物流百科 > 今日头条 > “我要做不一样的化学”(科技自立自强·青年科学家)>发布时间:2021-02-25 13:52

  “我要做不一样的化学”(科技自立自强·青年科学家)

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  今年36岁的中科院理化所研究员、博导丛欢,专注于有机化学研究。近20年来,他的生活和事业与有机化学紧紧联系在一起。在他眼中,在屡败屡战和反复思考中摸索出一条成功的路径,体验创造的乐趣,就是科研最大的收获。

  “盯着屏幕上旋转的分子结构,一天都不会觉得腻。”中科院理化技术研究所的一间办公室中,一名穿着浅蓝色套头衫的年轻人指着电脑屏幕上的三维化学分子模型说。

  这个年轻人叫丛欢,今年36岁,是中科院理化所研究员、博导,光化学转换与功能材料重点实验室副主任。2018年,他带领的团队首次精确合成了共轭莫比乌斯索烃,并发表在国际学术期刊《自然·通讯》上,被评价为“大环合成领域令人印象深刻的重大进展”。

  “支持我走下去的,是对有机化学的喜爱”

  每当被问及为什么研究有机化学,丛欢总是不假思索地回答:“好玩。”

  1999年,正读高一的丛欢在化学竞赛辅导课上结识了一群刚退休的大学教授,他们的讲课中洋溢着对化学的喜爱。“老师最常挂在嘴边的词就是‘好玩’,讲到兴奋处时常手舞足蹈。”丛欢回忆道。

  渐渐地,丛欢迷上了有机化学。他加入了北京青少年科技俱乐部,在实践中学习科研。在内蒙古锡林郭勒大草原上,头顶炎炎烈日,年过六旬的中科院植物研究所研究员陈佐忠挖了一米多深的土坑,站在里面给十几个中学生讲授草原土壤和植被知识。这一幕让丛欢深受感触:“这段经历在我心里种下了一颗科学的种子。”

  随后的求学经历中,这个年轻人的生活与有机化学紧紧联系在一起。在2002年的全国高中学生化学竞赛决赛中,丛欢为北京市代表队荣获一等奖,随后进入北京大学化学与分子工程学院学习,此后还先后就读于波士顿大学、麻省理工学院、加州理工学院。

  有机化学是基础学科,又是实验科学。实验中遇到的独立变量有很多,但为了得到严谨的结论,每次实验只能对其中一个变量稍加改变。只有通过成百上千次的重复和摸索,才能够找到最优的实验条件。这份工作不仅异常枯燥,而且时常遭遇失败。

  从事博士后研究期间,为了一个看似简单的合成反应,丛欢曾经早出晚归做了9个月实验,但结果总不尽如人意,最终确认原因是反应产物不稳定。丛欢虽然不甘心,最后只能停止这个课题。

  “支持我走下去的,是对有机化学的喜爱。”对丛欢而言,科研中最大的收获与满足,就是在屡败屡战的实验和反反复复的思考中摸索出一条成功的路径,体验创造的乐趣。

  “抓住一闪而过的灵感,并通过实验最终实现,这是常人难以体会的快乐。我时常用这份快乐来填补失败的低潮,激励自己去挑战更难的目标。”在丛欢看来,做科研仿佛走迷宫,如果只看到眼前的墙,难免会沮丧。只有站在一定的高度,才能看到远方的目标,引导自己坚定走下去。

  “竞争是创新的压力,也是突破的动力”

  求学时成绩优秀,31岁成为中科院理化所最年轻的博导、研究员……当被人夸赞“聪明”时,丛欢总是说:“搞科研,光靠聪明可不够。”

  上学时,丛欢常常会提前规划出下一周的日程,甚至具体到时段。难得的是,只要列了计划,他一定会按时完成。

  工作以后,每天的事情越来越多,再加上科研工作的不确定性,丛欢无法详细规划日程,但对于自己和学生每天的工作仍会列出计划,并且根据重要性、紧急性等因素对事情的优先级别进行划分。办公室的一块大白板上,展示着课题组最新的进展,细致到每一名学生的名字、任务和进度要求。“丛老师是一个特别仔细、计划性很强的人。”中科院超分子化学课题组科研助理赵宏丽说。

  受益于讲条理、善规划的好习惯,尽管工作千头万绪,丛欢总能有条不紊地完成,甚至未来3到5年的科研工作也早有规划,他称之为“打仗的战略图”。

  在学生的印象中,无论多晚离开实验室,丛老师办公室的灯都亮着。“科研工作竞争激烈,特别是公认的重要课题,往往有很多研究小组同时在做。很多时候,如果不是第一名就输了。竞争是创新的压力,也是突破的动力。”丛欢说。

  大环分子是具有纳米尺度的环形化合物,是超分子化学的重要组成部分,几十年来一直处于基础研究的最前沿,也催生了两次超分子化学领域的诺贝尔奖。“我要做不一样的化学。”丛欢把自己的研究方向定位在大环分子的合成与组装,借助有机化学精准合成的优势,他希望不久的将来利用具有特色结构的大环分子作为“积木块”,以原子精度构建一系列新型纳米功能材料。

  “科研要契合国家需求,这是‘国家队’的义务和责任”

  2015年5月,丛欢回国后到中科院理化所就职,在他眼里,“这不仅是回国,更是回家!”

  “我们赶上了好时候,从国家到院所对青年人才越来越重视,提供了让科研人员施展才华的空间和全方位的支持。”丛欢说,更为重要的是这里有浓厚的科学氛围,有各领域的一流专家,还有全世界密度最大的高精尖仪器群。

  近年来,丛欢在功能大环分子方面取得了一系列重要的科研成果。带领着平均年龄26岁的团队,丛欢陆续创造出一个又一个结构“好玩”又具备独特性质的新奇分子:可以扩张和缩小的共轭碳纳米环、分子莫比乌斯带组成的套环、在外界刺激下发光颜色变化的分子领结、光热控可逆的水下胶水……“有机化学是一门传统学科,现在中国科学家的学术贡献越来越多。”丛欢自豪地说:“有兵有将,还有好兵刃,一定能出好成果!”

  如果说,丛欢最初热衷于“玩”化学,那么他现在的科研思路有了很大转变,“科研要契合国家需求,这是‘国家队’的义务和责任。”

  除了参加学术会议、与高校院所合作,他还不时同各行各业的人跨界交流。“医生、警官、高铁工程师等从业者的需求都可以催生灵感。”丛欢感叹道:“我们稍微转身,就是一片新天地。”

  喜欢唱歌、动画、美食……生活中的丛欢是学生眼中的阳光“大男孩”,可工作中的他却是不折不扣的严师。“我们都说丛老师有火眼金睛,许多细小的差错都看得出来。”毛亮亮是丛欢指导的第一名博士生,有一个课题做了3年,“过程挺艰难的,丛老师不断地鼓励、帮助我,但标准毫不放松。”

  深受学生时期的影响,丛欢对科普活动也满怀热情,如今每年都邀请中学生来实验室进行科研实践,“我一年招一两个研究生,干到退休只能带几十个学生。科普活动受众数以万计,如果能让其中1%的人最终爱上化学,也是很有意义的事。”

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