齐利民教授访谈录

与学生在一起从什么时候开始您开始涉足材料研究领域的?

真正进入材料研究领域应该是从1990年我开始读研究生时。到现在,差不多将近20年了。

引发您进行材料科学研究的动力是什么?

兴趣还是最主要的。当我读硕士时开始做这方面的研究,当时感觉还是挺吃力的。当时接触的是一个863项目,对研究的材料有一些限定,当时做的不是很容易,感到很痛苦。到了研究生的后期阶段,我们发现了一个很感兴趣的方向,叫仿生合成, 就是将生物矿化的一些机理应用在材料合成上。这使我原来所学的胶体化学的知识在材料合成上能够充分发挥作用,激发起了我的兴趣。在后来的博士期间及以后的研究工作中,我继续沿着这个方向进行探索,一直到现在,当然,期间不断地有新的发现和研究成果出来,进入一个良性循环。

现在在做哪些方面的研究工作?

简单来说,就是利用胶体化学的方法来做材料合成。你知道材料合成有固相的、气相的和液相的。胶体化学的方法主要是溶液相的合成。这种方法的优点是比较简单、做起来比较方便,当然我们也借鉴了一些仿生合成的原理。我们重点对无机微纳结构的大小、形貌和结构等进行精确的控制,以得到一些具有特殊性能的材料。发展新的、简单、通用的合成方法是我们目前从事工作的重点。当然我们也希望在应用方面也进行一些探索。

近期有哪些新的成果?

最近一段时间我们比较关注的一个方向是利用胶体晶体做模板,来合成具有一定图案的或者具有特殊结构的纳米材料或者是具有多级结构的复杂材料。去年我们在Angewandte Chemie上发表了一个有意思的工作,我们利用胶体晶体模板合成出较大面积的三维有序纳米图案化的碳酸钙单晶结构,虽然其化学组成是简单的碳酸钙,但独特之处是它具有的独特的有序化纳米图案,同时它又是个单晶结构。Angewandte Chemie将它作为VIP文章发表,国际上对它的评价还不错。

同时,我们也在利用二维的胶体晶体做模板,尝试将单层胶体晶体铺展在液面上来做,利用界面反应来得到大面积的纳米网(nanonet)和有序大孔薄膜,并计划将其推广应用于各种材料。下一步我们也许利用它作掩膜来制备新的图案化材料,或者利用它独特的光子晶体的特性来做一些生物检测方面的工作。

此外,最近我们还在利用反应性模板制备多种中空结构和一维结构纳米材料等方面取得了一系列有意思的研究进展。

可否为我们预测一下用胶体合成的方法合成的材料的未来应用前景?

如果这种方法的原理研究得更透彻一些,对产物各方面性质控制得更精确些,它的应用范围将是很广的。比如利用胶体化学方法合成出的量子点,贵金属纳米颗粒等可以应用在生物检测或医学诊断上。另外,一些具有特殊的光学功能的材料(比如光子晶体),也会在生物传感、环境监测及光学器件等方面有比较好的应用前景。

另外,我们也在做一些跟能源相关的材料,比如可用于燃料电池的贵金属材料,可用于锂离子电池的氧化锡纳米管材料等,当然这些研究刚刚起步。最近我们还制备了氧化钛的介晶,也在尝试一些它在太阳能电池方面的作用,我们推测它可能会具有一些好的性能,当然这还需要研究来证实。

您现在带几个研究生?多少硕士生,多少博士生?

10来个, 都是硕博连读的,一般5年授予博士学位。按照北京大学化学院的规定,一个课题组长每年只能最多只能招收2名研究生。去年开始,我们研究组新引进一位副教授,她也开始招收研究生,所以,我这个组现在每年可以招收3名研究生。

如何评价您的学生?如果想读您的博士,最好具备哪些方面的性格类型和知识结构?

首先,对科研要有兴趣。愿意做科研,把科研当作一件有意思的事情来做。

第二,要诚实,有科研道德。这是做人的基础,当然也是做科研的基础。

第三、要具备必要的化学基础知识。

第四、团队精神,不能太自私。有与大家合作的意识,能够融洽地与别人相处。

除此之外,都是可以再培养的,比如一些技能等。当然,其它一些品质比如勤奋也很重要,比如有些导师会要求学生每天工作12小时,我对学生的最低要求是每天工作8小时。

化学院对博士生发表期刊论文的要求是怎样的?据我了解,国内许多高校都要求其博生毕业生在被SCI或EI收录的期刊上发表至少1篇论文。

现在要求是看期刊的影响因子,最低要求是以第一作者身份发表的全部论文的影响因子总和达到4.0以上,当然,以合作者身份发表的文章也会按一定比例进行影响因子的折算。这其实也不算是很困难,因为大部分的主流的化学期刊的影响因子都在4.0以上,这样以第一作者的身份在上面发表一篇文章也就达到要求了。化学院做得好的学生有的会在5年里发4篇以上的文章,当然大部分的都在1-3篇左右。

可否与我们分享一些特别重要或特别难忘的实验室故事?

比较兴奋和难忘的往往都是做电镜观测或拿到电镜照片的时候。

攻读博士期间,有一次用反胶束法来合成碳酸钡,那其实是一个比较简单的实验,根据以往的经验,合成的都是颗粒物质,那次的实验我也没预料到会很特殊。但是当做电镜观测时,却发现是非常长的纳米线 (nanowire),当时真的非常惊讶、非常兴奋。那次的实验后来(1997年)发表在Journal of Physical Chemistry, 现在来看那个期刊不是很高,但当时国内作者也不是很容易发的。后来我的博士论文被评为全国优秀博士论文奖,那次的工作其实是主要的贡献。那篇文章到目前为止已经被引用140多次了。

类似的经历还出现过几次,但那次是第一次,所以真的非常难忘。

您怎么评价影响因子在中国的狂热这一特殊现象?你也曾经在德国工作和学习过,那边好象不是很在意IF因子,而是更重视同行认同,您怎么看?

我的感觉是在国外,人们虽然不太看具体的影响因子的数值,但在他们心中还是有一把尺子的:哪些是高质量的杂志,哪些比较一般,哪些比较差一些。有一点是相同的,就是人们都希望在高质量的杂志上发表文章。

曾经有一个外国教授告诉我,他不关心影响因子,但他知道哪个是本研究领域的好杂志,于是他曾经向他的一个学生去求证具体的影响因子数值,果然跟他自己的评判相吻合。与中国不同的是,他们不会想的那么细,不认为5.3的就一定要比 5.2的好。相对来说,反而是杂志编辑们更关心影响因子,每次有期刊编辑来,他们都会说我们的杂志影响因子是多少。

总之,国外并不是完全不重视,但中国就有点极端了,我们特别看重影响因子的数值。这其实不是个好事,有的发表在高影响因子期刊上的文章不一定是好的文章,而与此相反,发表在差一些的期刊上的高质量文章反而影响很好。另外,文章发表后还要进一步看它的反响怎样,这也是一个简单但很重要的评价标准,不能只是看期刊的影响因子。

您怎样指导自己的学生在国际期刊上投稿?

我想首先还是要看工作本身的质量,它的意义如何,它的完整性怎么样,这些是最重要的。然后呢,我会和他们讨论它可能会达到哪个层次和类型的杂志的要求,进而选择合适的投稿杂志。然后就是写,在学生提交给我第一篇文章的草稿后,我通常会花很多时间去帮他们改,在定稿之前通常会反复很多次。

主要研究经费来源?

最主要的来源是国家自然科学基金委。你可能也知道,基金委的经费名声还是比较好的,评审比较公平,各方面操作比较规范。教育部也是一个渠道,特别是我刚回国的时侯,有一笔经费对我的帮助非常大, 2000年我凭借全国优秀博士论文获得教育部60多万的为期5年的研究经费,对我研究起步帮助非常大。后来主要的经费来源是基金委,一直连续从那里拿到资助。最近,我也参与了科技部纳米重大研究计划项目的研究工作。

在材料科学研究领域哪些是比较热的、哪些是比较强的、哪些比较弱

国内最热的应该算是纳米材料。但是虽然做了很多,整体水平还不是很高。就研究方向来说,制备和合成方面做的比较多,应用及性能测试方面的高水平工作还比较少,理论研究方面也比较弱一些。低水平的重复比较多,这是个比较大的问题。

国内整体研究水平,在世界上处于一个什么水平。

单纯从文章数量上来说,已经不错了,可能仅次于美国。但如果从质量来看,还是要落后于美国、欧洲和日本。当然随着国家对科研的持续投入和越来越多的高水平学者从国外回来,差距将会越来越小。

在研究工作中,最主要的困难有哪些?

这其实是一个综合性因素,很难说哪个是最主要的困难。对于研究工作的一些制约因素包括经费、学生、实验室空间、仪器设备、行政琐事等等。

近期和长期规划?

希望能发展出一些便捷而通用的手段和方法来控制合成一些有趣或有用的材料是我研究工作的短期规划。至于长期目标,是能够理想化地根据人的需求,可控制备出具有特殊功能的材料,例如可以任意控制材料的组成、晶型、大小、形状及表面性质等以实现特定的功能等,不仅做出单个的颗粒,甚至还可以把它组装起来,得到具有多级结构和仿生命特性(如环境响应、自复制、自修复等)的复杂功能体系。当然这是个梦想,很美好的梦想。

国际合作?

目前与国际同行有过不少交流讨论,但还没有展开实质性的合作研究,仍在寻找相互合作的契机,希望能有机会与世界各国的研究小组进行合作。

预测未来10年国际材料前景和趋势。

第一,在合成、制备方面, 会出现一些简单通用、环境友好、机理明确的方法。第二,更加注重于应用导向方面,面向生命、能源、环境、航空航天及微电子技术中的重要需求,发展智能型、多功能、集成化材料。

(采写: 侯明新, 2009年9月)

齐利民教授简历

齐利民教授1998年在北京大学获物理化学专业博士学位,1998-2000年在德国马普胶体与界面研究所从事博士后研究工作,2000年9月回北京大学任教至今,现为北京大学化学学院教授。目前担任中国化学会胶体与界面化学专业委员会委员,《科学通报》和《中国化学》编委,Advanced Functional Materials杂志顾问编委。2000年获全国优秀博士学位论文奖,2003年获得国家杰出青年科学基金。多年从事胶体与界面化学、纳米材料化学及仿生材料化学等领域的研究工作,近年来的研究工作主要集中在新型微纳结构的胶体化学法合成与高级有序组装等方面。

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