Women in Materials Science人物专访—北京航空航天大学刘欢研究员

近期,材料界的权威期刊Advanced Materials推出Women in Materials Science专栏,在全球范围内精选出数名杰出的女性科学家并对其最新的高水平研究成果进行报道。Wiley人物访谈对几位入选Women in Materials Science专栏的杰出女性科学家进行了采访。请跟随我们一起走进科研女神的工作与生活吧,去看看她们优秀与美丽背后的精彩世界!

人物简介:

刘欢,北京航空航天大学研究员、博士生导师。获国家优秀青年基金、教育部新世纪人才支持计划、霍英东青年教育基金和中科院院长特别奖。2005年毕业于中科院化学研究所,获理学博士学位,师从江雷院士。随后加入国家纳米科学中心,2007年加入日本东京大学桥本和仁教授(现日本国立材料研究所理事长)课题组从事博士后研究。2011年入选北京航空航天大学卓越百人计划,全职加入北航。长期从事液体可控输运的研究,包括仿生多尺度纤维的动态浸润行为及界面限域的液体调控机制、液体可控输运及图案化、纳米材料自组装和薄膜器件的研究。在Nat. Commun., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., CCS Chemistry 等期刊上发表SCI论文80余篇,他引3700余次。担任化学会仿生材料化学专业委员会委员,《Chinese Chemical Letters》(中国化学快报)编委,《高等学校化学学报》和《Chemical Journal of Chinese University》青年编委。

MVC:能否请您先简单介绍一下您课题组的科研工作?

LH课题组从2011建组以来,一直从事液体可控输运的相关工作。液体可控输运是制备高质量图案化表面、实现高性能薄膜器件的核心关键过程,广泛应用于制备各种薄膜器件,包括有机光电器件,柔性电极,以及照明和显示器件等。我们课题组从毛笔得到启发,从液体行为的基本原理出发,提出了并列锥形纤维的基本结构单元,阐明了其界面限域的液体调控的物化机制。进而发展了界面限域的液体可控输运的新方法,实现了微纳米尺度下对多种液体的可控输运,制备得到大面积有序的图案化薄膜,构筑了系列高性能的薄膜器件,包括有机薄膜场效应晶体管器件,柔性透明电极和量子点发光器件,为可控、大面积、低成本制备高性能的光电功能器件提供全新的思路。

MVC: 最初是什么把您吸引到科学领域的呢?作为一名科研工作者和导师,您最大的乐趣和成就感是什么?

LH最初是有一份对教师这份职业的向往,然后研究生期间被科学的美丽所吸引。我博士期间跟随江雷老师,当时正是纳米材料刚刚兴起的时期,很幸运的是当时课题组有一台扫描电子显微镜。由于当时课题组的研究方向是仿生超浸润,所以有机会在电子显微镜下看到了很多精巧的自然界中的微观结构,这种微观结构和宏观体材料的性质紧密相关,常常有一种不可思议的感觉。随着研究的深入,这种构效关系的秘密被一点点揭开,不知不觉中就开始很享受科研的过程。非常幸运能加入江老师的课题组,也是在这里让我坚定了从事科研教育工作的决心。

作为一名科研工作者和导师,最大的乐趣是和学生一起自由探索未知世界,一起攻关,一起努力,一起分享快乐。作为导师,我尽量做好正确的引导和耐心的陪伴,每个学生都有自己的花期,不急于求成,但也要在关键时刻督促学生。最大的成就感就是看到学生的进步和成长,其次就是自己的工作得到同行的认可。

MVC:您对液体可控输运这一研究的未来发展有何展望?是否可以简单介绍一下仿生多尺度纤维材料及其动态浸润行为对该领域发展的重大意义?

LH首先,液体可控输运指的是可控的、连续的、均匀的、稳定的输运各种液体到目标位置,是一种自下而上的溶液微加工策略,在许多领域都有重要的应用,比如有机光电器件,印刷、检测及传感等等。未来几年内,我认为新结构、新机理和新技术仍然是本领域的重要发展方向,尤其是围绕纳米尺度上如何精确操控液体,以及如何宏观放大的高通量连续操控。当然,一个重要的前提是从自然寻求灵感,去发现自然界中各种性能优异的液体操控体系,尤其是各种多尺度纤维体系(开放体系,易加工,不易被堵塞),去揭示其内在的界面物理化学机制。我认为仿生依然是创造新结构,产生新原理的重要且有效的策略之一。

MVC:作为一名女性科学家,您在科研工作中遇到的挑战有哪些?您如何平衡科研和生活?

LH目前为止,我遇到的最大的挑战是在科研遇到瓶颈的时候,尤其是在和自己并不熟悉的领域有交叉时,很多时候自己的内心也并不是很笃定,也是边学习边摸索着前行,但这个时候又必须坚定的给予学生信心。这种内心的矛盾是我科研工作中经历过的最大挑战。我从日本回国后经历了一个课题的转型期。有过这个经历的人都会深知其中的艰难,非常感激当时身边有老师和好朋友的支持和鼓励,坚持了下来,现在自己也很喜欢目前从事的课题,并且享受其中。

关于如何平衡科研与生活,我觉得任何一个方面想要做好都需要投入大量的时间,好的规划非常重要。先做必须做的事,其余事情根据不同阶段的重要性排序,一件件完成。把时间花在值得的人和值得的事上面。要利用好碎片化时间。另外,我觉得很重要的一点是对生活要有仪式感。其实,很多时候,科研与生活也并没有特别严格的分界线,用心生活常常会对科研有所启发,努力科研也会改善生活。

MVC: 您对年轻的女性科研工作者以及有志从事科研工作的女孩子有什么建议?

LH女性作科研有自己的优势,比如更细心,更缜密,更能坚持等,对于有志从事科研的女孩,首先她对科研是喜欢的,那么我鼓励她们不要被外界的声音影响,要相信自己,坚持下去。任何工作,或者是适合自己的,或者是自己喜欢的,坚持下去,保持学习的姿势就可以了。其实任何工作要想取得一点点的成绩都不是一件容易的事,遇到困难时候要多和老师以及身边的朋友沟通,不要自己闷着。

MVC:您在东京大学为期4年的博士后生涯对您后续的工作和生活产生了怎么样的影响?期间有哪些对您产生重要影响的人和事?

LH在东京大学四年的工作学习,对我而言就是又推开了一扇窗,看到了完全不同的做科研的方式。在日期间,我主攻界面电化学相关的课题,虽然回国后我并没有继续延续这一方向,但日本学习到的对科学的严谨认真让我受益终身。很幸运,我加入了桥本和仁教授的课题组,桥本教授和中国有很深的渊源,培养过很多优秀的中国学生。桥本教授对工作极其地认真严格,平日里非常严肃,但却总能感受到来自于他的善意和温暖让我最感动的一件事是课题组因为我的加入,组会开始用英语,在我初到的日子体会到了最大的善意。回国后,桥本教授多次访问北航,每次都仔细询问我有什么困难,也会给我分享一些他的观点和经验,这些都很让我受用。另外一个重要的人是我在日本的小老板中西周次教授(现大阪大学教授)。他是电化学专家,而我之前的博士课题和电化学关系并不大,他非常耐心的几乎每天都和我进行1-2个小时的专业讨论,那段日子虽然很紧张,压力很大,但却非常充实。尽管由于种种原因,我在日本期间投入精力最多的一个工作,并未公开发表,但这期间的收获远远大于这篇文章,我也一直心存感激。

MVC:您对如何做真正有价值的科研以及如何发表高水平论文有何建议?

LH:不要操之过急,要沉得住,把基本原理弄清楚,才会在应用的路上走的更远。哪怕是在自己的小领域往前走一小步,都是很值得骄傲的事情。对于发表高水平的论文,我最大的体会就是逻辑一定要简洁清晰,包括语言和图的表达。尽量少用一些没有数据支撑的形容词和副词,重要性和原创性是通过科学数据来说明的,要有理有力的阐述自己工作值得发表的原因。还有就是保持好心态,投稿过程的随机性很大,不要过分纠结文章最后发表到了哪里。当然,关于这方面我也依然还在学习中。

MVC: 您能否用简单的几个英文单词形容下拥有快乐实验室生活的关键

(key to a happy lab life)

LHResponsibility, Confidence, Open-mind, Helpful, Free

学生和老师都要努力做好责任感、自信、开放的姿态这三点,对自己的事有责任,对擅长的事有自信,要保持开放的姿态听取各种不同的声音。实验室要建立乐于助人的文化。自由是学生和老师互相给予的信任和空间。那么实验室生活就一定是快乐的。