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博雅新材|北京大学材料科学与工程学院新进教师赵晓续博士专访

发布者:  时间:2022-08-05 15:47:34  浏览:

为更好展现人才队伍建设蓬勃面貌,激励青年学生立志学术,北京大学材料科学与工程学院开设“博雅新材”栏目,邀访近期新入职的教师畅谈学术经历与思考。


Q:您的简历。

赵晓续,2014年于新加坡南洋理工大学材料科学与工程学院获一等荣誉学士学位(First Class Honours),2018年于新加坡国立大学综合科学与工程学院获博士学位,后继续进行博士后研究。2020年获Presidential Postdoctoral Fellowship后加入新加坡南洋理工大学材料科学与工程学院继续进行研究工作,2022年加入北京大学材料科学与工程学院。


Q:请简单介绍一下您的研究方向和目前的研究工作。

我的主要研究方向是球差矫正扫描透射电子显微镜学,围绕“低维量子材料的亚原子结构解析与调控”这一课题开展研究工作,主要以低维量子材料作为研究对象,一方面结合高空间以及高能量分辨的球差校正扫描透射电镜表征,从亚原子尺度层面解析和构筑低维量子材料的微观结构,建立微观原子拓扑结构与宏观物性之间的关联;另一方面利用球差电镜中汇聚电子束辐照、热耦合及其他原位方法在亚原子尺度构筑特异性拓扑结构,系统研究低维量子材料的原子动力学和演变机制。研究目的是实现低维量子材料结构拓扑性与系列物性的有效调控。该研究方向融合了物理、化学、数学等多个学科,属于前沿交叉研究领域。目前具体的研究内容包括:1.球差矫正扫描透射电子显微镜学;2.奇异拓扑结构解析;3.电镜图像深度分析与处理。近五年以第一作者或通讯作者在Nature, Nat. Nanotechnol., Nat. Mater., Nat. Comm., Sci. Adv.,等学术期刊发表论文超过40篇。多篇论文被国际上多家媒体报道,多篇综述评论认为处于该研究领域的前沿。


Q:可否介绍一下您的求学经历?是由于哪些机缘促使您选择了目前的研究方向?能否分享一下您的求学之路上最难忘的记忆?

我的中学就读于西安交通大学附属中学,我的母校一直坚持素质教育,所以中学时代的全面发展为我今天的科研工作打下了坚实基础。我的本科就读于新加坡南洋理工大学材料科学与工程学院,上大二的时候,我就开始去各位教授的课题组做实验。在早期实验室里的科研实践为我今后的研究打下了良好的基础,不仅以一等荣誉学士学位本科毕业,同时也发表了4篇SCI文章。之后我进入新加坡国立大学综合科学与工程学院攻读博士学位,刚读博的时候我的研究方向并不是电子显微镜学,恰逢当时新加坡国立大学在东南亚搭建第一台球差矫正扫描透射电子显微镜,为此,我被选派去美国橡树岭国家实验室提前学习电镜技术。由低维材料制备转方向去做电子显微镜学,当时感到心里没有底比较忐忑。这要非常感恩我的两位博士导师StevePennycook和LohKianPing教授,也非常感谢当时周武教授在美国橡树岭国家实验室对我的悉心栽培,他严谨的学术态度和敏锐的科研思路对我启发很大。现在回头看,我庆幸迈出了这一步。2020年,我申请到PresidentialPostdoctoralFellowship后,便回到了母校南洋理工大学继续进行电子显微镜学研究工作,合作导师LiuZheng教授给了我很大的支持和帮助。回望我这十几年的学习和研究之路,得益于每一个阶段都遇到了非常好的恩师和伯乐,以及周围非常好的同学和同事,有他们的支持与帮助,才有我今天取得的一些成绩。我也要向他们学习,期望以后也能为国家的科研事业培养优秀的人才。

在FEMMS会议上与StevePennycook教授(中)和JuanCarlosIdrobo教授(左一)的合影


求学之路上最难忘的记忆是在本科第三年。当时我在HngHueyHoon教授课题组做实习。那个时候课余时间都花在了做实验室上,但是经过一个学期的刻苦努力,最后期末评审的时候分数却很低。我很沮丧,便去Hng教授办公室问她为什么我的努力和付出没有被其他评委老师所认可。Hng教授跟我谈了整整一个下午,她一直在开导我,鼓励我。她真切的跟我说做科研和平时读书考试是完全不一样的,并不是你越努力就越有成果。虽然你很努力但是实验中最关键的问题并没有解决,没有功劳也有苦劳这种想法在科研领域是完全站不住脚的。她还跟我说如果以后你想走科研这条道路,一定要记住要有良好的心态去接受即使你很努力但在一定时间内也没有任何收获这个现实,欲速则不达。花时间理解实验中的关键科学问题,然后解决它,只有这样最终才一定会成功,这些教诲我一直铭记在心。博士第二年我开始做电镜方向研究,因换方向后我博士前三年没有发表一篇自己的文章。但我并不气馁,在导师们的悉心指导下我始终坚持做实验,功夫不负有心人,在博士的最后一年我的第一篇论文在Nano Letters上发表了,在后续几年内陆续发表了很多论文。感谢当年Hng教授对我的教诲,使我能够一直坚持没有放弃。十年磨一剑,或许这是众多科研工作者必须要跨过的坎儿。还有一个难忘的经历是我获得了2018年度国家优秀自费留学生奖,并有幸作为新加坡优秀获奖代表在中国驻新加坡大使馆的颁奖典礼上发言,与大家分享我的经验和故事。

赵晓续博士在国家优秀自费留学生奖新加坡使馆区颁奖典礼发言,及Loh Kian Ping教授课题组博士毕业留影。李兴博士(前排左一)、冷凯博士(左二)、LohKianPing教授(左三)、王子颖博士(左四)、赵晓续博士(左五)和陈仲欣博士(左六)。


Q:对您而言,材料学科最独特的魅力是什么?

材料学是一门充满奥妙的交叉型应用学科,她融合了化学、物理等众多学科的基础,又有自己独有的特色。世间所有的材料都是由各种各样的原子堆积而成,因为不同材料的元素和结构不同,因此他们的性质各不相同。比如我们常见的碳材料,即使材料组成都是碳原子,但因为结构堆积不同,他们可以是石墨、金刚石、碳纳米管、无定形碳、富勒烯、石墨烯、石墨炔等拥有迥异物理化学性质的碳材料。解析这些材料的原子结构,分析他们的性质和特征,是一件非常有趣的研究,这是材料科学尤其是电子显微镜学最独特的魅力。

只有在原子尺度了解了材料的结构和特征,我们才能从本质上理解材料的各类物理化学性质的来源。所以利用电子显微镜学研究应该是研究材料物理学、基础材料学的最前沿学科。利用球差电镜,我已经在亚埃尺度研究了上百种材料并解析了他们独特的原子结构,每次观察到一个新原子结构或者新的拓扑特征的时候,我都会非常的激动。比如这张“心形”的MoSe2纳米片,证明在原子尺度也是可以很有“爱”。

“心形”MoSe2纳米片(扫描透射电镜-环形暗场像照片)-美国橡树岭国家实验室NionUltraSTEM100所拍(周武教授指导)


Q:您为什么选择加入北京大学材料科学与工程学院?对于日后的教学科研工作有什么期待和计划?

高中时期我最敬佩并且对我影响最深的是西安交通大学附属中学教化学竞赛的陈国永老师,她就是北大数院毕业的高材生,所以我一直对北大充满了敬仰之心。北京大学是中国最高学府,材料学院又是北大倾全力重点打造的重要专业,拥有全国乃至世界最好的科研平台和最优秀的学者,能加入北大材料学院是我的骄傲与荣幸。

对于日后的教学科研工作,我希望能像我的老师们对我的教诲那样,耐得住冷板凳。我期望功成不必在我,但功成必定有我,踏踏实实的做基础科研,朝着重大基础研究进发,探索科学无人区,希望自己以后能为国家基础材料的进步和应用做出自己的贡献。在教学方面,不仅要把课堂的知识教好,也希望通过我自己的亲身经历,鼓励更多的北大人加入到未来的科研工作当中。只有吸引更多优秀的年轻人进入到科技领域,我们的国家的未来才会更有希望。我在海外待了十几年,真真切切的体会到了国家的概念。所以我一直坚持,也希望大家和我一样牢记“科学无国界,但科学家有祖国”这句话,期待更多的海外北大人能够学成之后回到祖国,无论什么时候回来建设国家都不晚。


Q:您觉得“新工科”的“新”体现在哪些方面?作为成立不久的新学院,北大材料学院应该突出怎样的办学特色?

我所理解的“新工科”是北大针对当前国家重大战略需求,为解决关键领域核心技术而设立的,如高端芯片、量子计算、人工智能、先进材料等,也包括对传统工业的升级改造。新工科的建设作为完善学校创新体系的重要内容,将实现覆盖前沿学术研究、关键技术攻关、国家重大工程的新工科人才培养、学术研究、成果转化的快速发展。

我非常认同我们材料学院院长张锦院士提出的“真材实料、立地顶天”这一建院理念。我们材料学院的诞生便是主动应对新一轮科技革命与产业变革的战略行动,主动布局未来战略必争领域的人才培养。


Q:您在工作之余有什么兴趣爱好?您是如何平衡工作与生活的?

工作之余喜欢看历史的书籍,尤其是中国的历史。在中国几千年灿烂的历史中,有很多值得我们学习和传承的东西。除了看书之外,我也喜欢玩电子竞技游戏。从小学就开始玩,竞技水平一直属于同龄人中的佼佼者。大学期间也参加了学校的电竞社团,和朋友一起组战队参加比赛,不仅收获了友谊,而且也锻炼了自己敏锐的判断力和团队协作能力。


Q:您对目前学院在读的学生有什么学习、科研和生活方面的建议?对于有志从事学术的学生,您有什么经验分享?

这方面我的经验不足,一点点的建议是无论学习还是科研,开始都会觉得枯燥。但是当你慢慢投入精力进去,你会逐渐发现里面的乐趣。所以无论将来从事怎样的工作,只要对国家对社会有意义,都是不错的选择。对于有志于从事学术研究的学生,我的经验是首先要树立自信,然后扎扎实实的打好基础。做科研不仅要刻苦,也需要熟能生巧。在自身扎实的基本功之上,要善于观察、科学务实、严谨认真、迎难而上、不畏艰苦、大胆想象、勇于创新、精益求精,当进入到一定的境界,你会发现其实做科研并不难,是一件很快乐的事。