杨晨,级化学学院物理化学专业博士研究生。师从郭雪峰教授,主要从事单分子反应动力学与器件物性研究,去突破系综平均,探索无限大的物质底部空间的奥秘。他潜心学术,秉承“复杂的事情简单做,简单的事情重复做”的实验室宗旨,一步一步,厚积薄发,取得突破性进展。以第一作者的身份在国际顶级期刊NatureNanotechnology,ScienceAdvances,Matter,JACSAu,AccountsofChemicalResearch等期刊上发表论文,累计影响因子已破百。目前还有多篇论文处于投稿或审稿阶段。在本年度,杨晨获得了国家奖学金,北京大学校长奖学金,化学学院“化学之星”等荣誉。
探索微观世界原理、研发尖端仪器
从本科阶段开始,杨晨同学就对科研产生了浓厚的兴趣。在张浩力老师的指导下,主要从事钙钛矿量子点的制备研究,巧妙利用水对量子点淬灭这一弊端,变废为宝,制备了荧光寿命可调的量子点,实现了其在信息存储加密方面的应用。该工作发表于国际高水平杂志ACSAppliedMaterialsInterfaces。进入北大化学院郭雪峰老师课题组后,研究方向变为探索物质科学的最底部空间。在微观层面分析、制造一直是我国的亟待发展“卡脖子”技术。他仅用一个分子制备成世界上最小的芯片,有望在这一领域实现突破并弯道超车。同时,该芯片也具备更多应用:如研究物理变化、化学反应、生物过程中的本征机理。这涉及到各个学科领域的交叉融合与测试平台的自主研发。杨晨努力在各个领域加强学习,阅读大量前沿交叉文献,自学Python和Matlab编程,力求拓宽视野。在读研前期,他参与研发并搭建了世界上首个超高时空分辨的光电一体化的检测系统。通过编写代码,开发了仪器测试新模式,实现了高时间分辨率的突破,在信号采集上再下一城。之后又经过数百次调试,完成了电学系统与光学系统的同步相互触发,最终实现了对单个分子的首个光电连用一体化表征,在人类探索微观世界的道路上前进了一步。
揭示复杂反应机理、迭代传统认知
杨晨在郭雪峰教授的指导下,与合作者经过数千次尝试,不断优化分子结构、器件工艺与测试方法,最终成功设计并构筑了单分子催化剂测试电学芯片,实现化学反应实时监测并建立单分子电学谱。通过对反应轨迹而非物种的直接检测,得到更多本征信息,并有望实现人们对传统化学反应检测技术的更迭换代。他利用这项新的技术明晰了Suzuki-Miyaura反应转金属化过程在几十年来的具有争议的机理。该工作分别发表于杂志NatureNanotechnology和Matter,并分别得到NatureNanotechnology和Chem的长篇亮点报道。他的单分子芯片也实现了对反应多功能调控作用:引入电场,揭示了教科书中不存在的Diels-Alder反应机理——分步反应机理,突破了人们近一个世纪以来的传统认知。该工作发表于ScienceAdvances。他也利用单分子芯片去检测溶液的微观异质性,该工作发表于JACSAu。这些研究具有普适性,为揭示新的反应过程、指导化工生产提供了无限可能。此外,杨晨也将单分子芯片对化学反应的解析的相关内容总结为综述,发表于AccountsofChemicalResearch。
维护安全身体力行、倾情服务他人
作为一名化学人,杨晨在科研工作之外,也在公共事务中上积极贡献。他在年至年之间担任了课题组的安全员,参与实验室各个仪器的维护与管理、耗材订购、危废回收、水电报修等事务。定期为新加入课题组的同学进行安全培训。他也为光电联用仪器制作了教学视频,供其他同学后续学习。在职期间实验室从未发生安全事故。同时,杨晨也参与编写了北京大学出版的《化学实验室安全操作指南》,承担多个章节的撰写,整理了硅烷化试剂以及食人鱼溶液的相关使用规范,为大家在实验中提供参考,避免发生意外。
在博士研究生期间,杨晨同学勤奋学习,厚积薄发,取得了丰富的科研成果。在未来,他将保持对科学研究的热忱,爱国奉献的初心,牢记一个科研人的使命,继续发光发热。
来源
学生工作部
排版
郭爱萍
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