“錳”男的青春故事

在教室里，同學們拿著初中化學課本，分組圍著試驗臺，觀察著利用高錳酸鉀制備氧氣的實驗：紫紅色高錳酸鉀在酒精燈加熱下開始分解，氣泡不斷被收集到空的玻璃瓶中，大家饒有興趣地收集氧氣，實驗室快樂得像氧吧。

實驗完成，大部分同學興高采烈地下課走了，只留下了一個同學默默地洗刷試管里殘留的黑色粉末。他心里在嘀咕：“這黑色的物質是什么呢？唉，跟我一樣可憐，只是個配角，不如我們就交個朋友吧。”他邊洗邊收拾，把黑色的粉體收集了起來……幾年后，他考上了大學，選擇了材料學專業，在他耳中不斷傳來“無錳不成鋼”“鋅錳電池”等專業術語。強烈的好奇心驅使他不斷地在圖書館查閱各種資料，大學平臺資源之大使他的視野豁然開朗，他選擇走進實驗室，探索神奇的材料世界。

反應方程式還是那個當年的方程式——2KMnO4→ K2MnO4+ MnO2+ O2↑。打開當年實驗留存的粉末，經過提純實驗和分析鑒定出黑色粉體的主要物質就是方程式中的二氧化錳（MnO2）。大學里的高分辨的掃描電鏡可以觀測到它具體的長相。它究竟長什么樣子呢？黑乎乎一團，像煤球。在電鏡下，商品級二氧化錳亂作一團，經過實驗室化學改性合成后，可以得到美麗的二氧化錳納米花，由很多超薄的納米片構成，每個納米片約為7nm左右。

“這黑乎乎的粉體還能呈現出美的一面啊，它的結構真是太漂亮、太均勻了！”“錳”男越來越興奮，繼續查閱資料，不斷地積累，把二氧化錳做成了各色各樣的形貌結構：納米管、毛毛蟲、鱗片、平行片。每種結構都是納米等級的，圖中都有類似地圖的比例尺，可以測測量量。“錳”男的興趣越來越濃，難以割舍這個從初中就結識的好朋友。“把你做成這么漂亮的結構，不能讓你當花瓶啊，我一定要給你找個實現自我價值的平臺。”

“錳”男通過不斷地鉆研，把二氧化錳負載到不同的納米花上，構筑成復合納米材料。可以是菊花，也可以是玫瑰花，也可以是多孔的硅藻土結構。不僅如此，還給二氧化錳找到了應用平臺：超級電容器（儲能）、高級吸附劑（環境、污水處理）、鋅錳電池、鈉離子電池、脫硝催化劑等等。

“錳”男研究生畢業后，還在從事二氧化錳相關的科研工作：因為興趣，所以專研；因為喜歡，所以專一。

團隊風采

黃明：從科研“小白”到學術達人

現為新加坡南洋理工大學博士后的黃明，早在2011年碩士研究生一年級就加入了張育新教授團隊，是最早期的成員之一。“因為那個時候人比較少，所以張老師在我們身上花的時間特別多。”黃明說。由于本科學的是建筑材料專業，黃明在研究生期間轉到納米材料的研究過程中遇到了很多困難。

通常，建筑材料比如混凝土石塊一個的重量都有幾十公斤，而納米材料可能就幾十毫克，這之間是百萬倍的差別。“最大的問題在于這樣的納米材料如何去表征，它是肉眼看不見的，我以前做的材料都是肉眼可見的，所以有很大的差別。”黃明說，“這個時候，張老師就會用他博士期間的研究經歷激勵我，一步步給我調整方法，教我閱讀英文文獻的方法，遇到問題也會隨時跟我交流。”整整用了一年的時間，黃明才適應過來。

在張育新教授的指導下，黃明克服了專業上的障礙，也養成了不過多依賴老師、獨立思考的能力，這段經歷對他今后的研究影響深遠。2014年，黃明在張育新的鼓勵下出國深造，進入到韓國蔚山國立科學技術研究院，師從國際著名的石墨烯領域專家Rodney S. Ruoff教授，并于2018年獲得博士學位。

由于在碩士期間獲得了張育新教授嚴格、專業的指導，黃明相對于同年級的博士研究生獨立性要強很多，既能夠獨立設計課題，也能夠獨立撰寫論文。近六年來，他在《Nature Nanotechnology》《Science》《Accounts of Chemical Research》《ACS Nano》《Nano Letters》《Advances Materials》等國際權威期刊發表論文50余篇，其中1篇入選ESI“全球千分之一高引用科學論文”，7篇入選ESI“全球百分之一高引用科學論文”，論文總引用次數9500次，單篇他引最高次數達492次，H因子為51，博士期間還獲得2018 年度“國家優秀自費留學生獎學金”（全球500人/年）。

單乾元：迎風而起的“后浪”

不久前，單乾元收到一家全球頂級化學企業的offer，即將在六月份研究生畢業后正式入職。

說起這次來之不易的offer，單乾元表示：“接到面試通知的時候，對方讓我準備一段20分鐘能體現自己專業能力的全英文演講，張老師指導我以在實驗室做研究的經歷為素材，給了我非常大的幫助。”正是這段干貨滿滿的演講，讓單乾元“PK”掉了諸多名校高材生、甚至博士生，成功拿下這份offer。

事實上，從大一開始，單乾元就加入到張育新教授團隊。“當時我們有一個創新實踐班，張老師給我們上課，課堂上張老師風趣幽默，他的科研能力又特別強。我就聯系了他的研究生助教，給張老師發了一封郵件，希望能加入他的課題組，沒想到張老師當即就同意了。”單乾元說。

于是，大一的暑假單乾元天天泡在實驗室，跟著師兄后面學。“師兄做什么就教我做什么，我學會了怎樣自己配原料、做反應等一些實驗的基本操作。”單乾元說，“當時我們每周都會開組會，大家會交流最近做了什么、讀了哪些有價值的文獻。在這樣一個氛圍中，我很快了解了這個領域比較前沿的東西，也讓我很快進入了狀態。”

在張育新教授的指導下，單乾元學會了如何查找英文文獻，如何寫學術論文。本科期間，她就以第一作者發表英文SCI論文2篇，中文綜述1篇，并在《大學科普》上發表科普類論文一篇。她參加全國大學生創新創業項目、“挑戰杯”全國大學生課外科學技術作品大賽等，均取得不俗成績。“‘挑戰杯項目前后持續了一年時間，從項目書申報、現場答辯，以及海報制作的細節等各個方面，張老師都給了我非常細致的指導。”單乾元說。

2017年，單乾元進入到張教授課題組繼續攻讀碩士研究生。期間，在張教授的鼓勵下，她成功申請全額獎學金，前往加拿大英屬哥倫比亞大學（UBC）進行為期半年的交換，取得了優異的成績。

李凱霖：享受科研與科普的純粹

大三時，李凱霖主動辭掉團委副書記的職務，全身心投入到他喜愛的科研中。這一年，也算是他科研路上的一個轉折。

2014年，李凱霖通過第八屆國創項目加入張育新教授課題組，用他自己的話說，這個項目對當時還是大二的他算得上很好的科研啟蒙。從中他體驗到科研的樂趣，享受到論文發表的成就感，也規劃了自己今后發展的道路。

如今在重慶大學材料科學與工程學院讀博一的李凱霖，以硅藻土為研究方向。在張育新教授帶動下，李凱霖也積極投身科普事業，還榮獲首屆中國——新加坡前沿科技創新大會優秀志愿者稱號。

作為一名科普志愿者，2018年，李凱霖來到重慶市石柱縣，為當地小學生開展了一堂生動有趣的科普講座。“小學生對動物和植物非常感興趣，但他們平常見到的都是大一點的實體，硅藻這樣的浮游生物平時見得少，必須在顯微鏡下才能看得見。我告訴他們硅藻長什么樣子，讓他們對藻類有一個基本的認識，他們對此都很感興趣。”李凱霖說。

“雛鷹計劃”是近年來重慶市探索普通高中創新人才培養的一項有益嘗試。李凱霖協助張育新教授，前后完成了三期“雛鷹計劃”的教學工作。“入選‘雛鷹計劃的學生來到我們實驗室，我帶著他們熟悉實驗室的規則，在保證安全的前提下，帶他們動手做實驗。實驗完成后，用得到的實驗數據再引導他們進行論文寫作、發表。”李凱霖說。

開展科普講座、帶著中小學生玩轉科學實驗，這樣的事李凱霖做了不少。同時，他自己的科研工作也一樣不落。截至目前，他一共發表SCI論文10篇。他表示，博士畢業后，會優先考慮到高校繼續做研究、繼續跟學生在一起，因為他喜歡科研和科普的純粹，也希望在這里面傳遞更多的正能量。