清华大学李亚栋团队:纳米晶合成的通用策略【转载】
自工作以来李亚栋课题组,发表期刊论文82篇,其中ei检索期刊论文1篇、cssci检索期刊论文13篇,cscd检索论文2篇,北大中文核心论文20篇。相对于论文的影响因子,近年来很多评价机构采用发表论文总数及被引用频次来评价研究者的学术贡献,在以此为评价标准的biomedexperts排名中,幕内教授在肝切除及活体肝移植领域排名世界第一。与前几年论文主要集中于几位高产作者不同,2016年华东政法大学6篇论文分别出自4位作者,除了王立民教授贡献了3篇之外,其余作者均为1篇,改变了以往论文过于集中的现象,在一定程度上显示出华东政法大学除了少数几位学科领军人之外,其他教师也正在迅速成长,显示出华政强劲的发展态势。
创新性科研成果:“纳米晶合成的通用策略”
纳米材料具有优异的性能,这使得科学界和产业界纳米材料高度关注。对纳米晶体材料进行尺寸、维度以及表面性质的控制,是纳米材料研究与开发的基础。发展通用的纳米材料合成方法,对深入理解纳米晶成核、生长动力学、热力学等基础问题具有非常重要的科学意义,是当前纳米科技领域研究的热点和难点之一。由于不同化合物晶体结构、性质等方面的差异,此前发展出的单分散纳米晶合成方法通常只能适用于单种或有限几种化合物的合成。李亚栋科研团队在长期研究经验的基础上,提出了一种“液体——固体——溶液”相转移、相分离的机制,利用金属离子与表面活性剂分子间普遍存在的离子交换与相转移原理,通过对不同界面处化学反应的控制,成果实现了贵金属、半导体、磁性、介电、荧光纳米晶与有机光电半导体、导电高分子及羟基磷灰石等生物医学材料等系列尺寸均一、单分散功能纳米晶的合成制备。
该方法克服了已有合成路线中采用大量有机溶剂所带来的成本及环境污染问题,突破了现有合成方法通常只能适用于某些单一或有限中。类纳米材料的局限。该方法的建立有助于纳米材料、纳米技术在化学、物理、材料科学、信息技术乃至生物医学等相关领域得到进一步的应用,因而该方法具有很大的创新性。
李亚栋团队在“液体——固体——溶液”相转移、相分离的机制的基础上,进一步研究了该方法在性貌控制、表面性质控制上的潜力。在合成憎水性、球形纳米晶的基础上,将该方法应用于具有不同维度纳米晶的合成,并对其形成机制进行了深入探讨,已经成功合成了尺寸及形貌可控的稀土化合物纳米晶、铁酸盐磁性纳米晶及羟基磷灰石纳米晶。同时发展了室温正相微乳等系列界面控制合成单分散纳米晶的方法,在较温和的条件下可以实现铁酸盐、钛酸盐等功能单分散纳米晶的批量合成。目前已发展成系列单分散纳米晶每小时制备千克量级的实验室规模小批量制备。
李亚栋团队的组织文化
团队规模和组成
团队的规模在20人左右;包括10个研究生,2-3个助手,2-3个博士后,其他还有访问学者和访问学生。李亚栋实验室研究者来自相关学科,如化学,材料学,化工,高分子。也有成员有生物学、催化、太阳能方面的背景。
实验室每年招收博士后2-3个,主要来自国内,也有来自海外的(华人)。
经费与仪器
在10多年中,李亚栋教授先后获得了8项国家自然科学基金的资助。还获得了973项目,教育部创新团队项目的支持。课题经费总额的30%来自工业界,渠道包括合同研究,专利许可收入,以及合作课题。李亚栋教授常对团队说,我们的经费够用就行了。
查看《Nature》上那篇论文“纳米晶合成的通用策略”,可以看出该研究得到了国家自然科学基金、全国优秀博士论文基金,以及973“纳米材料和纳米结构”课题的资助。李亚栋指导的一位博士生在毕业论文中同时致谢了5项国家自然科学基金项目,由此可见李亚栋团队竞争国家科学基金的能力之强大。
实验室的仪器装备非常好。仪器对他们根本不是问题。如有特殊需要,到范守善院士主持的清华大学-富士康纳米中心借用仪器,那里的仪器是世界一流的。
团队激励
李亚栋:“我的学生在学术会议上,在竞争中,在博士论文等方面,都表现得很优秀。我鼓励他们按自己的兴趣来做研究,鼓励他们做出新的发现,而不是跟着别人的路线跑。他们应该知道目前哪些问题尚未解决,这个领域的挑战在哪里。当然,他们还需要刻苦工作。我每天早上6点起床,然后就上网看当日最新的论文。所以,我对国际上的研究进展对别人的Ideas以及这个领域的新闻,清清楚楚。我会把我认为重要的信息,传给我的同事和学生。早上研究生一进实验室,就能获得这些信息。”
李教授自己每天都到办公室和实验室工作。博士生工作很刻苦,一般白天都在实验室,晚上也常在实验室工作。
实验室内部交流很充分。每周有定期的组会;研究生早上或晚上下班前,要向李老师汇报实验进展。
李亚栋说:“我经常跟我的学生交流思想和想法。我把我所知道的东西,我归纳出来的科研经验,毫无保留地告诉他们。交流非常重要。每周我都会跟每个学生面谈半个小时。我们有一些集体活动,如聚餐、体育活动特别是大乒乓球。有时候,在一些非正式场合交流,如在体育馆或饭店,更加容易一些。”
打球打的真开心,可是打完球回到家身体哪儿哪儿都疼,希望我也可以能坚持打球,身体越来越健康。毕节市2015年高考理科状元,大方县2015年大方县理科状元,大方一中学生何娇日前接到清华大学的录取通知,以650分的优异成绩被该校车辆工程系录取,刷新了近三年大方县录取清华北大的记录,成为2015年毕节市录取清华大学的唯一的“天之骄女”。清影舞动 华彩乐章——清华大学博士后举行2006年新年音乐晚会1月8日晚,中国歌剧舞剧院交响乐团在大礼堂为清华师生送上了一场音乐盛宴-由清华大学博士后管理办公室和第19届博士后联谊会主办的“乐影清华”博士后2006年新年音乐晚会。
“学生们很信任我,有什么想法都对我说,包括他们的个人问题。我及时从学生那里获得反馈,比如听他们提出的问题以及批评建议。”
化学系和李亚栋实验室对科研成果的评价和奖励,已经跨过了数论文篇数的阶段,进入到看论文的质量即影响因子的阶段。 有个博士生三年已发表8篇论文,影响因子高达50,每篇论文平均6以上。
李教授乐于帮助研究生,比如做推荐。他推荐学生参加国际会议,推荐参加清华大学优秀博士论文评选,以及全国百篇优秀博士论文评选,推荐到国际国内著名实验室做博士后或工作。有一个博士生获IUPAC奖,全世界只有四个,亚洲只有一个。李亚栋指导的博士已有4位获得全国百篇优秀博士论文。有位博士生被推选参加2006年诺贝尔奖获得者Lindau 会议(德国),该生还获得清华特等奖学金2006年。有毕业生到哈佛大学 Lieber实验室读博士。2007年一位博士毕业生到加州Los angel做博士后。2007年国家留学基金委实施研究生到国际知名大学和研究所学习,李亚栋组推荐了两个均获得成功,他们分别斯坦福大学的Dai Group(戴宏杰)和BERKELEY杨培东Group学习和研究。李亚栋还会为出国的学生回国就业出谋划策。
考虑到研究生科研工作的连续性,实验室一般不安排研究生短期去国做研究。
博士生毕业后都做什么?“80%留在学术界。20%进了企业或政府部门。”有位博士毕业拟去企业,那里薪水丰厚,李老师考虑其学业大有潜力,与之讨论后,他改去了一个高校的化学系。
拟申请追加工作经费35 万元,含“六个加 快”领导小组办公室工作经费、海洋经济发展工作经费、2012 年经济社会发展思路调研工作经费、《现代化核心城区指标 体系研究》课题经费以及年度专家咨询会会议和活动经费 等。当然写这些文章有点困难,我们还可以从百度下拉框、相关搜索、竞争对手网站、追词工具等去发现用户需求,布局长尾关键词文章,写那些能解决用户需求的文章,以宣传我们网站品牌名和解决用户需求。而背后的目的,其实还是带有一些自私的想法,即想在自己已走过一生的一半之际,想静下心来看几本自己真正想看的书,写几篇自己真正想写的文章,这些东西要比教授职称、比课题带来的收入和其他利益更加重要。
在申请课题时,李教授会请成员和博士生参加。我们曾听到某著名大学的博士生导师对博士生提出过一个要求:三年读博,起码要写5个Proposal,保证中一个,争取中两个。在范守善教授负责的清华大学—富士康纳米科学中心,由于有富士康公司的上千万的资助,他不去申请各种课题,也不鼓励博士生去申请,而是让他们专心做研究。
不像有些大学,一个导师一年可以招10个博士生,清华大学教授招生博士生和硕士生,,有名额限制,李亚栋教授也不例外,大约一年能招一个半。李老师对此的认为,这有利有弊。学生少,他可以对学生的培养花更多的时间。
李教授对博士论文的指导,主要是谈大的方向和思想。
研究生认为,李老师修改论文很有一套。经他修改后,论文显得大器。研究生从中得到很多的启发。有位博士生体会到,写文章主要要看三个地方: 标题,摘要,conclusion。首先是标题,要做到一眼就能让人看出新颖性。文章第一段,要说明工作的意义在那里。别人的进展,我的工作如何向前推进了一步。当然,首先保证数据的真实性!
李老师重视对研究生的科研道德教育,防范学术不端行为。他开会常提醒大家注意,宁可不发论文,也不要造假。实验室样品都要留底,记录本留底。样本都要备份。
a. 学术工业多以量化的标准来衡量学术的价值,具有日益学科化倾向及以科学发明权的诉求为指归的特点 b. 发表论文的数量大小和受邀参加学术研究讨论会的次数多少不应是评价一个教授的价值大小的标准 c. 伪问题仅存在于人文科学中,它将污染学术研究的环境,它的出现意味着纯学术的贬值 d. 人文科学不必生硬地模仿自然科学,因为人文科学研究与自然科学研究之间存在区别 阅读短文,回答下面问题。为积极响应校团委《关于举办聊城大学第九届大学生科技学术节的通知》精神号召,结合我院实际,融入环保理念,特举办第二届学院科技学术节,旨在进一步加强我院大学生的科技创新和实践动手能力,引导大学生崇尚科学、追求真知、勤奋学习、锐意创新、保护环境,提升大学生科技创新意识,营造良好的科技创新氛围。傅斯年在《中国古代文学史讲义》中力倡:「只求证,不言疏」几乎是这近8 0 年来最重要的史学学术主张,他以科学方法及新科学知识为根据的史考,排除了未经检证的传说、文章之业甚至伦理道德裁判,使得史学「独立」的同时,事实上也是让史学在科学与文学、客观与艺术的光谱中,靠向了社会科学,历史事实(historical fact)或更精确地说「事实主义」(f a c t u a l i s m)成为「庙堂 的方柜」(ark of the co v e na nt),于是在史学方法上,对于「史料」的定义及价值更有着约定俗成的教条式看法。
国内外交流
关于与其他团队合作的情况,李亚栋介绍说:“合作并不太多;每年有一两篇论文是跟外单位合作的。我们与有相同研究兴趣的团队合作。我们与来自英国李亚栋课题组,爱尔兰、日本、美国和澳大利亚的研究者合作。”
你们是如何结识的呢?
“他们上门来找我们的。他们需要试验样品,来找我们要。我们也给他们提供研究Ideas;我们也为别人做测试。”
如何与本领域中的其他人交流?
5、阅读浅近的童话、语言、故事,向往美好的情境,关系自然和生命,对兴趣的人物和事件有自己的感受和想法,并乐于与人交流。对于学情的把握同样还需要教师及时的关注课堂,在学生的学习过程中,就会不时的有个性化的碰撞交流和体验,蕴涵在对话中的课程资源、信息资源、人文资源、情感资源等智慧的火花就会不时的显现,教师要以开放的心态,善于倾听提高课堂应变能力,时刻关注并及时捕捉课堂上学习主客体互动交流中产生的有探究价值有创见的问题、想法等动态变化的学习情况,重组信息资源,及时调整或改变预设的计划,遵循并引领学生进入更深的探索、交流,使课堂再产生新的思维碰撞和交锋,从而再有所发现,有所拓展,有所创新,促进教学的不断生成和发展。国内厂商的想法很好理解,游戏机制造方面肯定不是微软索尼这些巨头的对手,游戏开发方面也同样不如国外的同行,里面如此不确定的市场风险,倒不如等国内主机市场发展成熟了再考虑进入。
李亚栋组经常与Stanford戴宏杰课题组, BERKELEY杨培东正教授交流。作者在访谈时,李教授说,他过几天就参加一个在国内举办的国际纳米会议,主要是华人科学家。这可以印证我们提出的一个观点:国际上正在出现华人纳米科学共同体(见本书13.3)。
如何与非华人的国际科学家合作?
“跟他们合作,没有跟华人科学家那么密切;跟他们合作,主要是在学术研讨会上。语言仍然是个问题。我们与他们交流,没有像跟本国和华人科学家那样自如。”
与工业界的合作及科技成果产业化的探索
“我们课题经费的30%来自工业界,渠道包括合同研究,专利许可收入,以及合作课题。
李亚栋取得了大约20件专利。这些专利,约10-20%被企业采用。
我们过去通常跟这样的私人企业合作,他们技术背景不强,但它们提出了很多要解决的技术问题。现在我们跟企业合作,选择的是有一些知识和技术背景的企业。公司可以派人到我们的实验室来,与我们的研究生一起工作。”
与工业界合作的主要问题是什么?
“有些私人企业对纳米技术很有兴趣,但是他们技术能力不够强。一些国有企业倒是有很强的研发能力,也有充裕的资金。问题是:要从国有企业那里获得合同研究项目,或跟它们合作,并不容易。
“从科研到市场,是一个漫长的路程。我们没有足够的人员去把我们的技术变成商业化。我们正在探索科技成果产业化的一个新路子。清华大学有一个新能源研究所,即200号。该所正在做应用测试方面的尝试。我们跟它合作,请它对我们的材料进行测试,并请它帮助找工业合作伙伴。该所有较多的工程师。他们对仪器设备和测试比我们了解。如果我们的技术经过了测试,被证明是行得通的,他们会为我们找合适的合作对象。他们与工业界有着密切的联系。”
你的研究将来如何?
现实对纳米晶材料尺寸、形貌更为精确的控制,仍将是该领域的基础与热点研究内容;在此基础上发展单分散纳米晶二维、三维集成与组装技术;并以次为基础发展新型纳米器件,拓展单分散在催化、太阳能电池、纳米生物材料等领域的应用,将是该领域近期的主要研究方向。李亚栋团队已经在以单分散纳米晶为结构基元构筑三维胶体晶体、单分散纳米晶制备技术中试放大等领域取得了系列进展,并已在量子点发光、纳米催化、锂离子电池纳米多孔纳米材料、太阳能电池、纳米生物技术等领域取得了可喜的进展。
“我准备40岁以后搞产业。我不是说我自己要创建公司,而是说拿我们的技术跟产业合作。我要通过成果的产业化,来回报国家对我们科研的投入。”
李亚栋表示,作为一个科研工作者,当肩负起历史的重任,励精图治,做出无愧于时代、无愧于祖国、无愧于人民、无愧于自己的成果,为中华民族崛起做出应有的贡献。
(注:1)此文经李亚栋教授审核过;特此感谢!2)注释及参考资料,由于技术处理的问题而被略去了,抱歉。)
只能打出尊严来