徐一飞向同学们展示材料样本。受访者供图

■本报记者 王兆昱 见习记者 江庆龄

2021年初春，复旦大学高分子科学系的一场招聘面试中，青年学者徐一飞没有急着报成绩、数论文，而是着重介绍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，冷冻电镜因获诺贝尔奖而名声大噪。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，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观点：冷冻电镜仍存在许多不足之处，且在化学材料领域有巨大的应用潜力，有待青年科学家去深入研究。

徐一飞的介绍，恰好契合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《科学》上发表了新型嵌入式催化剂成果，让冷冻电镜技术走到能源氢能等国家战略需求的前沿。

一条不断拓展的学科路径

长期以来，在冷冻电镜领域，大部分科学家扮演着“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；冷冻电镜虽然能够瞬间定格样品在溶液中的真实形貌，却常常在具有复杂化学组分和物性的软物质材料研究方面失灵。

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，超越了美国能源部2026年的设计指标。

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，与多家企业的合作也逐步展开。

在徐一飞眼中，冷冻电镜不只是实验室里的一台高端设备，还是一条不断拓展的学科路径。“不只做用户，要做开发者”，是他科研思路的底色。

回国求职

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

故事要从他出国做博士后第一年说起。

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”。他的导师是埃因霍温理工大学教授Nico Sommerdijk，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”。

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见，十分震撼。

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

徐一飞博士后“第二站”是英国利兹大学化学院。这一站没有想象中的顺利。他在英国时赶上疫情暴发，实验室长期关闭，许多项目无法推进。尽管他顺利获得了欧盟“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，徐一飞感染水痘，高烧不退。由于国外就医不便，他一度烧到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了“南墙”。科研与生活双双陷入低谷的他，当即决定回国。

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。“看求职帖上的内容，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“鉴定标准”的衬托下，尽管自己有不错的学术简历，但变得没那么自信了。

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，招聘单位更看重你的研究跟他们的发展方向是否契合，你能带来怎样的独特价值。”

于是，徐一飞反复研读复旦大学高分子科学系的招聘启事，并在面试时恰到好处地展示了自己的优势：擅长将冷冻电镜应用于软物质领域、乐于并擅长培养学生、自己的技术能够补充并推动学科发展。

这些优势打动了面试官，也使得徐一飞获得了在复旦大学工作的机会。

“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，通过自主招生，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，并选择了数理方向。他没想到，本科四年迎来的是一场迷茫和混沌。

“数理方向有很多抽象的公式和概念。我常常质疑为什么要学这些东西，它究竟能做什么？”徐一飞坦言，进入大学后，他陷入一种迷茫的状态，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。不过他没有放弃对学业的追求。

本科毕业后，徐一飞被保送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。

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》，王牧的治学态度十分严谨，要将成果做到极致后，才会考虑发表，而不是有了成果就赶紧发论文。共同指导教师马国斌也非常细致，常常“手把手”带学生做实验。他们对于科学研究的那份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，发现水面上漂着一层晶莹剔透的薄膜。放到电镜下一看，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，硕士生徐一飞意外获得了人生中的第一项科学进展，相关论文发表于晶体学知名期刊《晶体生长与设计》（Crystal Growth & Design）。

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鼓励他：“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》，当时在南京大学文学院读研的爱人是他科研路上最坚定的支持者。

“小团队、大产出”

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

刚入职时，复旦大学高分子科学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，电镜平台已为复旦大学校内外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一起解决了能源催化、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，部分合作成果已发表于《自然》《自然-化学》等期刊。

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。

“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”——用电镜看清材料的微观世界，用心灵看见学生的潜能与热情。