近日,山大2020年度校长奖获评人选揭晓。在这批获此荣誉的优秀学生中,2017级博士研究生王朋在材料世界脚踏实地,走出了他探寻真知的道路。
王朋,2017级材料科学与工程学院博士研究生,师从尹龙卫教授。攻读博士学位期间,以第一作者在Nature Communications(1篇)、Energy & Environmental Science(1篇)、Advanced Energy Materials(2篇)和Small(1篇)发表SCI一区学术论文5篇,累计影响因子为104.359。其中2篇论文荣获Advanced Energy Materials和Small当期正封面。申请国家发明专利1项。参加国际、国内学术会议4次,完成2次学术报告。获得2019年国家奖学金、2020年山东大学校长奖、2020年山东大学学术之星奖、2020年山东大学研究生优秀学术成果奖二等奖、山东大学优秀研究生标兵、山东大学一等学业奖学金等荣誉。
“创新”与“勤勉”
“在当今社会,无论是手机、笔记本电脑还是电动汽车的发展,都取决于电池系统在安全、性能、成本、环保四个指标上的稳步改善,而目前市场上最成熟、性能最优的锂离子电池在安全方面并非万无一失。同时,我的导师尹龙卫教授团队长期从事新型二次电池与相关能源材料的研究开发,我们对锂氧电池在安全、环保等方面的研发价值具有很大自信”,在王朋看来,锂氧电池的相关研究有着许多创新与深入的角度,他的博士课题“双功能催化剂的可控制备及锂氧电池动力学”正是围绕着锂氧电池制造中的关键科学问题展开,设计了一系列高性能、低成本的电化学催化剂。
“创新”,这是王朋格外注重的。“世之奇伟、瑰怪、非常之观,常在于险远,而人之所罕至焉,故非有志者不能至也”,这句王安石的名言便是他在科研中的追求目标。在短暂而有限的博士研究期间,他大胆地尝试了许多原创性的实验,创新性地通过缺陷工程和异质结构工程两大王牌策略,在催化剂体系中构建了高密度的活性位点并保障其充分暴露,有效解决了锂氧电池面临的技术瓶颈,为锂氧电池的基础研究和产业化应用提供了新的思路。“尽管创新往往代表着进展比较慢,也存在着无法实现设想的风险,但这不正是科研的魅力所在吗?”他爽朗地说道,这种对创新的追求也使他对锂氧电池的研究更加深入,探索出更大的发展空间。
王朋的研究方向在实验室属于新开的课题,从项目开始就遇到许多困惑:锂氧电池的电极片制作、扣式电池组装、电化学性能测试系统搭建、测试程序设定、充放电产物表征……这些问题都需要他去调研细节,王朋坦然,创新的路并非一帆风顺,这其中充斥着未知与挑战,而他选择用“勤勉”来应对。
“在开展课题之前,我先精读了100篇以上相关权威文献,手写总结摘录其中的精华之处。截止到目前,我已经手写了5本工作笔记,有中文也有英文,那些文字手稿就是我开展研究的基础。”在王朋眼中,科研无捷径可走,只有认识到关键科学问题及前沿的解决策略,才能把握好自身的研究方向,进一步安排研究日程。同时,他格外珍惜学院每年组织的专家讲座,时刻跟进电化学和新能源材料领域的前沿进展,并应用到自身的研究之中。
左四为王朋
追求创新,坚持勤勉,这是王朋做科研的原则,也是他在研究中一直践行的。而在他内心深处,鼓励他前行的是创造的自豪感:“对于我来说,最大的快乐和成就感不是发表了多少篇SCI,而是与团队一起从无到有的创造。首先从原理上构思一件事情,并通过实验一步一步实施出来,最终实验结果和预期吻合。在科技发展的漫漫历程留下自己的脚印,这是件很自豪的事”。
博士期间,无数次的材料合成、结构表征、性能测试、机理分析,再从密密麻麻的数据中抽丝剥茧凝练出有价值的科学规律,每一个环节都经历了许多挫折,但伴随着自己的努力,王朋走过了这些风雨,创新论文不断发表,研究也有了更深远的发展前景。
做科研≠独行侠
“做科研肯定不等于做独行侠,合作带来的头脑风暴更有利于提高研究质量,提升研究效率”,王朋说。
在王朋眼中,导师尹龙卫教授是自己最大的引路人,“尹老师不论是做人方面,还是做学问方面都对我有着深远的影响。”导师对科研的严谨态度深深影响着他,也正是在导师的指导下,王朋意识到了学科交叉的重要性,“他们不仅在自己的研究领域进行钻研,还不断拓展自己,对其他领域也有自己独到的见解。这让我意识到,做学问不能拘泥于某一领域或是某一专业,而是要把思维和眼界打开。学科交叉是未来学科的发展趋势,所以,我们不但要学好本专业的知识,还要理解并灵活运用相关交叉学科的知识体系”。
除了导师,实验室里大家的思想碰撞也让他受益匪浅。“我在博士入学时有幸认识了实验室几位高年级的同学,他们经过了系统的科研训练,具备前沿的科研视野、扎实的学术功底以及丰富的实战经验。我们平时在吃饭、散步、组会、出差等各个场景都会积极地讨论最新的学术进展”,在自己尚处于懵懂状态下,这些相处也帮助他快速进入状态。从实验设计到数据分析,从论文投稿到回复审稿意见,王朋都积极与实验室的伙伴交流,也在小伙伴们的鼓励下持续将研究进行下去。
王朋还通过各种途径拓展自己的科研朋友圈。“我加了许多科研交流群,这让我接触到了更大的学术圈子,群里的成员来自不同的高校和研究院所,大家在一块畅所欲言、讨论前沿,许多话都可能给我提供灵感火花”,每当王朋实验遇到瓶颈,他都会在群里寻求帮助,并通过这个更灵活广阔的圈子得以跳出自己的视野框架,收获新的分析角度和科研思路,“我这几年在群里认识了很多其他高校的朋友,虽然素未谋面,但我很感谢他们的帮助。”
期待再攀高峰
在王朋看来,校长奖是自己阶段性成果得到肯定的荣誉,“往年校长奖获得者们出色的科研成果和丰富的实践履历都极大地鼓舞了我,那个时候我的内心深处就萌发了自己也要奋力拼搏、争获校长奖学金的念头”,如今,他将这一奖项看作重新上路的新起点,希望自己能在材料科学的广袤世界继续充满好奇地探索未知。
对于王朋来说,本科阶段,是对于很多问题知其然而不知其所以然;硕士研究生阶段,接触到科研,开始从“是什么”转为探究“为什么”;博士研究生阶段则开始探索“什么”这一本源问题。这是一个顺其自然、持续探索、不断深化的过程。现在,他有着更远的梦,那就是努力使自己的科研成果实现转化与产业化。
“这是所有科研人的共同追求,我们都希望自己在实验室的成果能够实现成果转化和规模化生产”,王朋表示,在国家“十四五”规划对新能源储能体系提出的更高的要求下,自己也希望能为解决储能电池领域内卡脖子的能量密度、续航能力及安全性问题贡献力量。
“培根说‘做人有计划,人生有方向’,我会按照规划,踏踏实实地一步步实现我的目标”王朋坚定地说。