專(zhuān)注第一性原理計(jì)算輔助鋁離子電池材料開(kāi)發(fā)研究,在Advanced Materials等SCI期刊發(fā)表論文4篇;愛(ài)好篆刻、繪畫(huà)、木工、編織、種植……這是復(fù)旦2021級(jí)材料科學(xué)系材料物理與化學(xué)專(zhuān)業(yè)直博生(碩士階段)徐天在復(fù)旦的點(diǎn)滴生活。
日前,徐天獲2021—2022學(xué)年度研究生國(guó)家獎(jiǎng)學(xué)金,登上《人民日?qǐng)?bào)》。
徐天的父親從事化學(xué)相關(guān)工作,家里化學(xué)類(lèi)書(shū)籍?dāng)D滿書(shū)架。初中時(shí),他從父親的書(shū)架上抽出一本舊化學(xué)課本《無(wú)機(jī)化學(xué)》(上),翻閱之后,被奇妙的化學(xué)世界所深深吸引。“把它當(dāng)‘閑書(shū)’來(lái)看,就蠻好玩的。”他就這樣看完了一本又一本。
(資料圖片)
大二專(zhuān)業(yè)分流時(shí),徐天毫不猶豫地選擇了材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)。為了積攢科研方面的經(jīng)歷,他了解到余學(xué)斌教授領(lǐng)銜的課題組主攻新型儲(chǔ)氫材料開(kāi)發(fā)等方向,這正是自己的興趣所在,于是在大二下半學(xué)期時(shí),他寫(xiě)郵件申請(qǐng)加入余學(xué)斌教授課題組。
徐天跟隨師兄師姐進(jìn)行鋁離子電池正極材料的研究。很快,他便發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室與書(shū)本是兩套不同的學(xué)習(xí)體系,“書(shū)本可以幫助我們夯實(shí)理論基礎(chǔ),而在實(shí)驗(yàn)室里,你能接觸到更前沿的東西。”
大四時(shí),徐天以績(jī)點(diǎn)專(zhuān)業(yè)第二名的成績(jī)成功入選復(fù)旦首批“卓博計(jì)劃”,成為材料物理與化學(xué)專(zhuān)業(yè)的一名直博生,并繼續(xù)師從余學(xué)斌教授。
直博階段,在導(dǎo)師的引指導(dǎo)下,徐天將第一性原理計(jì)算輔助鋁離子電池負(fù)極材料開(kāi)發(fā)作為自己的研究方向。鋁離子電池負(fù)極是電池的重要組成部分,也是決定電池最終性能的重要一環(huán)。但學(xué)界現(xiàn)有研究主要集中在鋁離子電池的正極,對(duì)負(fù)極的研究少有人涉及,可閱讀的文獻(xiàn)也較少,是塊極富挑戰(zhàn)性的“硬骨頭”,需要去不斷摸索。徐天直面這些現(xiàn)實(shí)困難,選擇勇闖。目前,他主要致力于提高鋁離子電池負(fù)極的性能記錄,為全電池整體性能的提高打下基礎(chǔ),并希望為后續(xù)負(fù)極材料的開(kāi)發(fā)提供一種普適性的思路。
在余學(xué)斌課題組里,一直有個(gè)不成文的慣例:學(xué)習(xí)輔助計(jì)算方法,來(lái)輔助整個(gè)課題組完成計(jì)算。當(dāng)余學(xué)斌問(wèn)徐天是否愿意學(xué)習(xí)第一性原理計(jì)算時(shí),他欣然同意,“總需要有人來(lái)做這件事。”第一性原理,即從頭計(jì)算,不需要任何參數(shù),只需要一些基本的物理常量,就可獲得材料的結(jié)構(gòu)、電子、光學(xué)、催化等基本性質(zhì),已經(jīng)廣泛應(yīng)用于能源、催化、半導(dǎo)體等熱門(mén)研究領(lǐng)域。在組里,一有空他就自學(xué)第一性原理計(jì)算及相關(guān)理論,如今早已熟練掌握這一計(jì)算技術(shù)。
忙于自己的科研之外,徐天參與到師兄和師姐的課題中,運(yùn)用第一性原理計(jì)算的研究方法完成體系微觀機(jī)理的分析,提升文章的深度和質(zhì)量。作為共同作者,徐天在Advanced Materials等SCI期刊發(fā)表論文4篇。
“輕松、自由、有人文關(guān)懷”,徐天如此形容課題組的氛圍。談及導(dǎo)師,徐天說(shuō)導(dǎo)師對(duì)自己最大的影響是教會(huì)他做科研的態(tài)度。“余老師常說(shuō),時(shí)間是立體的。要學(xué)會(huì)合理安排自己的時(shí)間,在相同的時(shí)間內(nèi)搭建更多的體系,開(kāi)展更多的實(shí)驗(yàn)研究,實(shí)現(xiàn)更高的效率。”
“做實(shí)驗(yàn),可能十次有九次都是失敗的,有文獻(xiàn)問(wèn)題,也有材料本身的性能問(wèn)題,但這都是可以預(yù)見(jiàn)的,沒(méi)有什么事是一蹴而就的。”他會(huì)為自己設(shè)立階段性的任務(wù)與目標(biāo),完成后便能獲得成就感,用輕松的心態(tài)去迎接下一個(gè)挑戰(zhàn)。
實(shí)驗(yàn)室之外的徐天,興趣廣泛,內(nèi)心充盈,對(duì)世界充滿好奇。他偏愛(ài)學(xué)習(xí)新技能,喜歡篆刻、繪畫(huà)、木工、編織、種植,也愛(ài)閱讀文史哲類(lèi)書(shū)籍,“好讀書(shū),不求甚解”。這些看上去似乎不屬于“理工男”的特質(zhì)構(gòu)成了奇妙的反差感,理工學(xué)科的嚴(yán)謹(jǐn)與人文學(xué)科的溫和在他身上交織融合又渾然為一體,讓他在“科研人”的標(biāo)簽之下,又多了幾分文人氣質(zhì)。
透過(guò)這些愛(ài)好,徐天得以窺探人類(lèi)幾千年歷史進(jìn)程中凝結(jié)的智慧,“那些我們先輩累積的璀璨的智慧,凝結(jié)在一種技術(shù)中,或是一本書(shū)中,我們跨越幾千年的時(shí)光去看去讀,會(huì)被深深地震撼。”他也在書(shū)中體驗(yàn)到另一種不同的人生。“你可以體驗(yàn)古人的生活風(fēng)貌,這個(gè)時(shí)候或許才能更真實(shí)地感受到,他們是歷史上真實(shí)存在過(guò)的,而不僅僅是史書(shū)上的幾句話、幾個(gè)字。”
“學(xué)畫(huà)畫(huà),我是出于自?shī)首詷?lè),用來(lái)鍛煉自己的審美趣味。端坐畫(huà)板前,屏聲靜氣作畫(huà)兩小時(shí),是我解壓的方式。”“看著自己種下去的花結(jié)苞、西瓜苗越長(zhǎng)越大,很有成就感。”對(duì)于愛(ài)好,徐天沒(méi)有功利心、不求精通,只注重過(guò)程中最真實(shí)的體驗(yàn),用輕松的心態(tài)去嘗試、去感受。這種松弛感也給他帶來(lái)一些奇妙的際遇,讓他與生活的驚喜不期而遇。“有一次在西湖邊不經(jīng)意間發(fā)現(xiàn),中國(guó)印學(xué)博物館就在西湖孤山上。進(jìn)去后看到自己臨摹過(guò)的印章的真品竟然就在眼前,那一刻真的蠻驚喜。”
在他看來(lái),這樣的瞬間像是生活給予的禮物,是“現(xiàn)代生活里難得的寧?kù)o時(shí)刻”。
回顧在復(fù)旦六年的求學(xué)生涯,從對(duì)化學(xué)滿懷憧憬的“科研小白”,到斬獲國(guó)獎(jiǎng)的“科研大神”,徐天用熱愛(ài)與堅(jiān)持,將每一步都走得腳踏實(shí)地、堅(jiān)定不移。實(shí)驗(yàn)室里的他,潛心耕耘、埋頭鉆研,收獲累累碩果;實(shí)驗(yàn)室外的他,也懂得用心體悟生活的美好,收獲精神世界的豐富與充盈。“珍惜青春年華,心懷崇高理想”,是徐天認(rèn)為復(fù)旦青年應(yīng)具有的品質(zhì)。
未來(lái),他希望能夠繼續(xù)深耕于科研領(lǐng)域,將理論與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來(lái),進(jìn)一步提高鋁離子電池的性能。“希望能做出一些實(shí)用的東西。”