2021年初春，复旦大学高分子科学系的一场招聘面试上，青年学者徐一飞没有急着报成绩、数论文，而是强调了自己独特的研究思路：“我希望成为冷冻电镜技术的开发者，让这门技术更好地为高分子软物质学科服务。”

彼时，冷冻电镜因获得诺贝尔奖声名大噪。在很多科研人员眼里，它是一个昂贵而高效的成像工具，有着完善而系统的方法学，并主要适用于结构高度规则的生物样品。

徐一飞却抛出了不同的想法：冷冻电镜仍存在许多不足之处，且在化学材料领域有着巨大的应用潜力，有待青年科学家去进行深入研究开拓。

徐一飞

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徐一飞的回答，恰好切中了复旦大学高分子科学系的学科发展方向。面试后不久，复旦大学就向他递来了橄榄枝。

3年后，徐一飞已是复旦大学冷冻电镜平台建设的重要推动者之一。他带着实验室团队不断探索冷冻电镜在化学材料领域的新边界，合作者遍布全国。

2025年2月，徐一飞团队与复旦大学教授张波团队、徐昕团队合作，在Science上发表了新型嵌入式催化剂成果，让冷冻电镜技术走进能源氢能等国家战略需求的前沿。

徐一飞与合作团队在Science上发表成果

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1“开发者”

长期以来，在冷冻电镜领域，大部分科学家扮演了“用户”的角色——通过采用先进的软硬件设备，拍摄出更清晰的图像，再将结果应用到各自的学科研究中。但徐一飞始终认为，要形成真正的原创性科研成果，就不应仅仅满足于做一名“用户”，而是要做一名“开发者”。

徐一飞专注的方向较为“冷门”——使用冷冻电镜来研究软物质材料的形成机理和构效关系。由于软物质材料对外界刺激的敏感性，常规电镜很难对其进行精准表征；而冷冻电镜虽然能够瞬间定格样品在溶液中的真实形貌，却对具有复杂化学组分和物性的软物质材料常常失灵。

换句话说，眼前摆着的是一台世界顶尖的设备，但如何让它解决高分子软物质研究中更多的实际科学问题，几乎没有现成答案。

徐一飞喜欢琢磨这些难题。针对有机溶剂中的样品，他提出了阻断自由基连锁反应、开发新型冷却剂的思路，解决了样品易受辐照损伤、难以冷冻的问题。由此，他和合作团队观察到一种全新的“熟化诱导嵌入”结晶机制。这一发现直接催生了新的应用：团队设计出一种嵌入式的析氧反应催化剂，不仅将贵金属铱的用量降低了85%，还在工业条件下展现出远超预期的稳定性，打破了美国能源部设定的2026年设计指标。

除了催化剂，他的团队还将冷冻电镜拓展到天然纤维、水性涂料等软物质体系。对这些材料的精准表征，不仅回答了学术问题，还直接对接了企业需求，与陶氏化学、立邦涂料等企业的合作也在逐步展开。

在他看来，冷冻电镜从来不是实验室角落里的一台高端设备，而是一条不断被拓展的学科路径。“不只做用户，要做开发者”，不仅是一句口头禅，而是他科研思路的底色。

徐一飞进行冷冻电镜实验

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2“低谷期”

谁曾想到，在参加复旦大学这场招聘面试之前，34岁的徐一飞正陷入到科研和生活的双重“低谷期”。

那是他在海外做博士后的第五个年头。他已经有数项高水平的研究成果，还获得了享有盛誉的欧盟“玛丽·居里学者”项目资助。可徐一飞越发感觉，在国外无法实现自己的科研理想。最终他决定带着家人一起回国发展。

故事，要从他出国做博士后第一年开始说起。

2016年，从南京大学物理学院博士毕业的徐一飞，前往荷兰埃因霍温理工大学化学化工学院，开启了海外博士后“第一站”。导师是Nico ?Sommerdijk教授，是荷兰乃至世界冷冻电镜与高分子软物质材料研究领域的“先驱者”。

正是在Sommerdijk实验室，徐一飞第一次接触到利用冷冻透射电镜观测软物质材料这一“冷门”方向。

彼时，Sommerdijk实验室拥有一台冷冻透射电镜的原型机（Titan Krios电镜前身）。借助这台设备，徐一飞能够开展相关前沿探索。在几位老工程师的指导下，徐一飞第一次将软物质样品放入其中，原本混沌的界面在极低温下纤毫毕现，让人十分震撼。

“这是其他地方无法企及的机会。”徐一飞回忆。

为了支持他的科研工作，徐一飞的爱人也带着刚出生不久的孩子远赴海外与他团聚。那段日子对徐一飞而言，充实又忙碌。

徐一飞的博士后“第二站”，是英国利兹大学化学院。这一站却没有想象中那么顺利。他在英国的大部分时间，恰逢疫情暴发，实验室长期关闭，许多项目迟迟无法推进。尽管他顺利获得了“玛丽·居里学者”项目资助，却无法开展太多实质性研究，只能在家里查阅文献，整理以往的成果。

2021年初，徐一飞感染了水痘，高烧不退。由于国外就医不便，他在家中一度烧到42℃，整个人翻来覆去、浑身滚烫。那一刻，他第一次真切感到自己撞上南墙了。科研与生活双双陷入低谷的他，终于作出决定——回国！

3 太“卷”了

回国的决定作出后，徐一飞开始密切关注国内学术圈的招聘信息。

他开始刷一些社交媒体上的求职帖。越看，大数据就越给他推送相关的帖子。那段时间，徐一飞的手机被动辄“人均正刊”的求职帖淹没。

“求职帖上显示，好像人人都手握几篇正刊或大子刊。”徐一飞告诉《中国科学报》，在社交媒体的“鉴定标准”的衬托下，自己尽管有着不错的学术简历，但依然变得没那么自信了。

好在有一位师兄提醒他：“你不要去纠结帽子、论文，那些都不是最重要的。复旦大学作为国内的顶尖学府，更看重你的研究跟它的发展方向是否契合，你能带来怎样独特的价值。”

于是，徐一飞反复研读复旦大学高分子科学系的招聘启事，并在面试时毫无保留地展示了自己的优势：

首先，他介绍了自己在冷冻电镜研究软物质材料方面的经验。虽然冷冻电镜的使用者很多，但通过有针对性的方法学发展、将其应用于软物质领域的人极少，而这正是他最擅长的。

其次，徐一飞强调，自己非常乐于和擅长培育学生。在英国利兹大学做博后时，他培训了好几名外国学生，帮助他们掌握了这门具有挑战性的先进技术。

最后，他认真分析了高分子科学系现有的学科结构，甚至细致到每位老师的研究方向，并逐一说明自己的技术如何能够补充他们的研究、推动学科发展。

这些真诚而清晰的价值展示，打动了面试官，也使得徐一飞获得了在复旦大学工作的宝贵机会。

4 无心插柳

徐一飞能走上科研的道路，是“无心插柳”的结果。

这个眉清目秀的小伙子来自南京。高中时由于成绩优异，凭借自主招生，徐一飞由金陵中学实验班进入南京大学匡亚明学院理科强化班，选择了数理方向。没想到，迎来的本科四年是一场迷茫和混沌。

“数理方向有很多抽象的公式和概念。我常常质疑自己为什么要学这些东西，它究竟能做什么？”徐一飞坦言，他慢慢地陷入一种迷茫，找不到定位，兴趣也随之下降，甚至开始满足于能够顺利毕业，并找到一份稳定的工作。

本科毕业后，由于扎实的学业基础，徐一飞还是顺利保研到南京大学物理学院攻读硕士，并得到了晶体物理学专家王牧的指导。他接触的第一个研究课题，是利用扫描电镜研究磷酸钙生物矿物的结构和形成机理。

这种通过电镜直观地呈现出材料图像的研究方式深深吸引了徐一飞，他觉得这比那些抽象和晦涩的公式更加适合自己。

“把自己做的材料放到电镜下观察，会看到独特的结构。就像在玩侦探游戏——你怀疑现场发生了什么，用某种工具一看，果然如此。”徐一飞笑着说。

徐一飞告诉《中国科学报》，王牧教授的治学态度十分严谨，要将成果做到极致后，才会予以发表，而不是有了成果就赶紧发论文。而共同指导教师马国斌老师也非常细致，常常“手把手”带学生做实验。他们身上对于科学研究的纯粹深深感染了硕士阶段的徐一飞，使他慢慢从本科时的迷茫里走了出来。

真正让徐一飞爱上科研的，则是一场“无心插柳”的实验。

当时，徐一飞正在摸索研究磷酸钙的有序生长。他回忆，当时的摸索颇有些“找不着北”的感觉，很长时间都没有取得进展。某天，他忘了盖实验瓶，过了一晚再去看，竟发现水面上漂着一层晶莹剔透的薄膜。送去电镜下一看，薄膜中晶体的排列方式，竟与人体牙釉质如出一辙。经过进一步研究发现，这些薄膜的力学性质也和牙釉质很像。

就这样，硕士生徐一飞意外地取得了人生中的第一项科学进展，经过忙碌的论文整理，相关论文顺利发表在了晶体学知名期刊Crystal Growth & Design上。

原本毫无进展的研究，竟然意外开出了“花”。徐一飞第一次切身感受到科研的魅力——其不确定性既带来痛苦，也带来惊喜。

得知此事后，当时还是女朋友的爱人评价称：“你做出的‘人工牙釉质’，可以用来补牙，帮助病人。”

“如果说理科是创造价值，文科就是发现什么东西有价值。”徐一飞告诉《中国科学报》，正是当时在南京大学文学院读研的爱人看到了他的价值，成为科研路上最坚定的支持者。当时父母担心他在科研方面做不出成绩，建议他早点毕业，去考公务员、找个稳定工作，但爱人一直坚信徐一飞能做科研，哪怕只是一点点进步，也会对人类有贡献。

爱人的支持，对于他一路坚持到现在是至关重要的。

5“反内卷”的课题组

“‘表征’是真正理解材料结构、性能、特性和制备方法的前提。人有五‘感’，视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉，而表征是科学之‘感’。没有表征，科研就是‘盲人摸象’。”

这门名为“材料科学导论”的课，徐一飞已经在复旦大学讲了两年。今年9月，将迎来他讲这门课的第三年。

徐一飞向同学们展示材料样本

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来到复旦后，徐一飞要承担的任务不只是科研、教学和学生工作，他还参与了“从零开始”搭建冷冻电镜平台。

刚入职时，系里只有一台老旧的电镜，徐一飞只好带着学生用老旧电镜练手。直到2022年秋天，新平台终于建好并投入使用，拍下了第一张清晰的胶原纤维图像。

时至今日，电镜平台已为校内外55个课题组提供了表征服务，成为高分子科学系的王牌技术之一。

在科研成果上，冷冻电镜的引入极大拓展了学科边界。徐一飞与多位合作者合作，解决了能源催化、电池界面、金属有机框架材料等研究中的关键表征难题。例如，除了前文中提到的在催化领域取得的研究成果外，他们还能够通过冷冻电镜观测到锂电池电极中纳米孔道的三维分布、以及电极界面的演变过程，部分相关合作成果已发表于Nature、Nature Chemistry等高水平期刊。

在培养学生方面，徐一飞延续了自己成长道路中受到的启发——科研需要自由和热情。因此他为课题组立下了几条特别的“规矩”：学生不打卡、不加班；导师不得占用休息时间搞团建；只要不打扰别人，午休时间可以在办公室休息和娱乐。今年，他又新增了一条：给表现优秀的同学额外发放年终奖。

徐一飞课题组成员合影

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“与其约束学生，不如约束自己”。这是徐一飞的信条。任务没做完，他就自己加班。在这种宽松的氛围中，团队成员不仅没有躺平，反而更加积极地参与到科研工作中，同时也更愿意和徐一飞进行课题方面的探讨和交流。

此外，徐一飞还特意安排每个学生都从事不同方向的研究，从而避免了实验室内部的激烈竞争，促进了同学之间的良性合作。

“我不喜欢内卷。若有可能，我希望建设一个‘反内卷’的课题组”，徐一飞表示。如今，他的实验室里虽然只有9个人，却保持着“小团队、大产出”的状态。在徐一飞眼中，科研是一种“看见”——用电镜去看清材料的微观世界，用心灵去看见学生的潜能与热情。

*本文图片均由受访者提供