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第八届侨界贡献奖人物风采录(一百一十七)
王栋:工欲善其事,必先利其“器”
2021年06月03日14:02  来源:中国侨联

王栋,1997年毕业于南开大学,2003年在中国科学院化学研究所获得博士学位,2003年至2004年在加拿大阿尔伯塔大学从事博士后研究工作,2009年7月加入中科院分子纳米结构与纳米技术院重点实验室任研究员。

严谨笃学 执着钻研

王栋研究员在博士期间师从我国著名物理化学家万立骏院士,以扫描隧道显微镜为主要手段研究表面物理化学问题。扫描隧道显微镜是20世纪80年代发展的一种高分辨表界面表征手段,能够在原子和分子水平直接对表界面结构进行观察,被认为是推动纳米科学与技术发展的重要工具之一。博士阶段研究工作的开展把王栋引入了纳米科学的世界,并为他未来的科研工作打下了坚实的基础。博士毕业后,王栋到加拿大进一步深造学习,加入了加拿大第一个面向纳米科学与技术的科研结构加拿大国家纳米研究所。在那里,他继续从事表界面物理化学的研究,更加关注与表界面化学反应与功能化,并取得了突出的研究成果。

“梁园虽好,非久恋之乡”。2009年,王栋研究员应聘回到了熟悉的中科院化学所开始了自己的独立科研工作。加入化学所分子纳米结构与纳米技术院重点实验室以来,他组建了表界面物理化学研究课题组,瞄准纳米科学的科技前沿,勇于创新,踏实努力,取得了突出的科研成果。

不忘初心 追求卓越

王栋研究员的科研工作聚焦表界面分子组装和反应这一基础科学领域。化学反应是化学家创制新分子的主要手段,而分子组装则是自然界构筑多级次功能体系的重要方法。能否通过化学反应设计合成具有有序特征的分子纳米结构既有重要的基础研究意义,又可能制备新颖的分子功能体系。王栋研究员课题组从分析化学反应过程的基本物理化学本质出发,创新性地提出了通过控制化学反应平衡和动力学生长过程制备共价键连接的二维共价网格结构的新方法。以此为基础,他们课题组进一步发展了通过界面限域反应制备了结晶和取向可控的二维共价有机框架薄膜的方法,并在基于这些新颖的分子纳米材料制备了原型光电功能器件。相关研究结果多篇发表于《美国化学会志》等领域内有重要影响力的杂志发表,引起了国际同行的广泛关注;王栋研究员也多次应邀在高登研究会议、国际分子电子学会议等有影响的国际会议做邀请报告。

科学仪器是科学家研究物质世界的重要工具和手段。近年来,能源材料化学的发展受到人们的广泛关注,但是由于缺乏相关的表征工具和手段,人们对于其界面过程和分子机制缺乏纳米和分子尺度的认识。基于扫描探针显微技术能够在电化学器件工作条件下原位研究电极界面过程的优势,王栋研究员课题组提出了研制能源器件电极表界面结构和电化学过程的高分辨扫描探针系统的项目,并得到了中科院和基金委的大力支持。他们的研究组潜心钻研,克服了多个科学和技术挑战,实现了对锂离子电池、燃料电池等能源器件中等重要的界面吸附、催化过程的原位、实时、高分辨观察,并能够与光谱表征技术想结合,得到物质在界面的化学信息。这一仪器的研制成功以及相关研究方法的发展为能源材料和器件的研究提供了重要的支撑。

自回国参加工作以来,王栋研究员课题组在表界面分子组装与反应、二维分子纳米结构调控、电极界面物理化学等研究方向取得了系列创新成果。鉴于其突出的学术成绩,他获得了中国化学会青年化学奖、中国电化学会青年奖、国家杰出青年基金、科技部科技创新领军人才等奖励和荣誉。

桃李不言 下自成蹊

课题组创新成果的取得离不开研究生的辛苦付出和努力工作。王栋研究员在研究生教育和培养方面秉持“授人以鱼不如授人以渔”的教育理念,在科研教育实践中注重对学生科学思维方式和分析方法的培养。他注重培养学生的科研兴趣,鼓励学生自己去寻找研究课题,通过细致的讨论培养他们发现问题和解决问题的能力。同时,他也注重培养学生严谨的治学作风。从每一篇科学论文的标点符号到学生每一天的实验记录,他都认真批阅和督促,学生在学期间各方面都得到了全面的提高。课题组的多位学生获得了中科院“优秀毕业生”、国家励志奖学金等奖励和荣誉。课题组近一半的毕业生在毕业之后加入科研院所工作,选择将高等教育和科研作为终生的职业。 

(责编:王燕华、刘婷婷)
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