一个在科研上有悟性、耐得住的年轻人
——小记2017启明星、复旦大学李伟博士

一个在科研上有悟性、耐得住的年轻人
——小记2017启明星、复旦大学李伟博士

李伟，复旦大学青年研究员

起意访问李伟还是因为2017年度启明星授证仪式暨入选人员交流会，李伟所在的复旦大学是此次活动的承办方，为筹办此次活动，复旦这次入选的几位启明星出力甚多，尤其是李伟，那段时间常在2017星友群里见他张罗和联络大家，让大家记住了这个复旦大学李伟。在交流会前的班委推选环节，李伟被推选为2017级启明星班长。我目睹了选举过程，在到场的近百位2017级星友中，李伟是最年轻的几位星友之一。在强手如林的启明星群体中，李伟各方面条件不能说是最拔尖的，肯定还有比他更优秀的人选，但是李伟选上了。尽管当选这个班长不会给入选者带来名利上的多大好处，只是召集星友活动、为大家服务，但是2017级星友们记住了这位班长，也让他成为此次“今日启明星”的采访人选。我在这次星友交流中已经物色了几个人选，李伟是其中之一。约李伟做启明星访问还有一个缘由是他来自复旦大学赵东元院士团队，从事的是介孔材料设计合成及其在催化、能源转化与储存应用方面的研究。赵老师是介孔材料研究领域最具有世界声誉的学者之一，我十多年前曾有幸访问过赵老师，现在听到李伟也来自这个团队，自然就更吸引我。

约好访问时间后，李伟很周到，知道我们是坐地铁去，他和同事一起开车到地铁站接我们到复旦大学新江湾校区先进材料楼，还打印了自己的简历供我们了解。于是采访马上进入正题。

黑大实验班奠基础，付老师把我引进门

李伟，1986年出生于安徽铜陵的农家，父母都是农民，他上面有一个哥哥。从小学到高中，李伟在学习上都不吃力。受在中科大附中教化学的舅舅的影响，曾希望能考进位于合肥的中国科技大学念化学。在得知自己的成绩难以进中科大的情况下，李伟选择了黑龙江大学，那年黑大首次推出面向本科生的化学实验班，但必须是各地考分前两名者才能进这个班，李伟以当年安徽省考进黑大分数最高者入选该实验班。说到一般人不太知道的黑龙江大学，李伟很是感念，特别是感谢自己的本科导师，也是当时黑龙江大学化学化工与材料学院院长付宏刚教授，他说：“付老师是我进入科研领域的最初领路人。是付老师让我知道科研是怎么回事，并让我对科研产生兴趣。”化学实验班的特色是从大一下学期就可以进实验室跟着导师做课题，大二到大四这3年学习和科研并重。李伟很感激当时黑大推出这样的教改举措：“这3年的实验，不仅使我比同龄同学更早地进入科学实验之门、积累了实践经验，还对课本上的化学知识有更多的理解。”付老师当时的做法是让师兄师姐们带刚进实验室的同学做实验，让学生们自己看文献、设计实验、分析数据，并随时帮助他们分析和解决问题，引导学生自主发展。

回想起来，李伟很庆幸化学实验班的严格规定，他把大部分课余时间都留在了实验室，也让他爱上了实验室。在实验室里，他经常有机会和高年级的师兄师姐们交流，这段特殊的实验班生涯无意之中让他度过了一段充实而有意义的大学生活，也让他避开了大学新生或多或少存在的迷茫期。

由于得到付老师和师兄师姐们的指点，加上投入时间多，本科期间李伟就发表了两篇SCI文章，这些积累对李伟日后的帮助不难想象。

临近本科毕业，李伟的成绩在学院排名第一，因此也获得了保研的机会。当时学校有规定保研只能选本校，但付老师很开明地允许前几名的学生可以保外校。李伟在本科生期间就知道复旦大学赵东元院士的名字，也经常研读他的文章，那时在李伟心里赵老师是中国最牛的科学家之一。凑巧的是，赵东元老师和付宏刚老师是大学（吉林大学）同学，付老师也经常提起这位同窗。因此李伟心里暗暗有个梦，有朝一日能投到赵老师门下。现在有了可以保送外校研究生的机会，黑龙江大学愿意推荐李伟到复旦大学，但是复旦愿不愿意接收是另一回事，因为当时复旦有过规定非211大学的推免生一般不考虑。但此时发生的一件事让黑龙江大学一个毕业生和复旦大学之间发生了联系。当时（李伟毕业前）赵东元教授应他的大学同窗付宏刚之邀来黑大化学学院做一次学术报告，主题就是谈介孔碳材料，报告非常系统前沿，大大拓展了李伟的眼界和对从事介孔材料研究的兴趣。大会报告后，赵老师又应付老师邀请到课题组里和学生交流。得益于这两次面对面的交流，李伟鼓起勇气向赵老师表达了想报考他的研究生的愿望。赵老师当即表示很欢迎，并鼓励李伟去复旦看看。

赵老师圆我复旦梦，挫折历练胜财富

由于有了赵老师的推荐，李伟不需要参加研究生考试，只需面试和参加基础实验技能考试。通过这些面试和考试，李伟在2008年终于圆了到赵老师门下念研究生的梦。

赵老师对学生要求很高，但指导的方式很灵活，他会针对每个学生的特点给出因人而异的指导，如对本科就在复旦、有较好实验技能培训的学生要求会高一些，对李伟这样外校来的学生，他会首先培养你的兴趣，让你有一段时间融入环境。一开始让李伟印象很深而且有点难以适应的是，在定期的组会上每个学生都要交流近期阅读文献的体会，而且这个交流都要用英文讲述，但这为他在后来参加各类国际会议上用流利的英文报告研究成果奠定了良好的基础。第一学期赵老师让李伟先熟悉介孔材料的合成和表征方法，学会分析数据，解决实验过程中出现的问题，逐步理顺思路，之后慢慢过渡到课题研究阶段。进入博士论文方向选择时，赵老师鼓励他多看文献，让他自己提出研究方向和方案，只要大方向与介孔有关就可。

李伟花了半年时间确定了用有机-有机自组装的方法来构建有序微孔碳材料，这是一个非常创新的课题，因为构建微孔（<2 nm）的模板剂就需要不断摸索，这中间还涉及很多界面组装，胶体化学等问题。期间李伟曾与赵老师讨论过多次，这个课题得到赵老师的认可。在接下来的两年多时间里，李伟分别用阳离子、阴离子、非离子等表面活性剂做模板，尝试了各种合成方法试图去构建有序微孔碳材料，但最终得到的结果不像李伟开始设想的那样完美，差不多3年时间里，李伟没有发一篇文章，而周围好多同学大都发了不止一篇论文。李伟说：“当时我的压力非常大，甚至一段时间里我都有点怀疑自己是不是合适做科研。”在李伟最困难的时候，赵老师的鼓励给了他继续走科研之路的信心。在我实验没有明显进展而内心焦灼的时候，赵老师专门找我谈，鼓励我说：“即使不成功的科学实验，暂时不能发表文章，也不要太在意，因为这并不意味着真正的‘失败’，相反这在科学研究中是很正常的事，最重要的是从中挖掘出成功实验所不能表达出来的知识，以及在这个过程中自我的理解、积累和成长，这才是你最大的财富。”

正是赵老师的鼓励、宽容让李伟重拾自信，也因为这两年积累的大量实验经验让李伟熟悉了胶体化学、界面化学和组装化学等基本实验合成方法与基本原理，并且阅读了大量文献，知道怎么去设计实验，理清了研究思路。

在重新选论文方向时，李伟很快确定了把核壳基介孔氧化硅材料扩展到其他功能性材料，如介孔氧化钛。所以根据他之前的理论功底和知识积累，选择了溶胶-凝胶化学方法来构建氧化钛基核壳结构的介孔材料，这个方向以前没有人研究过。

后面就比较顺了，通过细心耐心地调试实验参数去均匀地包裹介孔氧化钛，李伟终于找到了最佳的合成配方，并深入理解了包覆过程中蕴含的化学机理，他提出了一种动力学控制包覆的方法，将经典的Lamer成核生长模型应用到溶胶凝胶过程控制。这种方法是首次拓展St觟ber方法用来包裹金属氧化物壳层，不仅简单可重复，而且具有普适性，适用于包裹各种组成和形态的材料形成多功能核壳结构纳米材料。这篇论文不仅让李伟如期完成研究生阶段的学习，而且在拿到数据后赵老师建议他撰文投到化学学科公认的高水平杂志《美国化学会志》（JACS）上，并最终被接受发表。这是李伟到复旦念研究生后的第一篇JACS文章。这个对李伟的鼓励是非常大的。之后在赵老师的建议和指导下，李伟对上述体系又作了系统研究，调变了介孔氧化钛壳层的纳米结构、分子结构以及功能性等又先后发了两篇文章，一篇发在JACS，一篇发在英国化学会的《材料地平线》（Materials Horizons）上。李伟进一步将这种方法拓展到纳米粒子/石墨烯复合物的构建，提出了分离和分别控制实验过程中反应步骤的方法，制备了超分散氧化钛纳米晶/石墨烯复合物，这一工作发表在2013年JACS上。之后，李伟首次构建了具有三明治夹心结构的介孔氧化钛包覆石墨烯纳米片和石墨烯包覆介孔氧化钛空心球材料，它们在锂离子电池应用上显示出非常好的前景，相关工作分别发表在2015年JACS和《纳米通讯》（Nano Letter）上。

2014年1月，李伟博士毕业。博士毕业往往是一个年轻人今后走什么路的关键节点。又是赵老师出于对自己这位学生人品、科研能力和悟性的认可，把很难得的留校名额给了李伟，具体是做赵老师的科研助手，给予的头衔是青年副研究员。这也是当时学校为了引进人才而推出的政策：确实是科研需要，可以从博士中挑选少数人作为预引进人才留校。博士毕业签了“预引进人才的合同”后，李伟自己联系，并经赵老师推荐到加拿大多伦多大学做了1年的博士后研究，随后又到韩国继续做博士后研究，研究内容是新型碳材料设计合成和应用。2016年6月回国后，李伟回到赵老师课题组，并在当年被聘为青年研究员。

新的一页徐展开，介孔应用天地宽

回来后，作为赵老师的助手，李伟希望继续做介孔材料设计合成及其在催化、能源转化和储存应用方面的研究工作，这也是他原来的研究方向。为此，李伟利用实验楼里边边角角的空间，慢慢搭建了电催化装置、锂电池测试装置和光电催化评价等应用研究平台。

采访结束后他带着我们去他正在一点一点搭建起来的实验室去看看，有的是在管道区的旁边、有的是在楼道转角处的一块空间，看得出来李伟对这些自己燕子衔泥般搭建起来的实验空间很有期待，说到下一步自己想做的课题，李伟眼里是放光的：把介孔材料真正用起来是近年来赵老师最看重和最想做的一件事，我也是想尽力配合做些事。目前，赵老师课题组在微孔-介孔复合分子筛催化剂合成及在重油的催化裂化应用方面已有突破，与中石化合作已实现了千吨级生产；在有序介孔碳材料规模化合成并将其应用在超级电容器储能方面也取得了重要进展。

李伟这次入选启明星计划的工作也是围绕介孔材料的定向合成与能源转化和储存应用研究。除此之外，回国前后这两年里，李伟先后得到国家自然科学基金委青年基金、上海市青年拔尖人才计划和国家重点研发计划青年项目（参与）等支持。

已过而立之年的李伟已发表的文章的数量和质量令人印象深刻：发表SCI论文80篇，其中第一/通讯作者论文26篇（含共同第一作者），包括Nature Rev. Mater.(1篇)，J.Am.Chem.Soc.(6篇)，Angew.Chem.Int. Ed.(2篇)，Adv.Mater.(3篇)，Nano Lett.(1篇)和Adv.Energy Mater.(3篇)等。论文被引5 000余次，H因子32，第一和通讯作者论文中有14篇为ESI高被引论文。还获得了2015年度上海市优秀博士论文奖。

接下来在学术研究上，李伟想做一些系统的、有特色的工作，而目前这几年的重点就是把赵老师的介孔材料用起来，不仅要创造新材料，而且要能积极推动其应用。

采访结束时，听说赵东元院士正好在，我们就去拜访。尽管当着李伟的面让导师评价自己的学生不是最恰当，但我还是提出了这一要求。赵院士毫不隐讳对李伟的偏爱，说把他留下来就是看重他有潜力，是一块做科研的料。赵院士说：“他的家庭条件不是很好，同时也不是211大学毕业的，但是他后期很努力，非常有悟性，能把文献的知识化为自己的知识，虽然刚开始遇到一些困难，但是一旦恢复自信就马上能进入状态。像李伟这样的年轻人如果能持续努力下去，那他在科学上的前途不可限量。”

[江世亮、顾姚星采写于2017.5.30]