中國科學院大連化學物理研究所(以下簡稱大連化物所)研究員田文明是研究組里的“忙人”。
在一線做科研、指導研究生、擔任青促會副秘書長……同事們眼中的田文明總是很忙。去年10月,她還作為代表出席了中國婦女第十三次全國代表大會。
然而,田文明覺得自己是一個“不夠聰明”的人,因此每天要在實驗室待12個小時左右,很多不懂的地方要鉆研好久。在被問到遇到困難怎么解決時,她想了想說:“那只能花更多時間鉆研了。”
但是田文明并不認為這樣的人就不適合做科研,科研不只是天才的“游戲”。“我相信勤能補拙,也相信付出會有回報。”
田文明。大連化物所供圖
要新儀器也要新方法
2009年,田文明從東北師范大學化學專業畢業,選擇到大連化物所繼續深造。截至目前,她已經在大連化物所工作學習超過14年。“我應該是‘土生土長’的大連化物所人了。”田文明笑言。
她還記得剛入所時,導師沙國河院士就建議她轉向一個全新的研究方向——單重態氧在生物體系中的動力學研究。從化學轉到與生物交叉的學科領域,田文明費了些工夫,她經常到實驗室提取菠菜中的蛋白酶和培養細胞,以此進行生物體系內的光學信號探測。
這對沙國河來說同樣是一個全新的領域。“為了指導我,沙老師閱讀了大量文獻資料,然后才來跟我討論課題。”田文明回憶道。
經過博士期間的學習和鍛煉,田文明掌握了光路搭建、儀器檢測和數據分析等相關知識。畢業后,田文明加入大連化物所研究員金盛燁團隊,繼續開展光電材料相關動力學研究。
“做光電材料研究,原來的設備不能滿足實驗需求,于是動手實踐的環節變多了。”田文明告訴《中國科學報》。
光電材料和器件研究所用的儀器比較靈活,大多需要根據實驗目的自主搭建。于是,在金盛燁指導下,田文明和學生在實驗室自己動手搭建了激光共聚焦熒光壽命成像系統、太陽能電池光電流成像系統等,為后續實驗提供了技術支持。
“我們研發出一種載流子遷移動態可視化的新方法,能夠看到電荷在材料中運動的過程。”田文明介紹,“并且還能得到很多光物理參數,包括載流子壽命的長度、遷移率的大小、移動的距離等。了解材料的具體性質后,我們才能更好應用它。”
知道電荷往哪“跑”之后,田文明和團隊又考慮如何調控載流子運動,提高載流子利用效率。
“之前載流子的運輸是濃度梯度驅動的,像河流一樣‘水往低處走’。現在我們對材料進行調控后,可以讓電荷去往特定方向。”田文明說。
相關成果于2015年和2017年兩次獲得遼寧省自然科學學術成果獎一等獎。后續,他們將把這種方法擴展到實際器件的應用中,解析光生載流子動力學對效率的影響機制,將其應用于鈣鈦礦太陽能電池,以提高電池光電轉換效率。
做好研究也要做好科普
研究之余,田文明還積極做科普工作。“科普是我們應承擔的社會責任,所有科技工作者都有責任幫助公眾提高科學意識,包括提高中小學生對科學研究的興趣。”田文明這個觀點深受沙國河的影響。
在沙國河不足10平方米的辦公室里,擺放著各種科普實驗的裝置、書籍以及教具。自2004年起,沙國河就開始參與科普活動。此后的近20年間,他設計搭建了幾十種科普實驗裝置,將千余堂科普課帶進中小學。田文明進入大連化物所后,一直跟著沙國河開展科普活動。在各種科普活動中,都能看到她的身影。
“同學們洗衣服嗎?”通過一句簡單的開場白,田文明迅速和孩子們打成一片,并現場演示“油和水”混合分層的現象,以及在洗滌劑存在的情況下混合物的變化,一步步引導學生了解洗滌劑的去污原理。
孩子們不住的驚嘆聲和充滿好奇的眼神,無不表露出他們對科學的濃厚興趣。這也堅定了田文明繼續做科普的決心。
“就像沙老師說的,引導孩子們學科學、愛科學,將來就會有更多優秀的科技人才涌現。我相信在孩子們心里埋下的種子,終能長成參天大樹。”田文明說。
不是天才,只能“笨鳥先飛”
天才是少數,大多數的平凡人要多努力才行。田文明從讀書起就奉行這一觀念。文獻看不明白?那就下載下來一點點讀。遇到困難了?那就花時間一點點解決。“沒有天賦?那只能笨鳥先飛了。”
每天12個小時左右的工作時長,讓田文明大部分時間都“泡”在實驗室,比在家里的時間還長。
“孩子有時候醒來先找的是爸爸,我心里還是有點失落的。”如何平衡家庭和工作的關系,是擺在田文明面前的難題。但是她覺得,工作帶來的探索未知的趣味性和收獲果實的成就感,并不是十幾個小時這種冰冷的數字可以衡量的。
除了科研任務,她還“身兼多職”,帶了六七個研究生。作為帶學生的“新手”,田文明許多觀念都是從沙國河和金盛燁那里沿襲而來的。團隊采用的一直是“小而精”的管理模式,組內二三十名科研人員和學生,聚焦一個確定的研究方向,開展深層次的研究。
作為一名女性科技工作者,田文明總能敏銳注意到學生的情緒變化,很多時候看見學生因為做不出實驗而著急,甚至偷偷哭了,她都很心疼,立馬找學生聊聊,幫助他們紓解情緒。她還經常和學生一起奮戰,在實驗室里工作到很晚。“我只能盡量向沙老師和金老師看齊,在學生迷茫的時候多提供一些建議,在實驗室里多個人也能多個思路。”她說。
科研之余,田文明會坐下來畫畫。彩鉛、素描,山水、人物……作為一個沒有專業學習過繪畫的人來說,還是有點難度的。她將女兒可愛的樣子畫了下來,擺在桌子上,一抬頭就能看見女兒天真無邪的笑容。
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