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【榜样人物】在实验室的“失败循环”里寻找答案 ——记化工院 2025年“五四杰出青年”张一心

通讯员:高帅 审核:董波 更新时间:2026-01-16点击次数:


在我校中比先进生物医用材料联合实验室的灯光下,张一心正俯身观察一块新成型的气凝胶。张一心是 2023级化学工程学院林产化工专业本科生。作为荣获"五四杰出青年"称号的科研新锐,他主攻的生物基功能材料研发已实现多重突破。这位冷静专注的年轻人,指尖划过材料细微的孔洞结构,仿佛在触摸科研最真实的肌理——没有惊天动地的逆袭,只有千万次失败与调试的循环。张一心的科研之路始于现实的土壤,最终在责任与坚持中迎来理想之光。


初心选择:始于功利 沉于热爱


张一心与林产化工专业的结缘,始于一场冷静的"分数匹配",却扎根于一片深厚的历史沃土。"当时我的高考分数低于郑大、高于河南大学和其他一本院校。报考南京林业大学比较合适。"他坦言。然而,真正锚定他选择的,是这个专业沉甸甸的传承——它源于 1929年梁希先生创立的"森林化学室",是新中国林产化工的摇篮。起点缘于现实的考量,但深厚的学科底蕴为他打开了探索的大门。

目标明确的张一心,大一便主动叩开了中比先进生物医用材料联合实验室的大门。最初的动机直接而务实——为保研积累核心竞争力。实验室充裕的经费与导师的亲力指导,成为他心中最可靠的支撑。然而当他真正沉浸到文献的脉络、实验的枝节、数据的年轮中时,功利性目标悄然转变。"每一次小的突破或认知的更新,都强化了我的参与感与获得感。"在持续的试错中,他发现科研不仅是通往目标的路径,其过程本身即是枝干里奔涌的滋养液。最初是缘于现实考量,但张一心终在实践的土壤中萌发出纯粹的热爱。


向失败要答案:科研没有"挫折"只有"待解参数"


在张一心的科研图谱中,"挫折"被重新定义为"必经的生长反馈"。他视整个研究为有机的生命循环:尝试一观察一失败一分析一调整一再尝试。"向失败要答案"是其核心理念。

当首次独立制备的气凝胶塌陷变形时,他看到的不是挫折,而是操作生疏的印记。均质时间不足、气泡滞留、冷冻延迟......这些细微裂痕暴露了知识根基的浅薄。"反复练习是唯一的途径",他沉心打磨手法,直至奇形怪状的气凝胶蜕变为规整的圆柱体。而当精心制备的材料突然"遇水即化",他迅速锁定问题所在:表面改性过久如同过度修剪交联温度不足则似根系羸弱。精准调控参数后。迎来了柳暗花明新局面。

在持续的"失败循环"中,张一心逐渐建立起自己的科研体系。作为省级大学生创新创业训练计划项目第一负责人,他聚焦于树状仿生纳米纤维气凝胶的研发。受自然界树木蒸腾作用的启发,他创造性地采用静电纺丝结合定向冷冻技术,构建出具有垂直排列微通道结构的气凝胶骨架,并通过引入天然单宁酸与海藻酸钠/铁离子的复合涂层,成功实现了材料的光热功能化,这项突破性成果发表于国际权威期刊《Journal of Membrane Science》。他所开发的气凝胶在模拟太阳光照下,不仅实现了每小时1.6公斤/平方米的高蒸发速率和96.73%的光热转换效率,更能在高盐环境中连续运行15小时不结垢,同时对油水乳液保持99.68%的分离效率,为复杂废水治理提供了全新解决方案。

在另一项研究中,他在智能响应分离膜材料方面也取得了重要进展。设计具有核壳结构的复合纤维膜,使材料能够"感知"并响应外界光照,实现分离通量的智能调控——在激光照射下,其分离通量可提升至初始值的近2倍,且在多次循环中保持性能稳定,如同为油水分离装置装上了可远程操控的智能"开关"。该成果不仅发表于《Journal of Applied Polymer Science》, 更在2024年中国国际大学生创新大赛中脱颖而出,荣获金奖,展现了从基础研究到应用创新的完整链条。

支撑张一心穿越失败迷雾的,是深扎于心的"责任感"。"走进实验室的那一刻,就注定要为每个数据负责。"他常这样告诫自己。实验卡壳,放弃是最轻松的选项,但数据不会自愈,问题不会自消。于是他积极请教思路,但绝不指望别人代劳。这份朴素的担当,让他在深夜实验室的灯光里持续调试,直至破晓。"真正的创新始于对现实问题的敏锐洞察。科研选题本身,就承载着回应社会痛点、改善人类福祉的使命。"他郑重地说."责任不是附加品,而是点燃探索热情的火种。""科技工作者应在大地上写诗行",这是张一心的信念,他科研的根须已深扎于现实的土壤。


生活即目标:实验室灯光即"诗和远方"


在学业与科研的双重压力下,张一心摸索出一套独特的平衡术——目标驱动下的动态调整。他不视其为对立面,而是自然融合的互补体。

首先,在学业上,课程为本,效率为王,他坚信课堂时间就是最高效的学习时间。课上专注消化,课后利用勤工助学值班间隙等碎片时间快速完成作业和复习,平均绩点达3.87。其次,科研见缝插针。"没课的时间=实验室时间",是他无需言明的准则。气凝胶的塌陷、参数的异常,都是亟待修复的问题。他说:"问题就在那里,解决它就是最紧迫的任务。"再则,生活在科研中重构。当被问及生活空间,他的答案与众不同."攻克实验难关后的成就感,看到气凝胶完美成型的欣喜,验证猜想的瞬间......这些就是让我振奋的生活。"调试参数的深夜,讨论方案的晨光,远比漫游林间更让他感知生命厚度。实验室的灯光,常常就是他的"诗和远方"。最后,作息服务于目标。充满弹性。任务紧急时全力以赴,时间宽松则休整蓄力。放松方式更像落叶归根,打游戏或刷视频只为"清除思绪的积尘"。他甚至主动规避可能占据"思维带宽"的书籍和电影、只为保持"心灵轻装上阵。随时迎接下一个科研挑战"。高效解决问题本身,就是他现在最大的兴趣。

在张一心眼中,科研之路没有惊心动魄的"逆袭"传奇,只有一步一个脚印地从失败中萃取答案,在调试中坚定前行。"科技工作者应在大地上书写诗行",已被他奉为圭臬,用责任点燃探索的热情,让每一次实验的微光,都汇聚成青年科技工作者回应时代呼唤的星河。他的故事再次印证:真正的杰出,是把挫折当阶梯,将责任化为动力:在无人喝彩的实验室里,潜心书写属于这个时代的青春诗篇。




(来源:南京林业大学报)