从小,立志长大成为一名医生,希望能治好父亲的病,没想到,最后却阴差阳错走上了科研的道路。日前,中国科学院上海硅酸盐研究所国家重点实验室副主任孙静,向记者讲述了她走上科研道路的故事。
“学霸”走上科研之路
出生于1969年的孙静是那个年代“别人家的孩子”。“学好数理化,走遍天下都不怕。”从小秉承着这个理念的孙静,一路从重点初中走到了重点高中,数理化更是她的强项。考大学的时候,第一志愿是北京医科大学,没成想,命运给她开了个大大的玩笑,孙静最终被离家两千多公里外的华东师范大学化学系录取。
冬日的上海又湿又冷,北方人在此并不好过。既来之则安之,孙静穿上厚厚的棉衣、棉裤,终日穿梭在教室、图书馆、自习室、实验室,4年的大学生活简单而充实。1991年7月,孙静本科毕业,同年进入中科院长春应用化学研究所攻读理学硕士学位,硕士毕业后,孙静进入中国科学院上海硅酸盐研究所,攻读工学博士学位。
1997年,孙静博士毕业,并留所工作。中国科学院上海硅酸盐研究所是集材料前沿探索、高技术创新、应用发展研究为一体的我国著名无机非金属材料科研机构。孙静从此走上了科研之路,与从小当医生治病救人的梦想渐行渐远。
“做科研挺好的。”孙静说,她喜欢简单的工作环境,简单的人际关系,科研正好符合她对简单环境的要求。
孙静参加学术会议
在中国科学院上海硅酸盐研究所,孙静在材料学家郭景坤院士的指导下,开始了“纳米功能材料的可控合成与应用”的研究。2003年孙静作为骨干参加的研究课题“纳米氧化物粉体和介孔材料的制备科学与性能研究”及“晶内型氧化物基纳米复相陶瓷的制备科学与性能研究”,分别荣获上海市科技进步二等奖及上海市科技进步一等奖;2005年11月份, “纳米微粒和碳纳米管的分散及表面改性” 再次荣获上海市科技进步一等奖。
一次次斩获殊荣,孙静的内心也在悄悄地发生着变化。
攻克一道道技术难题
2013年年初,“雾霾”一词进入到了国人的视线中。在很长一段时间里,我国的大部分地区被雾霾笼罩,pm2.5数值居高不下,人们谈霾色变。大家对于蓝天白云的期待触动了孙静的科技报国之心。
“我们做科研的,不是应该为大家解决问题吗?如果能解决雾霾的问题,那该有多好!”
2014年,孙静首次提出了利用光催化技术消解大气中低浓度二次气溶胶形成的关键前体物,进而抑制pm2.5的生成及室内致癌气体污染物的空气治理理念。
2016年,作为项目负责人,孙静承担了首批国家重点研发计划——纳米专项“纳米光催化大气污染控制技术研究与示范应用”,解决了tio2基复合光催化材料多级结构设计、规模化量产、应用评测等一系列科学与技术难题,发展了新型高效纳米光催化材料的宏量制备方法及固载技术,实现对室内外低浓度有害气体的高效快速降解。在空气治理、建筑自清洁等几十项工程中的涂覆实施面积超过500万平米。
孙静(左二)团队带着研发的装备参加上海工博会
今年年初,新冠肺炎疫情在湖北武汉爆发,孙静和团队成员们的拳拳报国心再次被点燃。“我们之前发现的光催化材料可以很好地杀灭手足口病病毒、h1n1病毒,为何不能用此技术灭活新冠肺炎病毒呢?”孙静说,“做科研应该秉承家国情怀和责任担当。”
“3月份,我们争取到了进入复旦大学p3实验室进行实验的机会,这对我们的这项研究至关重要。我们大约花了3周的时间进行准备工作,光源、涂层、病毒载量等因素,我们都一一考量,很可惜,最后因为光源匹配问题,我们的第一次实验没有达到预期效果。失败之后,我们认真查找原因,逐一进行排查,4月份再次进入到p3实验室进行实验,这一次,我们终于成功了。”孙静把坚持到底做到了极致。
孙静带领团队开发了高性能、长时效、安全无毒的“纳米催化抗病毒溶胶”材料,该材料能够快速灭活多种病毒,通过直接攻击病毒关键结构使其失去复制能力进而阻断病毒的感染及传播。值得一提的是,该材料不添加药物,无细胞毒性且无二次污染风险,能够长效杀灭病毒,功能稳定持久,这对保障公共场所公共卫生安全、有效防止流行性疾病大规模爆发及传播均具有积极意义。
5月底6月初,各地中小学陆续复学,孙静带领团队与合作企业一起无偿为包括上海市延安初级中学、上海市第三女子初级中学、中科院上海实验学校、上海市建青实验学校等在内的多所中小学捐赠了一批“纳米催化抗病毒溶胶”,并赶在学校开学前完成施工,累计实施面积10万平米以上,为师生营造安全、清洁、放心的学习、生活环境贡献一份力量。
小时候治病救人的梦想实现了
随着老龄化时代的到来,越来越多的人开始关注养老项目。孙静也不例外,她把研究触角伸向了养老。
针对智能柔性电子器件关键材料低维柔性导电材料,孙静带领团队开展了金属纳米线、石墨烯精准制备、表面改性与性质调控研究。首次提出液态胺合成法,成功研制出超大长径比的铜纳米线,揭示管状胶束导向的纳米线生长机制,并构筑与商业ito性能相当的高稳定性柔性透明导电薄膜;首次制备出可用于植入式电子的银纳米线弹性导线,并提出将其用于曲面电视、可拉伸屏幕或者电子衣物中;研制出对多种应变具有高响应性和检测灵敏度的石墨烯柔性传感器,可应用于新生儿惊厥、老年人阿尔兹海默症等疾病监测,以及常规健康状况监测、睡眠监测、肢体康复训练等方面,materials views 以视频的形式报导该纤维传感器同时具有高灵敏度和宽检测范围,可全方位监测人类生命体征及活动。
“柔性电子技术将实现电子器件的柔性化及可延展化,扩展电子产品的应用范围,促进信息与人的融合,推动健康医疗、人工智能等领域的快速发展,是电子信息领域发展的前沿方向与热点方向。”孙静说,自己的研究成果也能治病救人,让她很意外。“当前,柔性电子技术仍处于发展的初级阶段,关键柔性电子材料,关键柔性器件制备技术以及相关装备亟待研究与开发。未来,将在团队研发优势的基础上,聚焦柔性传感方向,研制低维柔性敏感材料的可控合成与方法,研制柔性传感器构筑技术,探索柔性敏感新机理,并对相关材料和技术进行应用转化探索。”
从小治病救人的梦想终于实现,孙静非常欣慰,也倍感责任在身。“前段时间,党的十九届五中全会在北京召开,全会提出,坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位,把科技自立自强作为国家发展的战略支撑,这就要求我们科研人要为实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略,肩负起时代赋予我们的使命与担当。”孙静如是说。
除了科研工作外,孙静还积极培育科研人才,为科研事业注入新鲜血液。截至2019年底,孙静共培养博士研究生20名,硕士研究生12名。获中国科学院院长奖学金2人;严东生特等奖、优秀奖5人;宝钢优秀学术奖1人;1人荣获上海市优秀毕业成果,10 余人次荣获中科院三好学生及优秀团员称号。
记者:李婷婷
编辑:李 博
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