这所大学的学生连续四届获市长奖,今年的获奖者是和诺奖得主共同发表顶刊论文的第一作者

2019-12-23 13:33:39    来源:文汇网   

12月19日,第八届“上海市青少年科技创新市长奖”颁奖仪式举行,华东理工大学化学与分子工程学院田禾课题组的博士研究生张琦同学荣获本届“上海市青少年科技创新市长奖”。

“将每个问号都拉直”是张琦最大的特点,他已经在多本顶级期刊上发表24篇论文,论文被引300余次,单篇最高被引50次,解决了多项国际前沿科学难题,国内外知名学术期刊和媒体多次报道其成果。并且以第一作者身份与诺奖得主伯纳德·费林加共同在Science子刊Science Advances上发表学术论文,毕业后也将前往荷兰格罗宁根大学费林加院士课题组进行博士后研究工作。

这也是华东理工大学继2013年、2015年、2017年以后,连续四届有学生斩获此项殊荣。

张琦的科研起点始于大二时担任USRP项目负责人,正是这次经历,“我第一次感受到了什么是化学研究,什么是真正的实验室”。基于USRP项目发表了第一篇学术论文,张琦的科研热情被大大激发。他在化学学院刘金库老师的指导下,申请了国家级大学生创新创业训练计划项目(以下简称“大创”),并且迸发了科研的“洪荒之力”。为了得到理想的研究结果,他一周三天在相距40多公里的奉贤、徐汇两校区间奔波,每天阅读外文文献,寒暑假一有空就到徐汇校区“加班”,一加就是一个月。

经过20多次的修改后,张琦的第一篇SCI论文终于在化学工程顶级期刊 Ind. Eng. Chem. Res.发表,还收获了2个专利。“除了发表文章,这次挑战带给我更多的是,如何带领团队攻克课题难点,如何在实验中‘化腐朽为神奇’。”

也正是因此,张琦被保送进入了田禾院士、曲大辉教授的课题组直博,开始接触超分子领域。

在做本科毕业设计的时候,张琦大胆假设,将两篇上世纪80年代“尘封多年”早已失去关注度的“古老”文献有机结合,让“老树开了新花”,重新设计并成功开发出了新一代光响应智能纳米材料。这也使得他在博士一年级的时候,就以第一作者身份在国际顶级化学期刊Angew. Chem. Int. Ed.上发表了论文。

张琦的科研灵感不仅来源于文献,更来自于奇妙的自然。

他热衷于在大自然创造的生命体中找寻化学创造的可能性。当他了解到细胞中具有刺激响应行为的酶催化剂后,立即产生了一个大胆的设想:是否能在实验室中,利用化学合成的手段创造一种催化材料,来模拟酶催化剂的可开关式的独特功能?

失败了一次又一次,也总结了一次又一次,张琦成功合成出一种智能催化剂——能够像酶一样催化活性可开关。该成果让他以第一作者身份在国际顶级材料期刊Advanced Materials上发表了研究论文。这个独特概念的提出,也吸引了多位国际同行科学家的关注。在一次国际学术会议上,有人问他是怎么想出把催化剂“变活”的,张琦开玩笑地回答:“我细胞里的酶告诉我的。”

面对更加复杂的超分子领域,张琦的科研热情有增无减。“大自然是最好的设计师,看到承担机械运动的肌肉组织可以巧妙地将化学能量转换为机械能,我就时常思考,能否创造一个具有类似功能的生物机器,推动人类社会的进步。”

大胆假设,精心设计,30个月的执着,20多步的有机合成,数千次的采集数据之后,张琦团队终于成功地在实验室中人工合成出分子机器——只有头发丝直径万分之一大小的人造分子肌肉,并以第一作者身份在Cell姐妹刊Chem上发表了研究论文。这也是我国科学家在人工分子机器这一诺奖领域里取得的又一个重大突破。

每一次突破都非坦途。“苦”与“乐”的风景总是交错呈现,但是张琦善于钻研发现、善于改变思维的特点,使他在“苦景”中也能探索出新发现。

在一次合成实验之中,张琦苦恼地发现,有类化合物总是倾向于自发变成不利于实验结果的凝胶,而一旦这个“破坏因子”出现,就意味着实验失败。

“塞翁失马,焉知非福,不妨换个思维,看看这个反复出现的凝胶到底是什么来头?既然这类化合物这么容易变成聚合物,能不能把它作为一种全新的聚合物材料使用呢?”

经过上百次提取、冷凝,数千次的反复试错,张琦意外地发现了一类原始创新的超分子聚合物,它可以将自修复聚合物材料的断裂伸长率这个指标提升到国际领先的150倍。这就是张琦以第一作者身份与费林加教授共同在Science Advances上发表的成果。

成果发表后,引起了学术界和工业界的争相报道和评述,美国C&EN杂志对其进行亮点报道,称它将会推动粘附剂、自修复材料、可穿戴设备等多个重要领域的发展。

张琦基于此专利保护的知识产权,又进一步开发形成新材料产品,获得2018年首届“万华杯”青年新材料创新创业大赛成果转化组一等奖,得到了国内企业界的高度赞赏和肯定。

“这真是一次美丽的意外,多思考,不要轻视每次的失败!”张琦感叹道。

2017年10月揭牌成立的费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心是国家引智育人的重点项目,也是将上海建设成为有全球影响力的科技创新中心的重要支撑,更是华理助力国家创新驱动发展战略的重大举措。作为研究中心的一员,张琦感觉自己很幸运,能和团队并肩战斗,尤其是有机会在国际顶尖学术大师的指导下开展科学研究。

回忆起费林加教授第一次来华理交流的情景,张琦说:“当时,我问教授是否有兴趣去上海周边逛逛,他说自己的兴趣在于工作,化学就是他的生活。”费林加教授的言传身教,潜移默化地影响着包括张琦在内的每一位团队成员。

除了“科研大神”“诺奖成员”这样的称号外,张琦还有一个国际范儿的“未来领袖者”称号——2018年5月15日,美国化学会旗下分支机构美国化学文摘社(CAS)公布了2018年CAS SciFinder未来领袖项目名单,中国大陆仅有2名博士生入选,其中一位就是张琦。

“上海市青少年科技创新市长奖”是上海市面向青少年的科技创新最高荣誉奖项,每两年评选一次,包括中小学生、大学生、职业青年在内共10名获得者。本届“上海市青少年科技创新市长奖”评选活动于2019年6月正式启动,经过基层的推荐选拔、专家评审委员会初评复评、社会公示和终审答辩,最终,张琦和其他4名大学生、4名中小学生、1名职业青年共同荣获本届“市长奖”。

自2013年以来,华东理工大学赵玉政、侯宇、曹婵、张琦先后连续四届荣获“上海市青少年科技创新市长奖”。

其中,赵玉政博士毕业后留校任教,现为华理药学院教授、博士生导师,华理首批“特聘研究员”,国家优秀青年科学基金获得者,中国医学科学院细胞代谢监测成像新技术创新单元主任;侯宇博士毕业后留校任教,现为华理材料学院副教授,全国青联委员、上海市科协委员、中国硅酸盐学会青年工作委员会委员,入选中国科协青年人才托举工程、上海市浦江人才计划等;曹婵博士毕业后前往瑞士洛桑联邦理工学院从事博士后研究工作,获欧盟玛丽居里奖学金,研究方向为纳米生物传感,目前已在国际顶尖期刊如Nature Nanotechnology、Nature Protocols等发表论文27篇,曾获中国青少年科技创新奖。

从事人工分子机器以及超分子化学方面的研究,目前已此外,华东理工大学资环学院宋兴福教授还曾于2003年荣获首届“上海市青少年科技创新市长奖”。

为何华理能培养出这么多“市长奖”得主?这与华理构建的学生科技创新生态体系建设密不可分。

近年来,华东理工大学围绕立德树人根本任务,始终将人才培养放在首位,深刻把握科创育人内涵,将高水平的科研反哺高水平的人才培养,积极探索“学生科技创新生态体系”建设。以科技创新类竞赛为抓手,培育学生科技创新精神。鼓励青年学生积极参加“挑战杯”“创青春”“互联网+”等系列高水平竞赛,通过优化备赛周期、建立专家导师库、打造院系特色品牌项目、加强资源和经费向重点项目倾斜等,培育了一批有潜力的科技创新项目,将科创竞赛融入人才培养体系,不断提升科技创新动力,以赛促学、以赛育人,助力学校“双一流”建设。充分发挥“院为主体”的积极作用,如化学与分子工程学院打造世界级研究机构“费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心”,为青年学子提供顶尖科技创新平台,3年内培养出曹婵、张琦两位“市长奖”获得者。此外,校团委在搭建学生自主创新平台过程中注重整合青年教师资源,以青年教师联谊会为载体,对科技创新资源进行合理配置和引导,布点“科技创新基地”,让青年教师全程跟进学生的科研项目,开展“与优青一起午茶”等特色活动,营造良好的科技创新氛围。

华东理工大学通过学生科技创新生态体系建设,除历届“市长奖”获得者外,还涌现出了一大批如上海市优秀青年企业家、上海市青年科技杰出贡献奖得主、上海泰坦科技董事长谢应波,2014年“创青春”全国大学生创业大赛金奖获得者、福布斯中国30岁以下精英榜入围者周元凯,2018年“创青春”全国大学生创业大赛金奖获得者、全国大学生创业英雄100强左子麒等优秀的创新创业典型。


责任编辑:陆芸
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