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“搞科研首先要爱科研,基础科学研究在短时间内无法看到科学技术的实际应用,这就更需要科研工作者静下心、沉住气,为几十年甚至百年后的科技发展打下坚实基础。”14年来,东北师范大学化学学院教授、多酸及网格材料教育部重点实验室党支部书记臧宏瑛以行动践初心,“坐住冷板凳,下得苦功夫”是她科研攻关的最美姿态。
毅然回国 开展基础科学研究硕果累累
2007年9月,臧宏瑛成为东北师范大学化学学院的硕士研究生,从那时起,她便开始了自己的科研生涯。硕士读完,她又到格拉斯哥大学读博士,之后又成为格拉斯哥大学博士后。博士期间,她师从于国际著名化学家、皇室授勋教授Leroy Cronin教授,毕业时,Leroy Cronin教授为她提供了优厚的科研条件,希望她留下来,而她却毅然决定回国,回到母校东北师范大学开展多酸化学的基础研究工作。“我更喜欢国内的科研氛围,也想要把我的科研成果写在中国的大地上。”带着这样的初心,2014年她回到了自己热爱的土地,开始潜心钻研。
“刚回国组建实验室时,由于学院空间紧张,老教师们挤出一间旧实验室给我;科研经费不够,老教师想办法帮忙解决……”最开始半年里,臧宏瑛的科研工作并不是很顺利,但是在老教师和前辈的帮助下,她将难关一个个攻克。
为了快速开展实验,她不分昼夜和节假日吃住在学校。“我在办公室买了折叠床,白天联系维修和建筑工人改造实验室,联系厂家购买设备,晚上住在办公室看文献,申请基金项目。”臧宏瑛说,最初半年没有研究生,她就自己一边想课题,一边做实验,经常在实验室工作到很晚。就是这样日复一日坚持不懈、艰苦奋斗,让她的基础科学研究结出累累硕果。
课题设计、项目申报、项目实施、总结验收……自2014年成立课题组以来, 臧宏瑛一直围绕“如何设计新型多金属氧簇使之与水分子构筑连续氢键网络,实现快速质子传导”的科学问题开展相关研究工作。她全身心投入,锐意创新,带领团队成员积累翔实工作资料,反复验证实验结果。相关成果在《CCS Chemistry 》等化学类国际知名期刊发表,累计发表SCI论文90余篇。不仅如此,她还主持了国家自然科学基金面上项目和吉林省科技厅项目,并多次参加国内及国际学术会议,受邀做邀请报告和主题报告40余次。
期间,臧宏瑛先后获得吉林省“长白山学者”称号和第十六届吉林省青年科技奖。在追求人生理想的同时,她不忘培养自己的学子,帮助他们实现人生价值。截至目前,她先后培养了硕士研究生12名,博士生6名,其中6名博士生均在清华大学博士后站、扬州大学、华中科技大学等国内高校继续从事科学研究工作。此外,她还推荐多名本科生毕业后去厦门大学、长春应用化学研究所继续深造学习。
传播科学 科研教学互相促进践行创造性教育
多年来,臧宏瑛潜心科研的同时积极投身教育工作,引导学生走近科学、热爱科学。“每个学生都有无限潜力,我的任务就是利用自己所学,挖掘他们的潜力,陪伴他们一起进行科学研究。”臧宏瑛说。
在教书育人中,她坚持以人为本的教育方式,利用翻转课堂教学模式引导学生积极参与课堂教学。同时,通过讲解科学前沿热点,培养学生发现问题、解决问题的能力,激发学生对化学世界的好奇心。“我把我国最前沿的科研成果引入教学中,这不仅能让学生了解更多相关科研信息,更能增强学生的科研自信和民族自豪感。”针对“氢键”这部分知识,臧宏瑛将前沿科学发现“锂键”概念拓展到基础教学中,并形成优秀的教改论文,发表在《大学化学》2021,36,2011056上。她参与主讲的《化学概论A》课程获得国家级一流本科课程。
除常规教学外,臧宏瑛坚持每周抽出3个小时和学生一起精读相关领域文献,引导学生学习其中的精华之处,同时找出其不足或漏洞之处,训练学生综合思考的能力和批判思维能力。她还定期组织“头脑风暴”活动,激发学生创新思考问题的能力,并制定可行的实施研究方案。
“我不主张做快科研,我宁可陪学生们一起多花些时间去做源头创新。”一直以来,臧宏瑛坚持让学生做有意义的科学研究。“有时一个课题做下来需要四五年时间,很耗时,学生坚持不住的时候,我就跟他们谈心,鼓励他们。”臧宏瑛说。正是在她的带领和鼓舞下,学生们不畏艰难的科学作风、严谨求实的优良学风、求新探异的创新意识、艰苦奋斗的创业品格、合作沟通的团队精神得到磨炼。最终,他们的研究成果在《德国应用化学》等极具影响力的杂志上发表。
臧宏瑛认为,传播科学不只有在大学教书这一种方式。多年来,她积极投身科技科普和服务工作。2019年至2021年多次亲自为东北师范大学附属幼儿园小朋友讲科普知识,“有一次我为幼儿园小朋友演示了沙子难溶于水而盐易溶于水的实验,反响很好。虽然只是个小实验,但这也是让小朋友迈出了了解科学的第一步。”臧宏瑛说。
基础科学的研究与传播是臧宏瑛一辈子的事业,而在这条路上,她的脚步从未停止。“质子交换膜燃料电池主要用于新能源汽车,但生产质子交换膜的核心技术却一直被美国垄断。”臧宏瑛说。为了攻关这项“卡脖子”技术,她和同学们一起苦心研究8年。“目前我们初步得到想要的膜材料,下一步将尝试扩大规模。”臧宏瑛对科技攻关继续取得重大突破充满信心。王海跃