水凝胶表面滴上一滴水,本应铺展开来,却凝成了一颗水珠。这神奇的一幕,让复旦大学高分子科学系2022级本科生肖志远深切感受到科学的神奇与魅力。在聚电解质调控水分子行为这一前沿领域,他已探索了三年。

从大一加入课题组,到以第二作者身份发表高水平论文,再到成功申请国家自然科学基金本科生项目,凭借突出的学术创新能力和科研潜力,日前,肖志远成功获评复旦大学2025年度“智擎学者”称号。他的科研之路,既有年轻人的好奇与热情,也有对科学的执着与思考。
给水分子“减负”,“开源节流”破解淡水困局
肖志远的研究核心与人们的日常生活息息相关。过去几十年间,全球在饮用水与卫生方面已取得显著进展,但仍有四分之一人口无法获得安全的饮用水。传统海水淡化技术能耗高、成本大,如何才能使水蒸发效率进一步提升,成为关键问题。
“在阅读大量文献和导师的指导下,我了解到,界面太阳能水蒸发技术有着绿色可持续的特性,是一条可探究的路径。”然而,这项技术从实验室走向广阔应用,还面临着一道核心关卡:如何在单位时间内、单位面积上“榨取”更多淡水?
这一问题的底层矛盾在于,太阳能虽取之不尽,却具有间歇性与分散性,而水蒸发本身是一个不折不扣的“耗能大户”。面对这一问题,肖志远选择“开源节流”作为解题思路。
“所谓开源,即最大化捕获并利用太阳这有限的能量;所谓节流,则是千方百计降低水分子挣脱束缚、化为蒸汽所需的能量门槛。”这一朴素却深刻的理念,构成了他过去三年科研探索的清晰主线。
在导师的指导下,沿着这条思路,肖志远的研究一步步深入。在“开源”之路上,肖志远把目光投向光热材料的制备,独立完成金纳米颗粒、纳米方块等纳米粒子的制备,并通过巧妙的交联与静电作用,构建出更复杂的纳米结构。“这就像为蒸发界面安装了智能捕光器,通过高效的光热转换,将阳光更充分地捕获并转化为驱动水蒸发的能量。”
在“节流”之道上,团队另辟蹊径,通过在水凝胶表面引入聚电解质胶束,降低蒸发所需的能量,以提升水蒸发速率。肖志远解释道,这种结构一方面可利用聚电解质高渗透压形成“输水高速公路”,加速水分补给;另一方面,这些聚电解质通过氢键,巧妙地削弱水分子间的紧密连接。

“这个方法比较特殊,也很有新意。”肖志远语气中带着一丝自豪。但在实验初期,他坦言自己也曾“半信半疑”。实验室里,师兄向他演示,经过修饰的水凝胶表面,原本应该铺展开的水滴竟然凝成水珠。那一刻的震撼,让他至今记忆犹新。
通过这种修饰方式,团队成功构建出具有非对称润湿性、高光热转换效率与低蒸发焓的二维蒸发界面,并进一步通过可控卷曲工艺形成光热层-隔热层维Janus结构,实现高效纵向输水、盐离子排斥与热量局域化的协同调控。水蒸发速度提升了1.7倍,同时实现高达99.9%的脱盐率,相关成果发表于SCI期刊,并已成功申请两项专利。
人文班走出的理科生,他用三年建立起自己的科研体系
回望自己的科研起点,肖志远的思绪飘回到高中时期。作为人文班的学生,他却一直保持着对理科的学习兴趣。一次对科研的初探,点燃了他的好奇心。“虽然现在看来,当时做的研究都很‘小儿科’,但却种下了让我走上科研这条路的一颗种子。”
大学伊始,肖志远便通过希徳书院“启明星计划”加入了黄霞芸老师的“聚合物刷修饰提升界面粘结性能研究”项目组。“当时我对化学生物这一块的内容更感兴趣一些,正好看到高分子科学系这边有相关研究,就报名了。”令他惊喜的是,黄老师主动联系了他。在深入的交谈后,他最终选择加入黄老师的项目。
在课题组,肖志远从一个需要老师“手把手”指导实验的“科研小白”,逐步成长为如今能独当一面的科研人,他用三年的时光建立起自己的科研体系。“刚开始接触时,我对高分子的概念还不是很熟悉。”肖志远坦言科研起步阶段的困难,“只能从文献当中学习,遇到不会的就问老师、问师兄师姐。”这种在实践中学习、在探索中成长的过程,塑造了他对科研的初步理解。

除了常规的科研训练,肖志远还积极参与各类创新创业比赛。他与来自中文、经济等不同专业的同学一起创建的“阳光蒸好”团队,一同致力于开发多产品高效的绿色净水解决方案。团队项目曾获杜邦青年创新大赛全国铜奖等荣誉,受到多方好评。
参赛经历也让肖志远更直观地认识到,实验室研究与实际落地应用之间还存在着巨大的鸿沟。比赛中,他经常面临评委的犀利提问,“你们到底是做什么的?”“你们能产出多少水?产出来的水质量如何?”这些问题曾让他一时语塞,但也促使他不断思考如何将复杂的研究通俗化、具象化。

“后来每次讲的时候,我都会想怎样才能把这个故事讲得更切中要害,让大家能够更快Get到我想表达的点。”一次次的参赛中,肖志远逐渐学会从落地应用的角度重新审视自己的研究,思考如何将小小的实验样品拓展为可落地的实用器件。“如果实验室里的科研是0到1,那么走出实验室走向应用就是1到100,这之间还有99步要走。”
“低精力人群”如何寻找科研与生活的和谐
科研之外,肖志远的生活同样丰富多彩。从大一起,他就参与了希德书院的学生工作,从文化干事一路成长为主席团成员。大二时,部门举办了一次篆刻活动,肖志远作为组织者,原本预计活动感兴趣的人并不多,“毕竟篆刻是一个小众爱好。”但一次“失误”操作,活动信息通过平台推送给了全校师生,吸引了百余来人报名。“这完全在我们的预料之外,所以有时候觉得,事情并不一定会按照预先设想的轨迹发展,有时大胆一点,反而可能有意外之喜。”

这次经历也让他自己在科研之路上遇到困难时,能更从容面对所有意料之外的情况。
在肖志远身上,可以看到“卓越而有趣”精神的生动诠释。高中时,人文班的他却依然专注于理化生方向;大学里,他既深耕专业研究,又广泛参与通识活动;科研中,他既注重基础探索,又思考实际应用。
“卓越就是一个人在某个方向上做得更加专业,有趣则是指不拘泥于眼前的一个研究方向,而是放开眼界去看更大的世界。”在他看来,科研既要钻得深,也要看得广;既要有专业深度,也要有跨界视野。
对于如何平衡科研、学业、学生工作与个人生活这一问题,肖志远有着自己的一套方法论。他习惯坐第一排,专注课堂,“课上好好听”;但也坦然承认“熬夜也是要熬的”,尤其在期中、期末面临多重任务时也会加班加点。
他自称是“低精力人群”,无法像他敬佩的一位师兄那样能够高效兼顾多项任务。“我一次只能做好一件事,比如在写作业的时候我就不能听歌,健身时也不会听音乐。一旦同时做两件事,我很可能会出错。”这种自我认知让他更专注于当下,做好每一件手头的事。

对未来,肖志远已有清晰规划。他即将赴北京大学直博,研究方向将从聚电解质调控水转向光电子材料。“如果说我最后的目标是想去利用阳光的话,蒸发水是一种利用方式,直接利用阳光也是一种方式。”
这一转变既有学术逻辑,也源于他在创新创业比赛中受到的启发。“记得在一次比赛中我看到其他团队的‘水电联产’设计,给了我很大启发,也让我认识到学科交叉的更多可能。”
尽管研究方向会变,但对未知的好奇始终是他最核心的动力。“我现在就很迫不及待地想要试一试,看看自己还能做出哪些更有意思的东西。”他眼中闪烁着探索的光芒。

谈到长远目标,肖志远保持务实而开放的态度。“如果我能发现一些新的东西,就已经很让我自豪了。当然,如果能拓宽学科的边界,那更是可遇而不可求的目标了。”
从高中初见科研世界的好奇,到大四即将开启博士生涯的从容,肖志远的成长轨迹印证了复旦科研新生代的特点:早起步、多尝试、跨领域、求创新。一路走来,他幸运地遇到了给予指导的老师、提供帮助的师兄师姐,但他自身的努力与思考同样不可或缺。
实验室里,肖志远正准备新一轮实验。聚电解质间的“水世界”很小,小到需要用精密仪器才能观测;又很大,大到可能为解决全球水资源问题提供新思路。在这微观与宏观之间,肖志远将继续他的探索,带着复旦人的精神,走向更广阔的科研天地。






