他们的鼓励和指引下,才有了今天的我自己。 

    ——周志贝

    跳出舒适圈,直面新挑战

      “在我本科时其实没有想过读博,那时候的自己好像没什么远大的志向,虽然自己高考分数还勉强可以(663分),但是我那时候不太想离省出远门,填志愿时选择留在了省内,当时想法也仅仅只是大学毕业后当个中学老师。”周志贝腼腆地说道,但在本科期间,周志贝很幸运地遇到了从中国科学院上海有机化学所毕业的章康达老师和占田广老师,在两位老师的影响下,他逐渐对有机化学产生了浓厚的兴趣,并立志以后要像章老师他们一样去上海有机所读研。“进入章老师课题组后,本来有机化学课程学得一般,但后来我拼命努力地学,最后期末考试有机化学课程我考了99分还受到了老师表扬。”周志贝说,“后来我还参加了上海有机所举行的夏令营。通过夏令营活动,我对有机所也有了更加深刻的体验”。在参加完上海有机所夏令营后,周志贝选择了赵新老师课题组硕博连读,走出了自己的舒适圈,迎接自己的新挑战——有机框架材料研究。

    师生共齐心,攻坚又克难

      “在做科研的过程中,我也碰到很多困难,甚至有时候我有过想要退缩放弃的想法,好在我的老师一直都在鼓励我”。

      周志贝的课题是做二维共价有机框架的合成和转化,在研究中需要寻找新型的转化反应,要进行大量反应条件的筛选来建立框架材料的转化条件,这是极富挑战性的工作。很多时候发生转化了结果框架材料没有结晶性了,而有时候材料结晶性能保持但是没有转化。不仅如此还要对材料进行性能测试实验,有时候时间要持续很长,经常都会一直实验工作直到凌晨四五点。

      在研究开始阶段,周志贝做一个实验一直得不到有结晶性的结果,原本的思路就是通过直接聚合法来得到目标材料,但是花了很长时间都没有成功,当时已经筛选了上百个条件但一直没有正向的成果。“说实话心里一方面是很焦急,另一方面也有点缺乏信心,总觉得也许自己根本不是做科研的料。”周志贝回忆到,“好在这一过程中,我的导师赵新研究员通过他自己的经验给我提供了思路。”赵老师对学生的工作一直都很关注,每次开完组会赵老师都会跟需要的学生继续讨论课题,在周志贝愁眉不展时,赵老师及时跟进了他的研究状态,并给他提供了新想法,“会不会用无水的溶剂更好?”就是这样一个看似简单的建议,是赵老师长年泡在实验室中,经历无数成功与失败后的经验之谈,周志贝立刻采纳了赵老师的建议实验,最后顺利解决了问题,同时也给课题方向提供了新的思路,重新制定了自己的课题方向。

    努力破瓶颈,创新为国家

      “我们课题组的研究主要是在有机多孔材料的前沿领域,围绕着晶态有机多孔材料的新结构创制和功能探索展开。相比于传统的无机多孔材料,有机多孔材料具有结构可调、功能可预设计等优势”周志贝介绍到,“共价有机框架(COFs)是一类新兴的结晶性有机多孔材料,是由构筑基元通过共价键按照特定拓扑有序组装形成的框架结构。由于共价键可逆性相对较低,因此想要得到该类晶态的多孔材料,对构筑反应具有很高的要求。”

      为了研究发展COFs新型的连接键化学,周志贝大量的阅读了行业相关的文献,在前人的工作中努力的开辟思路,寻找问题的答案。“我觉得做科研有两方面很重要,一是学会‘假外之力而奋起’,要积极跟导师交流,向其他人请教学习,因为在某些方面其他人会比我擅长。当然更重要的是‘修己之身以立基’,他人提供的帮助指导能成为助力,但需要我们自己付出更多的努力来前进。比如需要付出很多精力时间来阅读文献、思考整合、筛选实验条件等等,这些都是要依靠自己。”最终,通过不懈地努力,他们发展了一种新型的氧化体系,该研究工作所建立的方法有望打破目前聚酰胺COFs来源受限、难以获得的瓶颈,为进一步开发基于聚酰胺这类高性能聚合物的结晶性多孔材料的性质与应用奠定了基础。除此之外,他们还首次实现了偶氮键连COFs的合成,建立了偶氮COFs的合成方法,不仅丰富了COFs的连接键化学,而且为研究这类新型共轭晶态聚合物的性质、发展其功能应用提供了平台。

    青春正当时,科研在路上

      除了科研,周志贝平时闲暇也会到黄浦江边跑跑步,或吹吹江风,赏赏夜景,有时候他也会收拾一下心情外出游玩,去爬爬山,逛逛景点,释放科研上的压力。对于未来,周志贝说,他会继续从事学术研究,希望有机会可以为自己的国家做出科研人小小的贡献,也希望自己可以像他所遇到的老师们一样,像一个灯塔,照亮一些需要他的学生。


    责编 :贺静蕾