長才干:感恩華東師范大學(xué)優(yōu)質(zhì)資源
我對化學(xué)學(xué)科的興趣由來已久,特別是初三以后,我在學(xué)?;瘜W(xué)課程之外,持續(xù)主動查閱學(xué)習(xí)了國內(nèi)外中英文各類化學(xué)論文、文獻(xiàn),了解化學(xué)領(lǐng)域的最新發(fā)展趨勢。
2023 年1 月,我通過了中學(xué)生英才計劃的面試,正式成為華東師范大學(xué)楊海波教授團隊的一員。盡管高中的學(xué)業(yè)非常繁重,但由于對化學(xué)和課題的由衷熱愛,幾乎每個周六我都會去華東師范大學(xué)的實驗室開展實驗研究,并認(rèn)真撰寫研究日志。暑假期間,我一周會去好幾次實驗室,即使前一晚上夏校課程到深夜,第二天我也堅持去做實驗。楊海波教授是一位專業(yè)、博學(xué)的導(dǎo)師,他非常關(guān)心我的項目進(jìn)展,積極為我提供各種做實驗及學(xué)習(xí)新知識的寶貴機會,讓我得以快速成長。此外,楊海波教授團隊的王威研究員、徐小琴師姐也始終以較高的標(biāo)準(zhǔn)對我進(jìn)行指導(dǎo),幫助我掌握了許多在高中階段完全無法接觸到的技能,比如復(fù)雜核磁譜圖的解析等。
整個項目過程雖然很緊張,但我并不覺得辛苦,反而樂在其中。在華東師范大學(xué)度過的每一天,我都覺得很充實。
找靈感:生活中小事件引發(fā)的深思
我對發(fā)展新型材料的興趣扎根于日常生活的所見所聞,比如美國卡拉馬祖河的輸油管由于表面涂層破裂泄漏了80 余萬噸石油,對環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響;金屬制食品包裝涂層損壞會導(dǎo)致重金屬遷移,嚴(yán)重危害食品健康等。由此可見,常見的工業(yè)金屬材料表面涂料缺失會加速金屬疲勞。材料的缺陷如果未被及時修復(fù),可能會導(dǎo)致災(zāi)難性的后果,而自修復(fù)智能材料體系動態(tài)、可逆的本質(zhì)能夠及時地解決這些問題。如果能研究自修復(fù)智能材料的設(shè)計合成,以及它們在實際生活中的應(yīng)用,都是很有意義的。因此,我在楊海波教授的指導(dǎo)下,著手對該課題進(jìn)行研究。
破難題:從失望到成就感
課題對實際生活特別有意義,實驗過程卻并非一帆風(fēng)順。在合成過程中,柱層析是最常用的分離手段,但由于所需要的單體量很大,合成過程充滿不確定性,一開始我得到的單體純度并不高。每次柱層析結(jié)束后都滿懷希望地去做核磁鑒定,但常常失望而歸。
為了解決這一難題,楊海波教授、王威研究員和課題組的師姐耐心地傳授給我一些柱層析的小技巧,特別是對于油狀產(chǎn)物如何上樣以保證樣品層盡可能地均勻,如何通過薄層色譜監(jiān)測柱層析的過程,以及如何合理地調(diào)整流動相的配比等。
功夫不負(fù)有心人,經(jīng)過多次嘗試,我在柱層析的時候終于不再手忙腳亂了,甚至可以通過柱層析一次性完成十幾克單體的純化,成就感也油然而生。經(jīng)過這一段“小插曲”,我深刻理解到化學(xué)是一門實驗性的科學(xué),唯有多動手才能有更多的收獲。此外,我還嘗試采用減壓蒸餾等方式進(jìn)行更大量的提純,也取得了不錯的結(jié)果。
最終,我合成了一種能在室溫下穩(wěn)定自修復(fù)的高分子材料,用作馬口鐵表面的涂層,并將繼續(xù)設(shè)計新的單體及聚合體系,以改善現(xiàn)有聚合物的性質(zhì)。
常磨礪:高水平評委讓我受益良多
2023 年8 月,我開始撰寫論文《一種基于氫鍵和鹽橋超分子作用的智能材料制備與性能探究》,并準(zhǔn)備PPT。我經(jīng)歷了一輪又一輪的答辯,每次答辯前,我都會認(rèn)真地核對每一個實驗數(shù)據(jù)、掐著秒表一遍又一遍地練習(xí)演講內(nèi)容。英才計劃的每一次答辯,都邀請了高水平的評委,評委既充分肯定了課題的重要價值,同時也給出了非常專業(yè)的優(yōu)化建議。常言道,寶劍鋒從磨礪出,一輪又一輪的答辯讓我有機會與國內(nèi)處在學(xué)術(shù)最前沿的學(xué)者直接對話,幫助我迅速成長。
感謝導(dǎo)師楊海波教授、王威研究員,以及課題組的徐小琴、李雪師姐在實驗過程中為我提供的指導(dǎo)與幫助。這一年,我不僅進(jìn)行了基于超分子作用自修復(fù)材料的研究,也對超分子化學(xué)和有機化學(xué)這一領(lǐng)域有了更加深刻的了解。同時,我也由衷地感謝中學(xué)生英才計劃這個平臺,正是因為英才計劃及華東師范大學(xué)提供的豐富資源與機會,我才有機會參與并完成此課題。
2023 年,卡塔林·卡里科和德魯·韋斯曼獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎,讓我看到因為在核苷堿基修飾方面的發(fā)現(xiàn),使得開發(fā)有效的針對COVID-19 的mRNA 疫苗成為可能。在英才計劃培養(yǎng)過程中,特別是在實驗進(jìn)展不順利的時候,我經(jīng)常想起卡里科對她曾獲得賽艇奧運冠軍的女兒說過的一段話。她說,科學(xué)實驗有時候比賽艇比賽還要艱難,因為賽艇比賽至少知道終點在哪里,但是實驗會經(jīng)常遭遇失敗,看不到終點在哪里,甚至?xí)摺盎仡^路”,但即使我們一再跌倒,也不要放棄。
道阻且長,行則將至;行而不輟,未來可期。作為高中生,我在有機合成領(lǐng)域仍有很大的進(jìn)步空間,我將繼續(xù)在我所熱愛的化學(xué)領(lǐng)域里不斷探索,勇毅前行,永不放棄。
鄧書儀
2023 級中學(xué)生英才計劃化學(xué)學(xué)科學(xué)生
就讀于上海民辦包玉剛實驗學(xué)校,師從華東師范大學(xué)楊海波教授。培養(yǎng)期間完成課題“一種基于氫鍵和鹽橋超分子作用的智能材料的制備與性能探究”,入選2024 年中國科協(xié)青少年國際交流項目遴選冬令營。