金彪：专注基础科学研究，于微观世界探索材料奥秘

【编者按】在探索物质世界的奥秘中，基础科学研究是推动科技进步的基石。广大基础研究的科研人员甘坐“冷板凳”，潜心探索，以对教育科研事业的深情投入表达着对科学的热爱与对国家的忠诚，为实现科技强国梦贡献力量。

金彪

金彪，博士，准聘副教授，主要从事原位液相透射电镜技术，无机功能纳米材料结晶调控，二氧化碳可控转化与固定机制等方面的研究。近五年，在Nature、Nat. Mater.、Sci. Adv.、Nat. Commun.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.等国际顶级学术期刊上发表论文共计39篇。

由发自内心的热爱，到坚持不懈的探索

“自中学时代，我就对化学特别感兴趣，觉得物质的化学变化很神奇。”中学时期的兴趣悄然在金彪心中埋下了科学的种子。这份兴趣，不仅让他在大学期间脱颖而出，更引领他走上了科研的道路。

在本科期间，金彪就主动参与学校组织的一些科研训练项目，这些项目虽然规模不大，却为他打开了科研的大门，让他初步体验到了将理论知识应用于实践的乐趣和挑战，更坚定了他在科研领域精耕细作的决心——从基础科学研究入手，在微观世界中探索材料的奥秘。在读博期间，金彪有幸同时接触到化学与材料科学这两个学科的研究领域，并且深刻认识到先进仪器技术和方法在基础交叉学科研究中的重要性。于是，他坚定地选择以仪器技术为抓手，深入研究材料的成核和生长机制与结晶调控策略。

金彪（左二）与博士生导师和课题组在浙江大学化学系实验室

我们常说，眼见为实，科学研究更是如此。金彪介绍说：“普通人的肉眼分辨率仅为0.1毫米，对于材料形成过程中微观世界的探索有限，导致黑匣子问题不断涌现；原位液相透射电镜就是我们的第三只眼，通过微加工技术构造纳米实验室，利用电子束实空间成像，能够成功实现在亚纳米尺度对材料的微观形成过程进行高时间分辨的监测与记录，进而可突破对材料形成机制的认知和指导设计新材料。”因此，他在博士期间深入学习了原位液相透射电镜技术，并巧妙地应用在了他后续的科研工作中。

完成博士学位后，金彪并没有停下脚步。他远赴美国，先后在西北太平洋国家实验室和华盛顿大学开展博士后研究，围绕原位液相透射电镜技术，无机功能纳米材料结晶和二氧化碳可控转化与固定的机制理解做了深入探索。这些领域都是当前科学研究的前沿，对于推动材料科学和环境科学的发展具有重要意义。在这两所世界级的科研机构中，金彪与顶尖的科学家们并肩工作，不仅拓宽了学术视野，更在科研实践中锻炼了自己的能力。借助液相透射电子显微镜，金彪成功揭示了不同功能纳米材料的多步结晶机制，并实现了相关材料的可控甚至可预测合成，为材料科学领域带来了新的突破。

墨染科研不止步，情系家国显忠诚

2023年6月，在国家“双碳”战略背景和能源资源结构转型的历史机遇下，南京大学在苏州校区成立了新型交叉学科学院——能源与资源学院。学院依托南京大学物理学、化学、材料科学与工程以及矿业工程等国家“双一流”学科，面向“碳中和”战略需求，以应用基础学科为支点，开展清洁能源科学、减碳负碳技术、关键矿产资源绿色循环利用等重要领域的研究，创造并分享宜居地球和人类可持续发展所需的基础理论，以期构建一个人与自然和谐共处、永续发展的未来。

近五年的海外工作经历不仅淬炼了金彪的科研素养和专业技能，更坚定了他投身祖国科研事业的决心。在结束博士后研究之后，他毅然回国，加入了年轻的南京大学能源与资源学院，与其他青年学者一起为服务国家“双碳”战略和新能源与新材料发展贡献自己的力量。

金彪在能源与资源学院楼

在此前的研究中，金彪结合先进的原位表征技术阐明了碳酸钙可控快速形成的结晶路径，并首次直接证明了蛋白质在特定碳酸钙矿物形成中的模板作用。这一研究成果不仅为材料科学领域带来了新的突破，也可能为实现“碳中和”战略目标提供潜在的科学路径。金彪解释道，在二氧化碳的钙化固定过程中，如果将特殊设计的蛋白质整合到生物体中，可能会加速海洋中石灰石的形成，从而有望将数十亿吨的碳污染转化为持久的矿藏。虽然在这一方案在实现产业化应用之前，仍面临着巨大的挑战和困难，但金彪并没有因此而气馁，“这是一项长期而艰巨的任务，需要科研工作者在化学、生物、材料等多学科交叉前沿领域开展创新性基础研究，但无疑，这是一项很值得去做、很值得期待的研究。”

在南大苏州校区，金彪将继续深入探索二氧化碳资源化转化和钙化固定的微观机制，期望开发出能高效实现碳捕获和贮存的新方案。他相信这些基础研究成果不仅能提升我国在新能源和新材料领域的学术影响力，更能为国家的能源安全提供坚实的科学基础。

金彪在实验室指导学生

培根铸魂呈大义，立德启智见情怀

作为一名青年教师，金彪不仅致力于科研工作，也高度重视对学生的教育与培养。他深知青年是国家的未来和希望，而培养优秀的青年科研人才则是他作为教师的责任和使命。

学高为师，身正为范。在与学生的相处中，金彪身体力行，用自己对科研的热情和对未知世界的探索精神感染着学生。海外的工作经历让他深切地认识到，科研既需要知识的积累沉淀和辛勤付出，也需要拥有接触世界一流科学家以及科学前沿的机会——要懂得站在巨人的肩膀上，再度攀登科研的高峰。基础研究宛如深邃的湖底，看上去波澜不惊，实则蕴含着无限的澎湃动力与潜能。金彪乐于为学生们提供实践机会和平台，鼓励他们参加各类学科学术会议和科研项目，以便更好地把握科学前沿，激发创新思维。如今，在他的指导下，他的研究生正在科研的道路上快速成长。相信在不久的将来，他们也会成长为学术界的中坚力量。

金彪（右一）与课题组研究生参加电镜年会

“要有持之以恒的毅力、探索未知的勇气，深耕前沿性基础研究，不断追求创新。”金彪相信只有这样才能有望实现基础科研成果与产业化的双向奔赴，为国家和社会的发展做出更大的贡献。

初心铭记志高远，砥砺奋进路无疆

对于一名科研工作者而言，科研工作不仅是为了追求个人的学术成就和荣誉，更是为了服务国家和社会的发展需求。金彪始终将个人的科研工作与国家的战略需求紧密结合在一起，补齐基础研究短板，提升原始创新能力，致力于为国家的新能源与新材料发展贡献自己的微薄力量。

“将所掌握的知识和研究成果与‘碳中和’的国家战略需求相结合更有成就感和自豪感，学院为我们青年教师提供了一个实现自我价值的新舞台。”因此，金彪注重将自己的研究与绿色低碳发展和环境保护相结合。“二氧化碳矿化技术可以应用于工业废气排放处理，将人为排放的二氧化碳转化为固态碳酸盐材料，不仅能够为工业生产提供原材料，更可以降低大气中的二氧化碳浓度”。他强调，二氧化碳原位矿化封存技术在国际上已进入现场先导实验阶段，然而我国目前仍处于基础研究阶段，这要求更多的科技工作者开展矿化封存原理与开发矿化新工艺的研究。“该技术也是地学、化学与材料和环境科学的交叉应用，将无机非金属材料合成与二氧化碳矿化技术结合，也可以用于环境修复，例如在受到工业污染的水体中，通过促进碳酸盐矿物的结晶过程，不仅可以固定二氧化碳产生高附加值的产品，还可以帮助修复受损的环境。”技术一旦成熟落地，不仅会为企业带来显著的经济效益，也为推动我国环保事业的发展增添助力。

展望未来，金彪充满了信心和期待。“我们国家一直以来很重视基础科学研究，近年来更是鼓励学科交叉、重视新能源和新材料的基础研究和产业发展，这对我们科研人员来说是一个实现个人价值的历史机遇。‘生化环材’不是天坑专业，反而通过学科交叉，能创造美好未来。”在南京大学这个新的舞台上，他将继续发挥自己的专业优势和创新潜力，为学校的发展和国家的新能源与新材料事业做出更大的贡献。金彪也希望自己的经历和故事能够激励更多年轻人投身于科研工作之中，为实现国家的科技自立自强和中华民族的伟大复兴贡献自己的力量。

科研征途漫无垠，自当无畏探幽深。这是金彪的心声，也是所有科研工作者的心声。在实现高水平科技自立自强的征程中，将会有越来越多的科研工作者怀揣对科学的热忱和初心，不断前行、不断探索、不断超越。他们心中有梦，脚下有路，行而不辍，未来可期！