论文部分内容阅读
在教室里，同学们拿着初中化学课本，分组围着试验台，观察着利用高锰酸钾制备氧气的实验：紫红色高锰酸钾在酒精灯加热下开始分解，气泡不断被收集到空的玻璃瓶中，大家饶有兴趣地收集氧气，实验室快乐得像氧吧。
实验完成，大部分同学兴高采烈地下课走了，只留下了一个同学默默地洗刷试管里残留的黑色粉末。他心里在嘀咕：“这黑色的物质是什么呢？唉，跟我一样可怜，只是个配角，不如我们就交个朋友吧。”他边洗边收拾，把黑色的粉体收集了起来……几年后，他考上了大学，选择了材料学专业，在他耳中不断传来“无锰不成钢”“锌锰电池”等专业术语。强烈的好奇心驱使他不断地在图书馆查阅各种资料，大学平台资源之大使他的视野豁然开朗，他选择走进实验室，探索神奇的材料世界。
反应方程式还是那个当年的方程式——2KMnO4→ K2MnO4 MnO2 O2↑。打开当年实验留存的粉末，经过提纯实验和分析鉴定出黑色粉体的主要物质就是方程式中的二氧化锰（MnO2）。大学里的高分辨的扫描电镜可以观测到它具体的长相。它究竟长什么样子呢？黑乎乎一团，像煤球。在电镜下，商品级二氧化锰乱作一团，经过实验室化学改性合成后，可以得到美丽的二氧化锰纳米花，由很多超薄的纳米片构成，每个纳米片约为7nm左右。
“这黑乎乎的粉体还能呈现出美的一面啊，它的结构真是太漂亮、太均匀了！”“锰”男越来越兴奋，继续查阅资料，不断地积累，把二氧化锰做成了各色各样的形貌结构：纳米管、毛毛虫、鳞片、平行片。每种结构都是纳米等级的，图中都有类似地图的比例尺，可以测测量量。“锰”男的兴趣越来越浓，难以割舍这个从初中就结识的好朋友。“把你做成这么漂亮的结构，不能让你当花瓶啊，我一定要给你找个实现自我价值的平台。”
“锰”男通过不断地钻研，把二氧化锰负载到不同的纳米花上，构筑成复合纳米材料。可以是菊花，也可以是玫瑰花，也可以是多孔的硅藻土结构。不仅如此，还给二氧化锰找到了应用平台：超级电容器（储能）、高级吸附剂（环境、污水处理）、锌锰电池、钠离子电池、脱硝催化剂等等。
“锰”男研究生毕业后，还在从事二氧化锰相关的科研工作：因为兴趣，所以专研；因为喜欢，所以专一。
团队风采
黄明：从科研“小白”到学术达人
现为新加坡南洋理工大学博士后的黄明，早在2011年硕士研究生一年级就加入了张育新教授团队，是最早期的成员之一。“因为那个时候人比较少，所以张老师在我们身上花的时间特别多。”黄明说。由于本科学的是建筑材料专业，黄明在研究生期间转到纳米材料的研究过程中遇到了很多困难。
通常，建筑材料比如混凝土石块一个的重量都有几十公斤，而纳米材料可能就几十毫克，这之间是百万倍的差别。“最大的问题在于这样的纳米材料如何去表征，它是肉眼看不见的，我以前做的材料都是肉眼可见的，所以有很大的差别。”黄明说，“这个时候，张老师就会用他博士期间的研究经历激励我，一步步给我调整方法，教我阅读英文文献的方法，遇到问题也会随时跟我交流。”整整用了一年的时间，黄明才适应过来。
在张育新教授的指导下，黄明克服了专业上的障碍，也养成了不过多依赖老师、独立思考的能力，这段经历对他今后的研究影响深远。2014年，黄明在张育新的鼓励下出国深造，进入到韩国蔚山国立科学技术研究院，师从国际著名的石墨烯领域专家Rodney S. Ruoff教授，并于2018年获得博士学位。
由于在硕士期间获得了张育新教授严格、专业的指导，黄明相对于同年级的博士研究生独立性要强很多，既能够独立设计课题，也能够独立撰写论文。近六年来，他在《Nature Nanotechnology》《Science》《Accounts of Chemical Research》《ACS Nano》《Nano Letters》《Advances Materials》等国际权威期刊发表论文50余篇，其中1篇入选ESI“全球千分之一高引用科学论文”，7篇入选ESI“全球百分之一高引用科学论文”，论文总引用次数9500次，单篇他引最高次数达492次，H因子为51，博士期间还获得2018 年度“国家优秀自费留学生奖学金”（全球500人/年）。
单乾元：迎风而起的“后浪”
不久前，单乾元收到一家全球顶级化学企业的offer，即将在六月份研究生毕业后正式入职。
说起这次来之不易的offer，单乾元表示：“接到面试通知的时候，对方让我准备一段20分钟能体现自己专业能力的全英文演讲，张老师指导我以在实验室做研究的经历为素材，给了我非常大的帮助。”正是这段干货满满的演讲，让单乾元“PK”掉了诸多名校高材生、甚至博士生，成功拿下这份offer。
事实上，从大一开始，单乾元就加入到张育新教授团队。“当时我们有一个创新实践班，张老师给我们上课，课堂上张老师风趣幽默，他的科研能力又特别强。我就联系了他的研究生助教，给张老师发了一封邮件，希望能加入他的课题组，没想到张老师当即就同意了。”单乾元说。
于是，大一的暑假单乾元天天泡在实验室，跟着师兄后面学。“师兄做什么就教我做什么，我学会了怎样自己配原料、做反应等一些实验的基本操作。”单乾元说，“当时我们每周都会开组会，大家会交流最近做了什么、读了哪些有价值的文献。在这样一个氛围中，我很快了解了这个领域比较前沿的东西，也让我很快进入了状态。”
在张育新教授的指导下，单乾元学会了如何查找英文文献，如何写学术论文。本科期间，她就以第一作者发表英文SCI论文2篇，中文综述1篇，并在《大学科普》上发表科普类论文一篇。她参加全国大学生创新创业项目、“挑战杯”全国大学生课外科学技术作品大赛等，均取得不俗成绩。“‘挑战杯’项目前后持续了一年时间，从项目书申报、现场答辩，以及海报制作的细节等各个方面，张老师都给了我非常细致的指导。”单乾元说。
2017年，单乾元进入到张教授课题组继续攻读硕士研究生。期间，在张教授的鼓励下，她成功申请全额奖学金，前往加拿大英属哥伦比亚大学（UBC）进行为期半年的交换，取得了优异的成绩。
李凯霖：享受科研与科普的纯粹
大三时，李凯霖主动辞掉团委副书记的职务，全身心投入到他喜爱的科研中。这一年，也算是他科研路上的一个转折。
2014年，李凯霖通过第八届国创项目加入张育新教授课题组，用他自己的话说，这个项目对当时还是大二的他算得上很好的科研启蒙。从中他体验到科研的乐趣，享受到论文发表的成就感，也规划了自己今后发展的道路。
如今在重庆大学材料科学与工程学院读博一的李凯霖，以硅藻土为研究方向。在张育新教授带动下，李凯霖也积极投身科普事业，还荣获首届中国——新加坡前沿科技创新大会优秀志愿者称号。
作为一名科普志愿者，2018年，李凯霖来到重庆市石柱县，为当地小学生开展了一堂生动有趣的科普讲座。“小学生对动物和植物非常感兴趣，但他们平常见到的都是大一点的实体，硅藻这样的浮游生物平时见得少，必须在显微镜下才能看得见。我告诉他们硅藻长什么样子，让他们对藻类有一个基本的认识，他们对此都很感兴趣。”李凯霖说。
“雏鹰计划”是近年来重庆市探索普通高中创新人才培养的一项有益尝试。李凯霖协助張育新教授，前后完成了三期“雏鹰计划”的教学工作。“入选‘雏鹰计划’的学生来到我们实验室，我带着他们熟悉实验室的规则，在保证安全的前提下，带他们动手做实验。实验完成后，用得到的实验数据再引导他们进行论文写作、发表。”李凯霖说。
开展科普讲座、带着中小学生玩转科学实验，这样的事李凯霖做了不少。同时，他自己的科研工作也一样不落。截至目前，他一共发表SCI论文10篇。他表示，博士毕业后，会优先考虑到高校继续做研究、继续跟学生在一起，因为他喜欢科研和科普的纯粹，也希望在这里面传递更多的正能量。
实验完成，大部分同学兴高采烈地下课走了，只留下了一个同学默默地洗刷试管里残留的黑色粉末。他心里在嘀咕：“这黑色的物质是什么呢？唉，跟我一样可怜，只是个配角，不如我们就交个朋友吧。”他边洗边收拾，把黑色的粉体收集了起来……几年后，他考上了大学，选择了材料学专业，在他耳中不断传来“无锰不成钢”“锌锰电池”等专业术语。强烈的好奇心驱使他不断地在图书馆查阅各种资料，大学平台资源之大使他的视野豁然开朗，他选择走进实验室，探索神奇的材料世界。
反应方程式还是那个当年的方程式——2KMnO4→ K2MnO4 MnO2 O2↑。打开当年实验留存的粉末，经过提纯实验和分析鉴定出黑色粉体的主要物质就是方程式中的二氧化锰（MnO2）。大学里的高分辨的扫描电镜可以观测到它具体的长相。它究竟长什么样子呢？黑乎乎一团，像煤球。在电镜下，商品级二氧化锰乱作一团，经过实验室化学改性合成后，可以得到美丽的二氧化锰纳米花，由很多超薄的纳米片构成，每个纳米片约为7nm左右。
“这黑乎乎的粉体还能呈现出美的一面啊，它的结构真是太漂亮、太均匀了！”“锰”男越来越兴奋，继续查阅资料，不断地积累，把二氧化锰做成了各色各样的形貌结构：纳米管、毛毛虫、鳞片、平行片。每种结构都是纳米等级的，图中都有类似地图的比例尺，可以测测量量。“锰”男的兴趣越来越浓，难以割舍这个从初中就结识的好朋友。“把你做成这么漂亮的结构，不能让你当花瓶啊，我一定要给你找个实现自我价值的平台。”
“锰”男通过不断地钻研，把二氧化锰负载到不同的纳米花上，构筑成复合纳米材料。可以是菊花，也可以是玫瑰花，也可以是多孔的硅藻土结构。不仅如此，还给二氧化锰找到了应用平台：超级电容器（储能）、高级吸附剂（环境、污水处理）、锌锰电池、钠离子电池、脱硝催化剂等等。
“锰”男研究生毕业后，还在从事二氧化锰相关的科研工作：因为兴趣，所以专研；因为喜欢，所以专一。
团队风采
黄明：从科研“小白”到学术达人
现为新加坡南洋理工大学博士后的黄明，早在2011年硕士研究生一年级就加入了张育新教授团队，是最早期的成员之一。“因为那个时候人比较少，所以张老师在我们身上花的时间特别多。”黄明说。由于本科学的是建筑材料专业，黄明在研究生期间转到纳米材料的研究过程中遇到了很多困难。
通常，建筑材料比如混凝土石块一个的重量都有几十公斤，而纳米材料可能就几十毫克，这之间是百万倍的差别。“最大的问题在于这样的纳米材料如何去表征，它是肉眼看不见的，我以前做的材料都是肉眼可见的，所以有很大的差别。”黄明说，“这个时候，张老师就会用他博士期间的研究经历激励我，一步步给我调整方法，教我阅读英文文献的方法，遇到问题也会随时跟我交流。”整整用了一年的时间，黄明才适应过来。
在张育新教授的指导下，黄明克服了专业上的障碍，也养成了不过多依赖老师、独立思考的能力，这段经历对他今后的研究影响深远。2014年，黄明在张育新的鼓励下出国深造，进入到韩国蔚山国立科学技术研究院，师从国际著名的石墨烯领域专家Rodney S. Ruoff教授，并于2018年获得博士学位。
由于在硕士期间获得了张育新教授严格、专业的指导，黄明相对于同年级的博士研究生独立性要强很多，既能够独立设计课题，也能够独立撰写论文。近六年来，他在《Nature Nanotechnology》《Science》《Accounts of Chemical Research》《ACS Nano》《Nano Letters》《Advances Materials》等国际权威期刊发表论文50余篇，其中1篇入选ESI“全球千分之一高引用科学论文”，7篇入选ESI“全球百分之一高引用科学论文”，论文总引用次数9500次，单篇他引最高次数达492次，H因子为51，博士期间还获得2018 年度“国家优秀自费留学生奖学金”（全球500人/年）。
单乾元：迎风而起的“后浪”
不久前，单乾元收到一家全球顶级化学企业的offer，即将在六月份研究生毕业后正式入职。
说起这次来之不易的offer，单乾元表示：“接到面试通知的时候，对方让我准备一段20分钟能体现自己专业能力的全英文演讲，张老师指导我以在实验室做研究的经历为素材，给了我非常大的帮助。”正是这段干货满满的演讲，让单乾元“PK”掉了诸多名校高材生、甚至博士生，成功拿下这份offer。
事实上，从大一开始，单乾元就加入到张育新教授团队。“当时我们有一个创新实践班，张老师给我们上课，课堂上张老师风趣幽默，他的科研能力又特别强。我就联系了他的研究生助教，给张老师发了一封邮件，希望能加入他的课题组，没想到张老师当即就同意了。”单乾元说。
于是，大一的暑假单乾元天天泡在实验室，跟着师兄后面学。“师兄做什么就教我做什么，我学会了怎样自己配原料、做反应等一些实验的基本操作。”单乾元说，“当时我们每周都会开组会，大家会交流最近做了什么、读了哪些有价值的文献。在这样一个氛围中，我很快了解了这个领域比较前沿的东西，也让我很快进入了状态。”
在张育新教授的指导下，单乾元学会了如何查找英文文献，如何写学术论文。本科期间，她就以第一作者发表英文SCI论文2篇，中文综述1篇，并在《大学科普》上发表科普类论文一篇。她参加全国大学生创新创业项目、“挑战杯”全国大学生课外科学技术作品大赛等，均取得不俗成绩。“‘挑战杯’项目前后持续了一年时间，从项目书申报、现场答辩，以及海报制作的细节等各个方面，张老师都给了我非常细致的指导。”单乾元说。
2017年，单乾元进入到张教授课题组继续攻读硕士研究生。期间，在张教授的鼓励下，她成功申请全额奖学金，前往加拿大英属哥伦比亚大学（UBC）进行为期半年的交换，取得了优异的成绩。
李凯霖：享受科研与科普的纯粹
大三时，李凯霖主动辞掉团委副书记的职务，全身心投入到他喜爱的科研中。这一年，也算是他科研路上的一个转折。
2014年，李凯霖通过第八届国创项目加入张育新教授课题组，用他自己的话说，这个项目对当时还是大二的他算得上很好的科研启蒙。从中他体验到科研的乐趣，享受到论文发表的成就感，也规划了自己今后发展的道路。
如今在重庆大学材料科学与工程学院读博一的李凯霖，以硅藻土为研究方向。在张育新教授带动下，李凯霖也积极投身科普事业，还荣获首届中国——新加坡前沿科技创新大会优秀志愿者称号。
作为一名科普志愿者，2018年，李凯霖来到重庆市石柱县，为当地小学生开展了一堂生动有趣的科普讲座。“小学生对动物和植物非常感兴趣，但他们平常见到的都是大一点的实体，硅藻这样的浮游生物平时见得少，必须在显微镜下才能看得见。我告诉他们硅藻长什么样子，让他们对藻类有一个基本的认识，他们对此都很感兴趣。”李凯霖说。
“雏鹰计划”是近年来重庆市探索普通高中创新人才培养的一项有益尝试。李凯霖协助張育新教授，前后完成了三期“雏鹰计划”的教学工作。“入选‘雏鹰计划’的学生来到我们实验室，我带着他们熟悉实验室的规则，在保证安全的前提下，带他们动手做实验。实验完成后，用得到的实验数据再引导他们进行论文写作、发表。”李凯霖说。
开展科普讲座、带着中小学生玩转科学实验，这样的事李凯霖做了不少。同时，他自己的科研工作也一样不落。截至目前，他一共发表SCI论文10篇。他表示，博士毕业后，会优先考虑到高校继续做研究、继续跟学生在一起，因为他喜欢科研和科普的纯粹，也希望在这里面传递更多的正能量。