作者:严涛 来源:科学网微信公众号 发布时间:2023/11/27 20:49:48
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从东北到西北,她为地方高校带来校史新辉煌

 

2023年9月20日,Nature在线发表了题为“Geminal-atom catalysis for cross-coupling(双原子催化交叉偶联)”的研究论文,陕西理工大学教授于琦是论文共同第一作者。这是陕西理工大学建校65年来第一篇发表在国际顶刊上的论文。

拨通于琦的电话后,手机里传来周杰伦的《夜曲》铃声。这位独爱周杰伦歌曲的“80后”高考女状元,向《中国科学报》讲述了自己的成长和科研经历。从中可以看到,她之所以能为陕西理工大学创造这项纪录,既有偶然,也有必然。

于琦

全新机理,完成突破

于琦等人的研究报道了一类多相孪生双原子催化剂(GAC),以双铜位点的自适应性动态变化,实现了有机分子基团的高效偶联反应。

于琦告诉《中国科学报》,偶联反应对有机合成至关重要,通常是利用均相反应来实现。而他们研究的一大亮点是从多相反应入手,得益于巧妙的体系搭建,发挥多相反应适用性强、易于实现的优点。于琦形象地解释其原理:“就像两位小朋友面对面荡秋千,等他们靠近到一定程度后就会从秋千上下来,手拉手结伴离开。”

由于多相反应可以搭载更多的大分子基团来实现偶联,所以应用范围也更广,为开发绿色、高效的有机产品提供了重要机会,后期可以应用在药物和精细化工等领域。

2019年,于琦赴新加坡国立大学访问,与该校两位教授颜宁和吕炯的研究组开展合作研究,并联合发表了一系列研究论文。回国后,于琦对实验发现的多相双原子催化剂的偶联反应进行了理论研究,借助于计算模拟,尝试了多种反应路径。初步计算研究虽然可以基本解释实验结果,但于琦始终感觉反应路径有些缺陷,一时间感觉无从入手。

于琦在新加坡国立大学访学

在单原子催化理论的开创者之一、清华大学教授李隽的指导下,于琦经过反复讨论和计算验证,在上述偶联反应机理上找到了关键突破口。

当时正是元旦,于琦 “闭关”开始了对动态偶联过程的计算和模拟。她每天趴在电脑前,从早上6点起床看计算结果,到半夜依然在工作,每天的事情就是计算、分析、再计算。甚至到了热闹的除夕夜,于琦仍把自己关在房间里继续忙碌。

“虽然发量都少了很多,但那段时间真的是非常难忘又愉快。”于琦说,“我们查阅了大量资料,发现这个机理是前所未有的。”这也是这篇Nature论文亮点之一。

做研究不全是“坐冷板凳”,还有热爱 

陕西理工大学座落于陕西省汉中市,在这样一所“双非”西部高校,在Nature、Science这样的顶刊上发表论文殊为不易。于琦此次发表顶刊,有偶然,也有必然。

2004年,于琦以吉林省靖宇县高考女状元的身份来到吉林大学物理学院就读,并在大四被保研到吉林大学超硬材料国家重点实验室。博士毕业后,便应聘到了陕西理工大学工作。

作为土生土长又在本地读书的东北人,于琦从东北跑到了西北,勤勤恳恳为学校与西部作贡献。于琦回忆说:“当时来汉中时还没有高铁,到西安后还要坐4个多小时的汽车,翻过秦岭到达汉中。陕理工的领导与工作人员对我们非常热情,带我们领略了西北小江南的特色。我当场就直接与学校签了合同,并且很快安家到了汉中。”

身处西部,与发达地区相比,内地院校在各种机会上会有一些差距。“不过现在支持西部、支持女性科研的政策很多,比之前好多了。”于琦说,“归根结底,打铁还须自身硬。”

找到让自己不断进步的方式,这也是于琦能一直保持自信的原因,她的方法是多学习、多交流。无论学生时期,还是工作后,于琦学习的脚步从未停下。

在陕西理工大学的支持下,2016年于琦开始去清华大学访学,先后在化学系李亚栋院士和李隽教授课题组访问学习。看到清华少年班“天才们”有人十八九岁就读硕士,晚上实验室和图书馆依然灯火通明,于琦内心很受触动,更加如饥似渴地学习。她充分发挥材料物理背景的优势,在纳米材料科学和计算化学模拟交叉领域进一步打下了良好的基础,也弥补了客观条件的短板。

“有陕西理工大学的大力支持,有访学高校的帮助,我不会感觉科研是在‘坐冷板凳’,而是发自内心的热爱。”于琦说。

于琦在催化会议上作报告

没有规律可遵循,做导师是很重要的事

除了一线科研人员外,于琦还很珍视自己作为研究生导师的这个身份。

“对学生来说,选好导师是一辈子的事。”于琦觉得,导师在很大程度上决定了学生的科研之路,学生做什么怎么做,取决于导师会带到什么方向。

于琦回忆,读研时她遇到了恩师李红东教授。很多事情李红东会亲力亲为地教,还会提供很多参加国际学术论坛和会议的机会。

研二时于琦就获得了在国际会议上作报告的机会。“那是我第一次在大会上用英文作报告,紧张之余也很兴奋。我很清楚地记得报告后有位老师笑着说,虽然没太听懂我说了什么,但还是希望我解释一下光催化机理……就这样有些‘囧’地完成了第一次报告。”于琦现在回忆起第一次作报告的经历依然心潮澎湃。

组织“英语演讲比赛”教学活动

于琦现在把大量的时间和精力都花在了培养学生上,她会鼓励学生去尝试,并且为学生们创造实践机会,送学生多出去“见见世面”。她认为:“对我的学生们来说,学术成果固然很重要,学术思想和学术道德的培养同样重要。”

因为对学生爱之深,难免就会责之切,“平时我很随和,但是我对待组会很严肃,需要学生认真准备。”于琦说。

于琦经常在组会上提醒学生,要树立自己的目标,“有短期目标和长期规划,不断学习进步”,而她自己也在践行着这个理念。

“如果说我有什么心愿的话,那就是希望每一位和我一样的年轻科研人员,都可以崇尚科学,喜爱科研,体会到做科研的乐趣。”

于琦课题组研究生开组会

 
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