党的二十大报告指出,要积极稳妥推进碳达峰碳中和,实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革。北京大学深入贯彻新发展理念,于2022年设立北京大学必和必拓“碳与气候”博士研究生未名学者奖学金。该奖项由澳大利亚必和必拓公司(BHP)捐资,旨在资助北京大学科研能力突出、研究工作富有创新性的优秀博士研究生从事碳与气候相关研究。希望此项荣誉能够激励北大学子肩负起应对全球气候变化的使命,积极探索未知世界,开展高水平学术研究,在“碳与气候”相关领域发出青年声音,产出创新成果,为建成人与自然和谐共生的现代化作出突破性贡献。

邓翀,北京大学化学与分子工程学院无机化学专业2019级博士研究生,师从黄闻亮助理教授,研究方向为f区元素配位化学与金属有机化学。博士期间获得北京大学校长奖学金、优秀科研奖、北京大学化学与分子工程学院长阳奖学金等荣誉,是2022年北京大学必和必拓“碳与气候”博士研究生未名学者奖学金获得者。
大音希声,大象无形。——《道德经》

“自然”是中国人从古至今持久关注的话题。一方面,人们尊重事物自由变化发展的规律;另一方面,人们推崇人与外部环境和谐永续的观念。新发展理念与“双碳”目标的提出,将新时代人与自然和谐共生的议题提升到了新的高度。在这样的背景下,我将自己的主线研究与CO₂相关课题结合,幸运地获得了今年的北京大学必和必拓“碳与气候”博士研究生未名学者奖学金。作为一名在燕园生活了七年的学生,很荣幸有机会分享我对科研生活的一些体悟,希望能与大家共勉。
执着热爱,不负韶华
高中化学竞赛的经历让我较早地确立了对于化学的兴趣,结构之美让我被配位化学、金属有机化学等分支学科深深吸引。进入大学,经过两年繁重的理论与实验课业的考验后,我加入了现在的课题组,开始探寻锕系金属–芳烃配合物的结构之美。在两三年的研究基础上,我发展了基于两性金属–芳烃相互作用的新型配位体系,应用于稀土和锕系金属的配位化学,极大地便利了这些金属的氧化还原调控。这类特殊的配体体系,为开展小分子活化转化研究提供了具有潜力的平台。
回顾我自己的研究历程,能促使我一路坚持下来的唯有“热爱”二字。因为这份执着的热爱,我没有被卷入曾经的转专业大潮;因为这份热爱,我能专注于钻研自己的课题,拒绝跟风与好高骛远;因为这份热爱,我在“坐冷板凳”的漫长时光中也能享受科研带来的乐趣;也正是出于热爱,我积极探寻与其他学科交叉融合的可能,终于在本次“碳与气候”项目上找到了合适的突破口,与同仁一道肩负起应对全球气候变化的使命。可能每位初尝科研滋味的朋友都应该问自己这个问题:你热爱你所从事的研究吗?因为唯有热爱,我们才有可能将时间和精力集中,努力解决在世界范围内真正有挑战性的问题,不负最有创造力的一段年华。
正视挫折,悦纳自己
当我们下定决心开启科研之旅,注定要面对许多困难时刻。小到失手打碎玻璃瓶,大到课题难以推进而被终止,都难免让人陷入自我怀疑等消极情绪。在本次“碳与气候”项目相关的一个实验中,由于条件不当,我一直得不到满意的结果,心中倍感沮丧。我花了很长时间才重拾信心继续研究,没想到更换条件后的第一次尝试就顺利得到了预期的结果。这件事给我的启示是,在日复一日的探索中,保持良好的心态特别重要。试着相信自己,然后可以这么去想:不必用“失败”去否定今天的反应,因为你又排除了一个不合适的条件;不必用冷眼去回应审稿人的批评,因为他无偿为你挑错,只为你的文章以更好的姿态与读者见面。
除了那些有价值的科研成果,平日科研训练过程中的经历也同样值得重视。当我们把关注的焦点移回“过程”,科研最纯正的美与趣味才会显现。我们在这过程中会阅读体量巨大的文献,会规划一些青涩却用心的实验,也会收获一张张潜藏着汗水与泪水的照片……最重要的是,我们终将习得自我尊重、自我悦纳的能力,相比而言,那些所谓的挫折与“失败”,显得不值一提。“过程是风景,结果是明信片”,这句歌词常常在我耳畔给我力量。

珍惜机遇,蓄力前行
近年来,随着经济的不断发展,大量排放的CO₂造成日益严重的环境问题。通过化学转化理论上可以实现对CO₂的利用,然而CO₂的热力学稳定性和动力学惰性极大地限制了它的活化研究,迄今为止仅有寥寥数例能用于合成工业。为实现CO₂的高效化学转化,我们需要对CO₂活化的微观机制有更深入的理解,而基于配合物结构的分子水平研究能为这一领域贡献更多的基础认识。
如前所述,我们组新发展的一类配体可用于f区金属的氧化还原调控,并为小分子反应性研究提供了合适的平台。上个学期,我开展了CO₂活化转化的研究,并获得了一些积极的初步结果。通过分析该体系的特点以及调研大量文献,我提出系统性研究活性f区金属配合物介导CO₂活化转化的设想。该体系存在金属种类、金属价态、取代基、反应条件等诸多变量,同时便于结合理论计算分析,因而有望对CO₂的活化与转化机制提供一些系统认识。同时,我关注到了必和必拓公司捐资支持北大学子从事“碳与气候”相关研究的讯息,随后在导师的支持与实验室同门的鼓励下,申请了北京大学必和必拓“碳与气候”未名学者奖学金,并幸运地获得了资助。毫无疑问,这份沉甸甸的荣誉将鞭策我继续潜心研究,努力为我国“双碳”战略贡献力量。

背景材料:
北京大学于2022年3月设立北京大学必和必拓“碳与气候”博士研究生未名学者奖学金。该奖项由澳大利亚必和必拓公司(BHP)捐资,旨在资助从事碳减排与气候变化领域相关研究、科研能力突出、研究工作富有创造性的优秀博士研究生。在发放奖学金的基础上,该项目每年还将举办获奖学生年度学术交流会,促进碳减排与气候变化等相关的政策、技术、经济等领域的学术交流。