我为祖国做科研 极致与严格璀璨科研画卷背后的坚持

化学系2019级物理化学专业博士生刘少杰会告诉你,他可以用上亿种颜色描绘这个世界。

刘少杰和课题组的同学们在彭笑刚教授的指导下,成为了一群光电画家,用自己手中的量子点,还原世界的亿万种颜色。

量子点,又称为半导体发光纳米晶,是一种由II-VI族或III-V族元素组成的纳米颗粒。目前量子点广泛用于手机电脑电视显示屏、QLED、量子点太阳能电池和生物医学检测等产业。

彭笑刚教授所带领的科研团队在量子点材料合成和量子点发光机理方面取得了丰硕成果,所撰写论文发表在Nature,Nature Materials,J. Am. Chem. Soc.等国际权威刊物上,其中开创性地提出的量子点材料合成方法一直为业内沿用至今。

彭笑刚教授在2009年离开美国阿肯色大学,全职加盟浙江大学化学系,多年来为中国在量子点合成化学和技术应用方面做出巨大贡献。2011年,在汤森路透公司(Thomson Reuters)发布的世界排名前一百的化学家名单中,彭笑刚教授排名第八,是国际上公认的顶尖纳米材料学家。十余年来,彭笑刚教授带领科研团队勇攀高峰、敢为人先,不断追求极致,发扬着求实与创新的科学家精神。

“我们目前可以通过课题组搭建的光谱平台测量单科量子点的光谱”,面对尺寸比细菌还要小得多的量子点,刘少杰不仅能从溶液中分离出单颗量子点并且还可以准确测量它的光谱。

团队里2017级物理化学专业直博生吕刘林自豪地介绍自己对量子点材料的形貌的精准把控,“ 我们希望做到每一个量子点都是一样的,我们想得到什么样的晶面,就在反应中控制特定的晶面反应,最终就能够得到只存在一种晶面的材料。”

对于团队所追求的量子点合成领域极致研究,2017级物理化学专业直博生朱宸岐又补充到,“ 2017年之后我们课题组发展的量子点材料可以达到接近完美的发光效率,在不同环境下的稳定性也有了巨大提升。”

作为处于业内标杆水平的科研团队,刘少杰和课题组的同学们没有给模仿者超越的机会,而是在彭笑刚老师的带领下不停地追求极致,不停超越自己。课题组在量子点合成、光谱分析和产业化三个方面建树颇丰,让我国在量子点研究领域长期处于领跑地位。

这种不确定因素可能是干扰,大到环境的温度湿度,小到跌进溶液里的一粒尘埃,都可能造成预设结果的偏差。刘少杰和课题组的同学们为了避免“偶然的成功”,通常会将实验重复三四次,再将实验结果汇报给彭笑刚老师。

凭借这种严格的科研态度,刘少杰已经在多个期刊上发表文章。在总结自己开展研究的经验时,他表示,写文章立意一定要深刻,其次是数据一定要非常的坚实可靠,实验细节一定要完整,因果关系和逻辑论证一定要板正。提到论文,他连用了三个“一定”,神情笃定又自信。

课题组这种严谨治学的态度并非一蹴而就,而是来自彭笑刚老师的言传身教。即使在课题组团建出行的途中,彭笑刚老师也不忘修改需要中期答辩的学生的汇报材料,力求汇报结果尽善尽美;对待学生的学术论文和学位论文,也是逐字逐句修改两到三遍以上。他总是对学生说:“你的实验数据要先说服得了自己,再来说服我,最后才能够说服大家。”

量子点显示作为一项“颠覆性技术”,将为我国显示产业突破国外技术封锁提供契机。在极致与严格要求下,极具个性的“量子点画家”们用自己的方式在量子点显示领域独树一帜。

课题组的同学大多是博士生,每个人承担着相对独立的课题。这样的人员安排不仅提高了团队整体科学研究的深度,而且提升了组内同学独立思考的能力。在兼具科学素养与人文气息的彭老师的影响下,刘少杰和同学们得到了自由发展,充分保持着自己的个性。彭老师对科研成果严格要求,但对学生们的个性发展非常包容。

刘少杰对数理知识很是痴迷,本科就读化学专业时候就自修了物理专业的所有课程,这份热爱是看到数理公式就像孩子看见了新奇的玩具,解谜推演的快乐让刘少杰选择了量子点光谱学。朱宸岐在2021年自学通过了国家统一法律职业资格考试,他认为博士学位代表的不仅是专业知识的深刻,更是代表着一种发现问题,认识问题,解决问题的能力。

面对职业的选择,这群光电画家依照本心,刘少杰和吕刘林选择了半导体行业,希望利用自己的专业知识“为国家在亟需解决的半导体工业和高度集成电路方面”贡献力量,而朱宸岐选择了航天制造领域央企以圆一直以来的航天梦。从课题组毕业的多位成员都长期坚守在实际生产的第一线,对关键技术进行攻坚克难,让科研生活中的“坚持”在磨练中更加明亮与鲜艳。

在“平静、充实、快乐”的研究生生活中,“量子点画家”们勇攀高峰,追求真理,严谨治学,践行并传承着科学家精神。

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