黨的二十大報告指出,要積極穩(wěn)妥推進碳達峰碳中和,實現(xiàn)碳達峰碳中和是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟社會系統(tǒng)性變革。北京大學(xué)深入貫徹新發(fā)展理念,于2022年設(shè)立北京大學(xué)必和必拓“碳與氣候”博士研究生未名學(xué)者獎學(xué)金。該獎項由澳大利亞必和必拓公司(BHP)捐資,旨在資助北京大學(xué)科研能力突出、研究工作富有創(chuàng)新性的優(yōu)秀博士研究生從事碳與氣候相關(guān)研究。希望此項榮譽能夠激勵北大學(xué)子肩負起應(yīng)對全球氣候變化的使命,積極探索未知世界,開展高水平學(xué)術(shù)研究,在“碳與氣候”相關(guān)領(lǐng)域發(fā)出青年聲音,產(chǎn)出創(chuàng)新成果,為建成人與自然和諧共生的現(xiàn)代化作出突破性貢獻。

鄧翀,北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院無機化學(xué)專業(yè)2019級博士研究生,師從黃聞亮助理教授,研究方向為f區(qū)元素配位化學(xué)與金屬有機化學(xué)。博士期間獲得北京大學(xué)校長獎學(xué)金、優(yōu)秀科研獎、北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院長陽獎學(xué)金等榮譽,是2022年北京大學(xué)必和必拓“碳與氣候”博士研究生未名學(xué)者獎學(xué)金獲得者。
大音希聲,大象無形。——《道德經(jīng)》

“自然”是中國人從古至今持久關(guān)注的話題。一方面,人們尊重事物自由變化發(fā)展的規(guī)律;另一方面,人們推崇人與外部環(huán)境和諧永續(xù)的觀念。新發(fā)展理念與“雙碳”目標的提出,將新時代人與自然和諧共生的議題提升到了新的高度。在這樣的背景下,我將自己的主線研究與CO?相關(guān)課題結(jié)合,幸運地獲得了今年的北京大學(xué)必和必拓“碳與氣候”博士研究生未名學(xué)者獎學(xué)金。作為一名在燕園生活了七年的學(xué)生,很榮幸有機會分享我對科研生活的一些體悟,希望能與大家共勉。
執(zhí)著熱愛,不負韶華
高中化學(xué)競賽的經(jīng)歷讓我較早地確立了對于化學(xué)的興趣,結(jié)構(gòu)之美讓我被配位化學(xué)、金屬有機化學(xué)等分支學(xué)科深深吸引。進入大學(xué),經(jīng)過兩年繁重的理論與實驗課業(yè)的考驗后,我加入了現(xiàn)在的課題組,開始探尋錒系金屬–芳烴配合物的結(jié)構(gòu)之美。在兩三年的研究基礎(chǔ)上,我發(fā)展了基于兩性金屬–芳烴相互作用的新型配位體系,應(yīng)用于稀土和錒系金屬的配位化學(xué),極大地便利了這些金屬的氧化還原調(diào)控。這類特殊的配體體系,為開展小分子活化轉(zhuǎn)化研究提供了具有潛力的平臺。
回顧我自己的研究歷程,能促使我一路堅持下來的唯有“熱愛”二字。因為這份執(zhí)著的熱愛,我沒有被卷入曾經(jīng)的轉(zhuǎn)專業(yè)大潮;因為這份熱愛,我能專注于鉆研自己的課題,拒絕跟風(fēng)與好高騖遠;因為這份熱愛,我在“坐冷板凳”的漫長時光中也能享受科研帶來的樂趣;也正是出于熱愛,我積極探尋與其他學(xué)科交叉融合的可能,終于在本次“碳與氣候”項目上找到了合適的突破口,與同仁一道肩負起應(yīng)對全球氣候變化的使命。可能每位初嘗科研滋味的朋友都應(yīng)該問自己這個問題:你熱愛你所從事的研究嗎?因為唯有熱愛,我們才有可能將時間和精力集中,努力解決在世界范圍內(nèi)真正有挑戰(zhàn)性的問題,不負最有創(chuàng)造力的一段年華。
正視挫折,悅納自己
當(dāng)我們下定決心開啟科研之旅,注定要面對許多困難時刻。小到失手打碎玻璃瓶,大到課題難以推進而被終止,都難免讓人陷入自我懷疑等消極情緒。在本次“碳與氣候”項目相關(guān)的一個實驗中,由于條件不當(dāng),我一直得不到滿意的結(jié)果,心中倍感沮喪。我花了很長時間才重拾信心繼續(xù)研究,沒想到更換條件后的第一次嘗試就順利得到了預(yù)期的結(jié)果。這件事給我的啟示是,在日復(fù)一日的探索中,保持良好的心態(tài)特別重要。試著相信自己,然后可以這么去想:不必用“失敗”去否定今天的反應(yīng),因為你又排除了一個不合適的條件;不必用冷眼去回應(yīng)審稿人的批評,因為他無償為你挑錯,只為你的文章以更好的姿態(tài)與讀者見面。
除了那些有價值的科研成果,平日科研訓(xùn)練過程中的經(jīng)歷也同樣值得重視。當(dāng)我們把關(guān)注的焦點移回“過程”,科研最純正的美與趣味才會顯現(xiàn)。我們在這過程中會閱讀體量巨大的文獻,會規(guī)劃一些青澀卻用心的實驗,也會收獲一張張潛藏著汗水與淚水的照片……最重要的是,我們終將習(xí)得自我尊重、自我悅納的能力,相比而言,那些所謂的挫折與“失敗”,顯得不值一提。“過程是風(fēng)景,結(jié)果是明信片”,這句歌詞常常在我耳畔給我力量。

珍惜機遇,蓄力前行
近年來,隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展,大量排放的CO?造成日益嚴重的環(huán)境問題。通過化學(xué)轉(zhuǎn)化理論上可以實現(xiàn)對CO?的利用,然而CO?的熱力學(xué)穩(wěn)定性和動力學(xué)惰性極大地限制了它的活化研究,迄今為止僅有寥寥數(shù)例能用于合成工業(yè)。為實現(xiàn)CO?的高效化學(xué)轉(zhuǎn)化,我們需要對CO?活化的微觀機制有更深入的理解,而基于配合物結(jié)構(gòu)的分子水平研究能為這一領(lǐng)域貢獻更多的基礎(chǔ)認識。
如前所述,我們組新發(fā)展的一類配體可用于f區(qū)金屬的氧化還原調(diào)控,并為小分子反應(yīng)性研究提供了合適的平臺。上個學(xué)期,我開展了CO?活化轉(zhuǎn)化的研究,并獲得了一些積極的初步結(jié)果。通過分析該體系的特點以及調(diào)研大量文獻,我提出系統(tǒng)性研究活性f區(qū)金屬配合物介導(dǎo)CO?活化轉(zhuǎn)化的設(shè)想。該體系存在金屬種類、金屬價態(tài)、取代基、反應(yīng)條件等諸多變量,同時便于結(jié)合理論計算分析,因而有望對CO?的活化與轉(zhuǎn)化機制提供一些系統(tǒng)認識。同時,我關(guān)注到了必和必拓公司捐資支持北大學(xué)子從事“碳與氣候”相關(guān)研究的訊息,隨后在導(dǎo)師的支持與實驗室同門的鼓勵下,申請了北京大學(xué)必和必拓“碳與氣候”未名學(xué)者獎學(xué)金,并幸運地獲得了資助。毫無疑問,這份沉甸甸的榮譽將鞭策我繼續(xù)潛心研究,努力為我國“雙碳”戰(zhàn)略貢獻力量。

背景材料:
北京大學(xué)于2022年3月設(shè)立北京大學(xué)必和必拓“碳與氣候”博士研究生未名學(xué)者獎學(xué)金。該獎項由澳大利亞必和必拓公司(BHP)捐資,旨在資助從事碳減排與氣候變化領(lǐng)域相關(guān)研究、科研能力突出、研究工作富有創(chuàng)造性的優(yōu)秀博士研究生。在發(fā)放獎學(xué)金的基礎(chǔ)上,該項目每年還將舉辦獲獎學(xué)生年度學(xué)術(shù)交流會,促進碳減排與氣候變化等相關(guān)的政策、技術(shù)、經(jīng)濟等領(lǐng)域的學(xué)術(shù)交流。