7月28日上午10點(diǎn),陽(yáng)光斜斜照進(jìn)江蘇師范大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室,童敏曼教授童敏曼正俯身調(diào)試設(shè)備,屏幕上跳動(dòng)的晶體衍射圖譜,像一串密碼等待破解。
“童老師,新樣品的COF材料吸附數(shù)據(jù)有點(diǎn)異常。”身后傳來(lái)學(xué)生急促的聲音。她立刻轉(zhuǎn)身,快步走到電腦前,目光掃過(guò)那些偏離預(yù)期的曲線。
“別急,我們調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)看看?!?/span>她輕叩鍵盤(pán),屏幕上展開(kāi)三維分子模型——這是她為材料科學(xué)界打造的“基因庫(kù)”。旋轉(zhuǎn)、拆解間,分子結(jié)構(gòu)的細(xì)微偏差逐漸清晰,問(wèn)題隨之迎刃而解,她指導(dǎo)學(xué)生將這組新的COF材料數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)。
這種快速突破難題的能力,源自她在該領(lǐng)域多年的深耕和積累。
COF材料(共價(jià)有機(jī)框架材料)和MOF材料(金屬有機(jī)框架材料)被譽(yù)為“分子海綿”,因其超高的比表面積和可設(shè)計(jì)性,在氣體存儲(chǔ)、污染物分離等領(lǐng)域蘊(yùn)藏應(yīng)用潛力。但要讓這些“微觀建筑”按需求精準(zhǔn)“施工”,需要跨越實(shí)驗(yàn)合成與理論計(jì)算的鴻溝。
2016年,博士畢業(yè)來(lái)到江蘇師范大學(xué)時(shí),童敏曼就瞄準(zhǔn)了這個(gè)難題。她帶著團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室里熬過(guò)多個(gè)通宵,歷盡艱辛終于創(chuàng)建出國(guó)際上首個(gè)實(shí)驗(yàn)合成的、可直接用于模擬計(jì)算的COF材料結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù),及包含百萬(wàn)個(gè)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的MOF/COF材料結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù),并建立了COFs的完整基因組學(xué)方法和基因庫(kù)。
“就像給建筑行業(yè)提供了標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件庫(kù),全球研究者都能調(diào)用這些‘分子零件’,對(duì)相關(guān)領(lǐng)域研究具有重要參考意義。”童敏曼笑著說(shuō),如今,數(shù)據(jù)庫(kù)材料已被國(guó)內(nèi)外40余個(gè)團(tuán)隊(duì)成功合成并篩選出性能打破紀(jì)錄的甲烷存儲(chǔ)等材料,相關(guān)成果入選Nature出版社“慶祝COF研究15周年”重要論文集并被選為Highlights推介,大大推動(dòng)了材料科學(xué)的發(fā)展。
在科研方面,她帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)圍繞國(guó)家重大需求進(jìn)行攻關(guān),提出“溶解—擴(kuò)散”策略設(shè)計(jì)核殼材料等創(chuàng)新策略,為高效分離難處理氣體打開(kāi)新路徑。她還主持國(guó)家自然科學(xué)基金面上、青年、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃子課題、江蘇省優(yōu)秀青年基金等7項(xiàng)國(guó)家級(jí)、省部級(jí)項(xiàng)目,在《Nature Communications》等期刊發(fā)表SCI論文50余篇,總被引3000余次。
除了基礎(chǔ)研究,童敏曼還深入企業(yè)一線車間,致力于將基礎(chǔ)研究成果轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問(wèn)題的方案。她成功為中國(guó)核工業(yè)集團(tuán)設(shè)計(jì)新型納米多孔材料,高效解決了核廢液中鑭系錒系金屬離子分離難題。
在講授《化工原理》課程時(shí),童敏曼用動(dòng)畫(huà)拆解精餾塔,還結(jié)合企業(yè)視頻及典型案例等,讓枯燥理論變得鮮活可感。“只要童老師在,再棘手的難題總有破解的辦法。就像聽(tīng)她的課一樣,連最枯燥的精餾塔原理都講得很有趣。”學(xué)生們常常這樣說(shuō)。
作為化工教研室主任,她帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)老師推廣《化工原理》國(guó)家線上線下一流課程,把優(yōu)質(zhì)教育資源送到國(guó)內(nèi)有需要的地方。“全國(guó)100多所高校在用我們的課程資源,有新疆的、云南的……優(yōu)質(zhì)教育資源就該像COF材料的孔隙一樣互聯(lián)互通?!彼笈_(tái)數(shù)據(jù),眼里閃著光。
這束光也照亮了學(xué)生們成長(zhǎng)的道路。在這里,學(xué)生能找到的不僅是學(xué)術(shù)指導(dǎo),更是心靈港灣。組會(huì)上,她讓學(xué)生輪流主講,鍛煉語(yǔ)言表達(dá)和解決問(wèn)題的能力;競(jìng)賽前,她陪學(xué)生一起熬夜修改方案,打磨細(xì)節(jié)。
作為導(dǎo)師和班主任,她所帶班級(jí)和指導(dǎo)學(xué)生屢獲校級(jí)優(yōu)秀班集體、國(guó)家及校獎(jiǎng)學(xué)金,考研錄取率和就業(yè)率位居前列,指導(dǎo)的多名研究生考入暨南大學(xué)、華東理東大學(xué)等名校深造。
“做科研要坐得住冷板凳,育人才更要下慢功夫?!蓖袈霓k公桌上,放著一本筆記本,里面記著每個(gè)學(xué)生的研究方向、性格特點(diǎn)等細(xì)節(jié)?!癈OF材料的魅力在于無(wú)限可能,教育與科研的魅力,也在于讓更多可能生根發(fā)芽?!?/span>
短短幾年,她榮獲江蘇省優(yōu)秀青年基金、江蘇省“青藍(lán)工程”優(yōu)秀青年骨干教師培養(yǎng)對(duì)象、江蘇省科協(xié)青年科技人才托舉工程、江蘇師范大學(xué)巾幗建功標(biāo)兵、江蘇師范大學(xué)青年五四獎(jiǎng)?wù)碌葮s譽(yù)。
從搭建材料數(shù)據(jù)庫(kù)到攻克企業(yè)科研難題,從講臺(tái)傳道授業(yè)到實(shí)驗(yàn)室點(diǎn)亮夢(mèng)想,這位青年學(xué)者用熱愛(ài)與堅(jiān)持,在分子世界與學(xué)子心田之間架起一座通往未來(lái)的創(chuàng)新之橋。

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