上科大“学霸”以第一作者身份在国际期刊发表一项颠覆性的研究成果

　　又是一年毕业季。在上海科技大学，一批大四生将成为首届本科毕业生，物质学院的陈安琪就是其中之一。在老师和同学心中，她是当之无愧的“学霸”，不仅保持全院第一的好成绩，今年2月还以第一作者的身份在国际顶尖期刊《Cell》杂志姐妹刊《Joule》上发表论文，对二氧化碳减排提出新的结论。她放弃出国留学的机会，选择毕业后继续在上科大读研深造。

　　颠覆思维定式

　　通过大规模减少温室气体排放，尤其是二氧化碳的排放，将2100年时相对于第一次工业革命前的全球温度升幅控制在2℃以内，是本世纪人类面临的最大挑战之一。陈安琪说，她所在课题组的研究重点，就是将二氧化碳转化成其他易于运输储存、高附加值的非气态产物，“简单来说就是在减排的同时，变废为宝。”
　　不过，要达成二氧化碳转化，需外加电能催化。然而电力的获得以及整个操作过程，也会排放大量二氧化碳。学界普遍认为，应尽量使用风能、太阳能等清洁能源，达到二氧化碳减排目的，但这种减排方式也遇到瓶颈。“虽然发展风能、太阳能等低碳能源是未来的趋势，但目前这些能源只能间歇性发电，其规模在近期无法满足减排需求。目前，化石能源还是二氧化碳转化时主要使用的能源。”
　　不少人质疑，若使用化石能源进行二氧化碳转化，会造成更多二氧化碳排放。情况真的如此吗？为了论证这一点，陈安琪搜集和整理了大量数据，经过和课题组导师林柏霖教授的反复讨论和思维碰撞，他们得出令人诧异的结论：利用化石燃料驱动二氧化碳的电催化还原，能够实现二氧化碳的净负排放。
　　一开始得到这个颠覆性的结论时，陈安琪还有些怀疑：这个结论和主流文献观点相矛盾，真的正确吗？在导师的鼓励下，她打消顾虑，进一步论证。经过近两年的研究，今年2月，这项颠覆思维定式的研究成果发表。从理论和规律上，为二氧化碳化学固定这一减排策略打开“化石能源”这扇大门，为最终实现温控目标创造更多机会。他们还创造性地提出用两个简单公式描述途径众多、操作复杂的二氧化碳减排过程，用来对其他减排策略进行分析。

　　实验室“劳模”，从小课题突破

　　这次科研突破，源于林柏霖给学生布置的一项“家庭作业”。这项课题需要学生搜集大量信息并自学相关理论，没有毅力难以坚持。“当时我布置这项额外思考题给学生们，几个研究生都不了了之，只有陈安琪坚持了下来。”在林柏霖看来，作为本科生，陈安琪能在这本期刊上发表论文十分不易，即使是斯坦福、加州理工等国际顶尖院校的硕士研究生和博士生，能够做到的也是凤毛麟角。
　　对陈安琪的性格，林柏霖打了个比方——如果出一张考卷，满分是100分，有人可能做到60分就心满意足，有的可能到80分、90分就给自己点赞，而安琪是做到100分还不满意，希望拿到120分的人。“这或许是她能够从一个课外作业形式的小课题一点点突破，最终完成科研突破的一个原因吧。”
　　早在大一下半学期，陈安琪就进入林柏霖的课题组，边完成日常课业，边在实验室里和二氧化碳打交道。学业最忙的时候，她整天奔波在实验室和课堂之间。为了挤出时间做测试，她常常早上7时就去实验室，晚上9时多才回寝室。大二那年春节，恰逢研究处于最关键阶段，陈安琪临时取消回家的火车票，在学校待到大年三十才离开。
　　“劳模”陈安琪打动了周围的老师和同学，一些学弟学妹把每天最早到实验室的陈安琪称作“一姐”。“虽然兼顾学业和科研很辛苦，但我认为两者都很重要。没有扎实的基础，在实验室做得再久，也只是操作得比较熟练罢了，遇到问题很难独立解决。”

　　放弃出国留学

　　在课堂和实验室中培养出的独立思考能力和批判性思维，是陈安琪在上科大获得的一笔宝贵财富。她还记得五年前到上科大时的情景，高二那个暑假，她从河南洛阳来到上海，参加上科大的高中生夏令营。当时的上科大还是一片工地，但教授的教学理念深深吸引了她，“高中时我对未来很迷茫，只是因为物理、化学成绩较好，就选择了理科。听了教授的一番话，我才决定走科研道路，家人也很支持。”就这样，高三毕业时，陈安琪以优异成绩考到上科大，在当时的河南报考学生中名列第一。
　　作为上科大首届本科生，大学四年是陈安琪与上科大共同成长的四年。“学校最初的艰苦状态，只有我们经历过，但我觉得学校兑现了当初对我们的承诺，给每位学生提供了丰富的教研资源。”陈安琪说。和一般高校一个班级配备一位辅导员不同，上科大的本科生没有班级的概念，每6个本科生配备3位导师，从学业和生活上进行指导。
　　“对于陈安琪这样有憧憬又有干劲的学生来说，在上科大做科研可以说是如鱼得水。”林柏霖说。学校配备了核磁共振波谱仪、电子显微镜等多台高端科研设备，学生能很方便地预约使用。上科大和周边的研究所有着不输国外院校的丰富资源，这让陈安琪决定放弃出国深造，留在上科大读研。她坦言，之前已经抽空准备好了语言考试，但在实验室的科研经历让她认识到，提升个人能力关键还在于自我要求。另外，她也心系着实验室里已经有些眉目的研究课题。
　　现在，陈安琪又开始“泡”在实验室里，为二氧化碳转化的规模化应用努力着。“虽然基础科研距离规模化应用还很遥远，但我希望自己的研究能真正对改善环境和能源问题有所裨益。”

（文章来源：《解放日报》2018年6月21日第6版）

荐稿人：lry   2018-06-21    执行编辑：lyh 2018-06-21  责任编辑：zjy  2018-06-21

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