WILEY人物访谈——清华大学王训教授


王训,博士、教授。国家杰出青年科学基金获得者,教育部“长江学者”特聘教授,化学系系主任。94-01年就读于西北大学,获本科、硕士学位;04年获清华大学博士学位。04-07年任清华大学化学系助理研究员、副教授,07年起任清华大学教授。主要从事无机纳米材料化学研究,在无机纳米晶体新结构控制合成、形成机制及组装领域取得了一些进展。共发表SCI论文200余篇。兼任《化学学报》编委、《中国科学:化学》编委,Editorial board member of Advanced Materials,Editorial board member of Nano Research,Scientific Editor of Materials Horizon,Associate Editor of Science China Materials,Associate Editor of Science Bulletin,中国化学会副秘书长。曾获Hall of Fame (Advanced Materials, 2018)、国际溶剂热水热联合会ISHA Roy-Somiya Award (2018)、Fellow of the Royal Society of Chemistry(2015)、首届高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)青年科学奖(2015)、第八届“中国化学会-巴斯夫青年知识创新奖”、2009年第十一届中国青年科技奖、2009年“中国化学会-英国皇家化学会青年化学奖”、2005 IUPAC Prize for Young Chemists等奖励和荣誉。

MVC:请您先简单介绍一下您课题组的科研工作?

WX: 我们课题组研究主要方向是发展亚纳米尺度无机材料合成方法学,将无机材料特征尺寸限制在亚纳米尺度(1纳米或以下),并研究可能产生的新性质。目前已经发现无机亚纳米线具有类高分子特性,以此为基础构建了柔性组装体、柔性偏光器件、手性宏观体等;发现亚纳米尺度材料具有显著增强的与外场的相互作用,进而导致优异的催化、光学等性质。

MVC: 当您还在上学的时候,您想未来从事什么职业?是什么把您吸引到科学领域的呢?

WX: 我曾经想过应聘中国足球队翻译。从事科研工作是源于初次接触纳米科学技术领域时,被其中描述的神奇的尺寸效应所深深吸引,感觉眼前被打开了另一个世界,相信人生抱负一定可以在这个领域实现。

MVC: 如果您没有走科研这条路,您现在会干什么?如果重新选择,您还会继续做学术研究吗?

WX: 如果没走科研的道路,也许去经商或者去应聘公务员。如果重新选择,肯定会继续做学术研究。

MVC: 是什么促使您选择“亚纳米无机材料设计合成及性质探索”为您的研究课题?

WX: 主要是因为逐渐发现其中确实有很新奇的现象和奇妙的规律等待挖掘;另一方面,是因为确实很有挑战性。

MVC:您如何看待新型纳米材料合成与制备的研究现状和前景?

WX: 纳米材料合成与制备方向已经有大量的论文与专利,看起来有很多成果,但还远远不能满足实际应用的需求,其中蕴含的深层次科学规律也远未被系统揭示。亚纳米尺度作为连接原子/分子与纳米晶甚至块体材料的桥梁,代表了材料研究尺寸的极限,在该尺度对物质运动的基本规律进行探索,将有助于提升我们的合成能力。我相信一直坚持下去,无机合成会像有机合成一样精确,成为可设计、可预测的过程。

MVC: 对于您发表的著作,哪些是令您最骄傲的?您最喜欢的是您哪部分的研究工作?

WX: 以下几篇工作较有代表性:

1. 发展了“液相-固相-溶液”相转移、相分离机制,实现了单分散纳米晶的普适性合成。Nature,2005, 437, 121-124.)。

2. 国际上首次实现了对稀土化合物纳米晶的维度控制,开启了后续胶体稀土纳米晶合成、光学性质调控及应用的研究。(Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 4190-4193.)

3. 将单层石墨烯/氧化石墨烯作为超薄结构基元,采用水热法在国际上首次实现了石墨烯/氧化石墨烯三维组装体的制备。Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 4603-4607)

4. 首次发现无机亚纳米尺度材料宏观类大分子特性,提出sub-1nm是性质突变的关键。J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 11115-11124)

5. 采用静电纺丝的方法将亚纳米尺度的纳米线加工成直径可控的超晶格纤维,该纤维在原位拉伸实验中表现出高强度低模量的材料特性,单轴拉伸强度高达712.5 MPa,杨氏模量为10.3 GPa。证明亚纳米尺度可作为一维无机材料与高分子材料的桥梁。(J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 8579-8585.)

6.基于无机亚纳米线的类高分子特性,通过湿法纺丝技术,进一步得到无需任何高分子添加或基底、高度取向的自支撑亚纳米线薄膜。该薄膜具有良好的柔性、高的各向异性、具有90%以上的可见光透过率,在对紫外光进行偏振的同时可保证可见光的透过;利用荧光量子点和亚纳米线复合即可得到发射偏振荧光的偏光片。该方法克服了现有高分子基偏光片制备工艺复杂、易老化等缺点,展现了无机亚纳米线的新用途。(Angew. Chem. Int. Ed. 2019, DOI: 10.1002/anie.201902240 .)

我个人最喜欢亚纳米尺度材料的部分。我们从实验室非常偶然的试验现象出发,逐渐意识到在亚纳米尺度还有非常广阔的空间与重要的科学问题等待探索,之后经过对新试验现象的不断总结,我们系统提出了亚纳米尺度材料的概念,并发展出新的合成方法学,目前在实际应用与性质挖掘方向也不断产生新的成果。

MVC: 什么时刻您最享受工作中的乐趣?在科研经历中是否有些趣事可以和我们分享?

WX: 与学生讨论新的试验现象时最享受工作中的乐趣。三维石墨烯组装体在最初被合成出时,被第一作者唐志红博士视为垃圾,很多样品都被丢进了垃圾桶,只到在惠俊峰博士的劝说下,才将一个样品拿给我看,我当时很兴奋的说:我们得到了第一个三维石墨烯组装体。

MVC:科研工作之余,您有什么爱好?

WX: 与朋友一起喝酒,空闲时打打羽毛球。

MVC: 您最喜欢的书是什么?

WX: 三国演义

MVC:您认为科研人员最重要的品质是什么?

WX: 有强烈的好奇心。

MVC:最近清华大学公布了《攻读博士学位研究生培养工作规定》,作为清华大学化学系的主任,您可否简要阐述下化学系对博士生培养上的举措?

WX:邱勇校长一直强调,一流博士生教育体现一流大学人才培养的高度。2014年以来,清华大学先后召开了第24次和25次教育工作讨论会,确立了价值塑造、能力培养、知识传授“三位一体”的教育理念和人才培养模式,进一步明确了博士生教育定位于培养具有国际竞争力的高层次学术创新人才。此次《攻读博士学位研究生培养工作规定》是对原规定的修订,从2017年1月开始,历时两年多。原《规定》要求博士生达到学校和所在学科的学术论文发表要求方可审议学位。修订后的《规定》要求,“博士生在学期间学术创新成果达到所在学科要求,方可提出学位申请。”一方面,激励博士生开展原创性、前沿性、跨学科研究,不再以学术论文作为唯一依据。另一方面,由各学科制定学术创新成果要求,不再设立学校层面的统一要求,尊重学科特点和差异。由于删除了对于学术论文的统一要求,在当前“反四唯”的大背景下,新规定的出台引起了热议。

清华大学化学系一直以来都将博士生培养作为重中之重。对博士生在学期间成果要求的热议,主要是针对四唯之一的论文。但应该清醒的意识到,反对“四唯”,不是对既有的人才评价、学科评价标准推倒重来,而是反对“唯”字。化学是基础学科,发表学术论文是基础学科成果传播最重要的形式。博士生在读期间要从事创新性的研究,经同行评议发表学术论文是对成果创新性的重要检验,不应排斥。清华大学化学系建设目标是成为世界顶级化学系,顶级化学系对学术论文形式上是不做要求的,但对博士论文的创新性要求则更高,必须在自己所从事的领域具备扎实的基础并取得成果,要有所发现、有所发明。清华大学化学系学位分委会在学校规定出台之前,就广泛开展了讨论,并达成了一致协议。我们将继续严格规范博士生资格考试、开题、预答辩等环节,并对博士生毕业成果做出较之前更高的要求,使之更符合一流学科博士生的标准。当然,评价标准将更加多元化,除了学术论文外,国际专利等成果也将被充分考虑;对于部分从事研究周期长、具有重要学术价值课题的同学,如毕业时已取得阶段性成果,但暂不适合发表,经博士生导师与本学科另外一名教授联合签署意见,也可进入答辩阶段,通过答辩也将授予博士学位。总之,评价标准将更加多元化,相信新标准的实施会助力我系早日进入顶尖化学系的行列。

MVC:您能否用简单的几个英文单词形容下拥有快乐的实验室生活的关键

(key to a happy lab life)

WX: Curiosity; Enjoy; Confidence; Motivation

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