我們“在一起”點亮材料之光
——記國家自然科學獎一等獎獲得者董宇平及其科研團隊
發(fā)布日期：2018-03-12 供稿：黨委宣傳部 王朝陽 攝影：材料學院
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國家自然科學獎一等獎獲獎項目北理工團隊師生合影
2018年1月8日,，在人民大會堂舉行的2017年度國家科學技術(shù)獎勵大會上,，“聚集誘導發(fā)光（AIE）”項目榮獲國家自然科學獎一等獎,，這個分量十足的獎項,，由香港科技大學、浙江大學和北京理工大學合作完成,。
“聚集誘導發(fā)光（AIE）”概念由中國科學院院士,、香港科技大學講座教授唐本忠在國際上首次提出,，這一開創(chuàng)性的創(chuàng)新成果,，為國際材料學研究打開了全新的領(lǐng)域,。作為該項目的第三獲獎人，來自北京理工大學材料學院的董宇平教授,，憑借自己的勤勉與創(chuàng)新,，為這一中國人的原創(chuàng)性科技成就做出了一份北理工人的貢獻。
1994年參加工作至今,，董宇平在北理工的科研生涯已有24年,，作為有機功能材料課題組學術(shù)帶頭人，面對獲獎,，他謙虛而言：“我和課題組的同事們,，在北理工，一起找到共同的科研志趣,，一起培養(yǎng)優(yōu)秀的學生，一起創(chuàng)新奮斗,，‘在一起’的感覺讓我們很幸福,，獲獎的榮譽屬于我們每個人?！?/p>
志趣相投,，點亮世界前沿的“材料之光”
聚集誘導發(fā)光（AIE）材料
發(fā)光材料是材料科學的重要研究領(lǐng)域，但傳統(tǒng)有機發(fā)光材料存在“聚集導致發(fā)光猝滅（ACQ）”效應(yīng),，也就是分子在聚集狀態(tài)下,，會出現(xiàn)發(fā)光強度減弱甚至完全消失的現(xiàn)象。這一瓶頸的存在,，極大地限制了傳統(tǒng)有機發(fā)光材料的應(yīng)用,。然而，香港科技大學唐本忠院士關(guān)于“聚集誘導發(fā)光（AIE）”材料體系的原創(chuàng)性研究則打破了這一“阿喀琉斯之踵”,?！熬奂T導發(fā)光（AIE）”材料實現(xiàn)了分子越聚集，材料發(fā)光越強,?！癆IE材料是中國科學家為世界材料科學研究開辟的一片全新領(lǐng)域，這也意味著有大量的研究需要去開展，只有瞄準世界科技前沿,，才能大有作為,。我和我的伙伴們，在這個前沿領(lǐng)域上志趣相投,?！倍钇轿⑿χ榻B道。
“志趣相投,，讓我們走到一起”,，這個觀點在北理工有機功能材料課題組中高度統(tǒng)一。董宇平和佟斌兩位“60后”教授,、石建兵和支俊格兩位“70后”副教授與蔡政旭這位“80后”特別研究員,，在北理工濃厚的科研氛圍里，帶著不同的研究背景和相同的研究興趣,，他們走到一起,；瞄準世界材料科學前沿，在北理工“矢志一流”,，他們理念一致,。
說起團隊聚焦AIE研究，離不開董宇平在學校支持下,，赴香港科技大學唐本忠院士團隊的訪學收獲,。在港科大，董宇平對AIE的理解不斷加深,，結(jié)合自身研究基礎(chǔ),，打開了一個“生機勃勃”的全新研究領(lǐng)域。之后,，有機功能材料課題組的成員們,，也在董宇平的帶領(lǐng)下，投入其中,，成果豐碩,。
“在開展AIE研究之前，我們課題組的研究方向是染料敏化太陽能電池,。在唐本忠教授發(fā)現(xiàn)具有AIE性質(zhì)的六苯基噻咯衍生物以后,，我們就一直思考能否替換其中的硅原子，所產(chǎn)生的新衍生物是否還具有AIE性質(zhì),，能否不斷豐富具有AIE特性化合物的種類等問題,。深化這一中國的原創(chuàng)性科學發(fā)現(xiàn)，北理工的科研工作者應(yīng)該有一種使命感,?！倍钇竭@樣分享,。
在研究中，北理工團隊基于對叁鍵化學的研究基礎(chǔ),，利用炔-炔偶聯(lián)反應(yīng)和改進的Schulte-Reisch反應(yīng),，合成出了具有AIE性質(zhì)的多芳基吡咯衍生物，伴隨著更為深入系統(tǒng)的研究,，團隊成員的興趣愈發(fā)濃烈,，也逐漸將工作重點調(diào)整到原創(chuàng)性AIE材料研究上。
在發(fā)展新材料的基礎(chǔ)上,，董宇平還帶領(lǐng)團隊積極探索AIE材料潛在的應(yīng)用價值,。對此，博士生陳笛笛深有感觸,。2015年,，陳笛笛正在利用具有聚集誘導熒光增強特性的熒光分子從事細胞新陳代謝過程研究，“當時,，董老師要求我一定要用AIE材料進行癌細胞和正常細胞共培養(yǎng)檢測,，并強調(diào)這對癌癥診斷治療具有積極意義”。正是在導師的指導下,，利用AIE材料特性,，陳笛笛發(fā)現(xiàn)了癌細胞與正常細胞共培養(yǎng)狀態(tài)下存在雙向通路，她的系列研究成果對癌癥的早期診斷和設(shè)計新的藥物靶向分子具有重要意義,。
憑借著共同的科研志趣和傾心投入,，近幾年，董宇平和團隊師生們圍繞AIE新材料研究及應(yīng)用取得一系列成果,，并積極探索研究成果在爆炸物點亮型檢測,、生理環(huán)境中特定蛋白質(zhì)定量分析等方面的轉(zhuǎn)化應(yīng)用。
培養(yǎng)人才,，讓學生“在圈中獨舞”
課題組研究生在開展實驗操作
“徐特立獎學金是北理工最高獎學金,，第一位獲得特等獎的本科生韓婷就是我們課題組的學生,！”佟斌教授自豪地介紹著團隊中的得意弟子,。韓婷大一時就進入團隊參與科研，本科畢業(yè)后,，又在董宇平教授的引薦下,，前往香港科技大學攻讀博士學位?！ ?/p>
“高校的核心使命是立德樹人,，人才培養(yǎng)是中心工作……，而把握核心使命歸根到底是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量和提高科技創(chuàng)新能力水平,?！北崩砉h委書記趙長祿一次接受新華社記者采訪時曾這樣談道。可以說,，董宇平所帶領(lǐng)的團隊,，始終把培養(yǎng)優(yōu)秀人才作為共識和要務(wù)，用實際行動,，詮釋了北理工對立德樹人核心使命的把握,，不僅理念明確，也逐漸探索出了一套具有團隊特色的科研育人好方法——“畫圈跳舞”,，將培養(yǎng)學生自主創(chuàng)新意識和獨立思考能力作為重點,。
團隊教師支俊格把為學生確定基本研究方向比喻為“畫一個大圈”，而學生的自主研究則是“在圈中獨舞”,。另一位團隊教師蔡政旭這樣解釋：“畫一個圈,，留點白，既保持了主要研究方向,，也是鼓勵學生結(jié)合興趣,，發(fā)揮主觀能動性，這樣不僅有利于釋放學生的創(chuàng)新潛力,，還能教學相長,，更有利于團隊拓展研究的深度與廣度，不斷實現(xiàn)自主創(chuàng)新的突破,?！?/p>
2004年，董宇平從香港科技大學訪學歸來后,，就借鑒香港科大化學系培養(yǎng)本科生的教學理念,，為剛升入大三的本科生在小學期開設(shè)了一門名為《材料科學研究技能培養(yǎng)》的課程。利用四周時間,，董宇平邀請材料物理與化學系的每位老師為學生列出一批研究題目,，學生根據(jù)興趣自主選擇題目，并加入到不同的研究團隊中,。在課程結(jié)束后,，要求學生仍要利用課余時間繼續(xù)參與科研，鼓勵將研究堅持到畢業(yè)設(shè)計階段,，旨在通過這個過程推動學生理論與實踐結(jié)合,，加深對基礎(chǔ)知識的理解，有效提升研究能力和實驗技能,。
帶著這樣的理念,，多年來，董宇平帶領(lǐng)團隊在引導本科生進入實驗室方面“不遺余力”,。對進入課題組的本科生,，董宇平不僅與學生積極討論研究思路,，還非常強調(diào)研究生對本科生的指導帶領(lǐng)作用。團隊中的本科生許衛(wèi)權(quán)說：“我們剛進組時,，就會有研究生師兄,、師姐‘一對一’傳幫帶，他們非常盡心,，董老師的這門課程和課題組的學習研究經(jīng)歷,，讓我獲益匪淺。在掌握基本的方法后,，我們就會慢慢獨立開展研究,。去年，我就自己獨立合成了一種新結(jié)構(gòu)化合物,，并對其做了性能研究,。通過這一過程，我不僅學到了太多課本以外的知識,，更是直觀感受了如何能更好地從事科學研究,。”
已經(jīng)是一枚北理工“青椒”的馮霄更是體現(xiàn)著導師董宇平人才培養(yǎng)觀,。馮霄不僅本科起就參與到團隊的研究中,，博士期間，在導師董宇平的推薦下,，他赴日本分子科學研究所學習,。畢業(yè)后，董宇平又推薦他留校,，加入化學化工學院青年學者王博教授團隊,。
“培養(yǎng)人才，就要愛護和尊重人才的成長,?！辟”笫沁@樣評價的。沒有一流的本科,，就沒有一流的大學,，在董宇平看來，本科生的思維非?；钴S,，就更要投入精力培養(yǎng)他們,，鼓勵他們做前人沒有做過的研究,，幫助他們產(chǎn)出創(chuàng)新研究成果，并打牢基礎(chǔ),。
團結(jié)協(xié)作,，對我們來說“在一起”很重要
課題組教師合影
“我們的教師辦公室不大,，由于緊鄰實驗室，經(jīng)常有各種化學氣味直接從樓道或窗戶里鉆進來,?！钡钱敱粏柕绞欠裨敢獍艳k公室搬至別處時，董宇平的回答卻是否定的,?！白匀豢茖W離不開做實驗，而化學實驗更是其中的典型代表,，不僅安全要求高,，而且結(jié)合實驗過程隨時討論指導更是必不可少，因此我們教師就是要和學生,、和實驗平臺,、和實驗結(jié)果在一起?！睂τ诙钇胶退膱F隊來說,，“在一起”很重要，科研工作需要有組織開展,，科研團隊實力和競爭力的提升必須要團結(jié)協(xié)作,。
“在一起”既是相互幫助，更是為青年人成長搭橋鋪路,。談起團隊里對青年教師的幫助,，教師石建兵表示“沒有什么特別之處，功夫都在平時,，大家都在一起嘛,！”他接著說：“我是2009年入職，作為新人,，科研條件還很薄弱,，但是董老師和組里其他老師慷慨的為我提供資金和設(shè)備支持。剛?cè)肼殨r,，我還不太會申請項目基金,，每當遇到問題，就會向鄰桌的佟老師,、董老師請教,，他們也總是不厭其煩地為我答疑解惑?！苯處煛霸谝黄稹?、師生“在一起”、辦公室與實驗室“在一起”,，這已經(jīng)成為了團隊的一種共識,，也成為一種文化,。
董宇平團隊每周都會舉行一次大組會，團隊所有師生都要參加,，組會不僅是總結(jié)工作,、交流學術(shù)和碰撞思想的“盛會”，更是團隊“集體導師制”的重要工作制度,。佟斌說：“我們課題組不分是你的學生,，還是我的學生，只要是在有機功能材料課題組的學生,，那就是大家的學生,，每位老師都會傾心指導的?！?/p>
講凝聚,、講協(xié)作，在董宇平的團隊中,，不是口號,，而是行動，更是制度——研究課題統(tǒng)籌安排,，研究任務(wù)統(tǒng)一布置,，研究資源統(tǒng)一調(diào)配，研究生統(tǒng)一指導,。正是在這樣團結(jié)協(xié)作的氛圍下,，傳承學校“延安根,、軍工魂”的紅色基因,，團隊形成合力，精神狀態(tài)飽滿,，孜孜不倦,，砥礪前行，攻堅克難,，在材料科學研究領(lǐng)域,，成績斐然，成果不斷,。
一個個優(yōu)秀的科研團隊,，正是學校奮力前進的一個個基本動力單元。在其中,，人才得以培育,，成果得以孕育，文化得以傳承創(chuàng)新。建設(shè)中國特色世界一流大學,，為北理工的優(yōu)秀科研團隊點贊！
