见到艾灵时,他刚刚完成博士二年级的功课,趁假期飞到马来西亚,带女友逛了学校新建的图书馆,还和昔日的导师在LY3食堂吃了午饭。
这是艾灵毕业三年后第一次返回熟悉的校园。2021年,他从厦门大学马来西亚分校化学工程与工艺专业毕业,前往英国曼彻斯特大学化学工程系攻读硕士,随后留校读博,从事质子交换膜燃料电池的研究。
午后的倾盆大雨、夕阳下的夜市美食、与队友合力设计模拟方案、跟导师手把手入门科研……从翻看志愿书的高三毕业生到独立负责项目的青年科研人,艾灵说,是厦大马校的四年教会了他何为科研思维和工程师思维,让他有机会在化工之路上越走越远。
左:艾灵在马六甲旅行;右:艾灵在旧金山参加第245届电化学学会会议,与自己的海报合影
艾灵形容自己是一个坚定的“化工人”。抱着对“厦大化工”金字招牌的信任和实际的求职考量,高考出分后,原本就想出国读书的他,把厦大马校化学工程与工艺专业填在了志愿表的第一位。
“我是厦门人,从小到大去过很多次厦大,当时正好中国又在推进‘一带一路’建设,我就觉得这个学校未来一定有发展潜力,”艾灵回忆道,“我对工科学习中解决实际问题的过程很感兴趣,化学工程又是一门相对通用、务实的学科。秉着学习一种技能的想法,我最终选择了化学工程。”
不同于许多同学在报志愿时的“开盲盒”心态,由于家人职业的影响,在进校前,艾灵就对化工学科有了一定的认知。随着工程软件和思维技能的不断掌握,他在小组作业中愈发体验到了化工学习的乐趣:
“我们很多课程的作业都需要团队合作。在团队合作中,遇到的多数问题都是开放式的,需要自己想办法去解答或者实现设计。那时候我懂得不多,但发现自己的‘土办法’也能解决问题时,获得的成就感让我特别满足。”
所有团队合作中,艾灵印象最深的就是贯穿他大四一整年的顶点项目。
顶点项目(Capstone Project)是高校中针对高年级学生开设的综合实践性课程,旨在展示学生将所学知识应用于实际问题的能力,具有极强的实战性。在厦大马校化工系,本科生除了完成传统的毕业设计之外,还需要在最后一年完成顶点项目的设计,通过分工合作,在真实项目中验证所学,做好从课堂走向职场的准备。
他所在团队的项目是工厂设计,目标是通过生物发酵,从生物柴油中提取出1,3-丙二醇。由于生物发酵的产物含有多种杂质,团队需要设计下游提纯流程,才能获得高纯度的产品。但是,无论是发酵条件的优化还是提纯工艺的选择,都没有固定答案,团队必须在不同的设计方案中进行评估和优化,完成整个工厂的设计布局。
顶点项目中,工厂3D建模呈现方案之一
顶点项目中,艾灵负责设计的蒸馏塔
整整一年,这个“模拟设计院”里的每个人各司其职,从初步构思开始,一步步明确方案,最终呈现出一个完整的工业设计。
“这个过程中,我几乎用上了四年里学到的所有工程技能和软件,项目给我提供了很开放的空间,让我实践自己的想法,”对这段三年前的经历,艾灵记忆犹新,“遇到困难的时候,我就跟队友讨论,跟业界导师讨论——以一个未来化学工程师的身份。随着方案越来越明确,我越来越有成就感,也对自己的方案越来越有信心。”
艾灵与王伟俊教授在实验室门口合影,左为王伟俊教授
尽管如今已是科研路上的“熟手”,艾灵正式踏入科研的时间却不算早——准确的说,是大四做毕业设计时才开始的。一向偏好电化学的他,选择将电化学领域的生命周期评估作为毕设选题,而在电化学领域颇有涉猎的王伟俊教授(Dr. Ong Wee Jun)就成了当仁不让的导师人选。
何为“生命周期评估”?艾灵介绍,生命周期评估是推进化工领域环保化的重要途径,通过分析一个工业项目或流程对环境的短期和长期影响,达到优化工艺、减少污染、提高资源利用率的目的。他的毕业设计,就是对“电化学CO₂还原生成甲酸和乙烯”这一流程的生命周期评估。
“王伟俊老师是科研领域中一位接近理想状态的导师,”艾灵谈及他的科研入门经历时说道,“他给了我许多引导和启发,让我明白科研的本质——比如说,他会通过一篇论文的框架,教我们如何构建逻辑,如何用数据和文献支撑论点。在这个过程中,我逐渐学会了科研中需要的逻辑和思维方法。”
阅读文献、概括梳理、和老师一对一讨论、与课题组学长姐交流……最终,艾灵的本科毕业设计拿到了GPA 4.0的好成绩,他的研究成果也以综述和科研论文的形式,在Environmental Chemistry Letters和ChemSusChem两个SCI期刊上一作发表。其中,“A Prospective Life Cycle Assessment of Electrochemical CO2 Reduction to Selective Formic Acid and Ethylene”入选ChemSusChem厦门大学百年校庆专刊,并被选为封面文章。
聊起做毕设的时光,艾灵对导师充满感激:“王伟俊老师是我科研的启蒙人。到英国做博士之后,我要独自设计项目和实验,因此愈发体会到从王老师那里学到的科研思维有多重要,比如如何构建项目?如何实施实验?如何看见自己工作中的不足?所有这一切,都成了我科研中的宝贵财富。”
艾灵的作品被选为ChemSusChem厦门大学百年校庆专刊封面文章
受到疫情影响,大四时,艾灵的许多朋友都选择了跨专业考研或者直接就业,但他的初心始终未变。他很清楚自己选择化工专业的初衷,并坚定地想在这个领域不断前行:
“最初选专业时,我的目标就是掌握一技之长:我希望能在一个领域里深耕,在有创新性的环境中创造独属于自己的知识,走到自己的极限。所以,既然选择了化工,那我就在这里深耕下去。”
于是,深造成了一种必然。2021年9月,艾灵入学英国曼彻斯特大学化工系读硕士;次年,他便开始了为期4年的博士生涯,专攻氢能源低温燃料电池的研究。
艾灵参加硕士毕业典礼
如今,艾灵已经进入博士的第三年。他的研究目标是为低温燃料电池开发新的材料方案,提升其性能和稳定性,推动氢能源车工业化和商业化的进程:
“氢能电池被公认为未来的重要发展方向,如果能代替锂电池,将有效地减少环境问题;此外,这是一项非常务实的技术,有望大规模落地,形成产业链。我希望自己最终能进入这一行业工作,让氢燃料电池走出实验室,成为真正可持续的能源选择。”
低温氢燃料电池装置
在潜心研究的过程中,艾灵不仅在实验室里如鱼得水,也逐渐找到了属于自己的生活方式。艾灵笑称,多亏了厦大马校给的四年“铺垫”,无论是语言、课业还是文化,他都没有感觉到太大冲击。
现在,艾灵每天早起和女友通话,白天按部就班地推进项目。实验室的工作忙碌而紧凑,但他总会尽可能在晚上犒劳一下自己,做点好吃的。第一次以社会人的身份在异乡生活难免感到焦虑,很多时候,正是这些日常琐碎带给他能量,让他能够面对生活本身的疲惫和孤独,也面对科研过程中无可避免的挑战。
艾灵坦言,读博最大的挑战首先是发现真正值得研究的课题,其次便是如何在实验中把想法付诸实践。问题在于,实验结果永远充满不确定性,很难在最初预测其成败——用他的话说,“科研是一个失望多于希望的过程”,成功往往是无数次失败后的少数几次突破。
但他依然对未来充满信心。比上次好一点的实验结果,看到自己的计划一点点实现,每一个小小的进步都是一簇火苗,支持他穿过泥泞,沿着最初的道路前行。偶尔状态不佳也无妨,一餐好饭、一夜安眠,第二天清早,一切都会照常。
工作之余,艾灵喜欢做饭、摄影,在细节中体验生活之美
采写 / 王怡然
排版 / 蔡筠童
图片由受访者提供