全球气候变暖给环境造成了巨大影响，因此受到人们越来越多的关注。而这一变化主要归咎于人类活动造成的温室气体排放，尤其是二氧化碳的排放。二氧化碳排放的最大来源是化石燃料的燃烧。近日，在《Cell》杂志姐妹刊《Joule》上，一篇关注于二氧化碳减排的文章《A Simple Framework for Quantifying ElectrochemicalCO2Fixation》提出了颠覆人们思维定式的结论：使用化石能源来驱动二氧化碳化学还原并不会造成更多二氧化碳排放。这篇文章是物质学院林柏霖教授课题组的最新研究成果，2014级物质学院陈安琪为第一作者，林柏霖教授为通讯作者，上海科技大学为第一完成单位。
本科生作为第一作者在国际顶尖期刊上发表论文，在学界并不多见。那么，作为一名即将在今年夏天毕业的本科生，陈安琪是如何做到的？同时，她还放弃了出国留学，选择继续在上科大读研深造，选择是如何做出的？小编走近安琪，发现这个姑娘真的不一般，在这些令人意外的表相背后，一颗坚定而纯粹的心更让人感动。
科研：“就像在捉蝴蝶的时候看到了最美的风景”
陈安琪是河南洛阳人，从高二的高中生夏令营开始，她开始了解上科大，并最终坚定地选择了物质学院的材料化学专业，但最初的一年，安琪还并不清楚自己到底感兴趣哪个方向。
与林柏霖老师结缘，始于大一下半学期的《无机化学》。课上，林老师介绍了课题组的研究方向，欢迎并鼓励同学们到实验室作深入了解。“我受到了鼓舞。而且课题组的主要方向是二氧化碳的催化转化，这种“变废为宝“的理念也非常吸引我。”安琪随即加入了林老师的课题组。
“与老师和组里师兄交流后，我便开始在阅读文献的同时接触一些电催化二氧化碳还原的具体实验。”在真正接触到一些科研课题之后，陈安琪才确定了自己在专业上的兴趣点：纳米材料的合成。通过对纳米尺度催化剂的调控，一点点探索实现二氧化碳最佳转化效果催化剂材料。
陈安琪说，她从林教授那里得到了很多帮助。“不管是平时的实验还是论文的写作，积极与老师讨论总是能让大家有一些新的启发。这次的量化分析工作，需要对大量的文献、报告和相关数据进行采集、整理。文献、数据一多，很容易找不到头绪，无从下手。有了林教授的提点，课题研究得以保证在正轨上运行。林老师是整个团队的主心骨。”
此次获得的颠覆性科研突破，究竟是如何开始的呢？“起初我是让她在课外思考一个问题，类似于家庭作业一样，当时也想不到后面可以越做越大，有这样的突破”，林柏霖老师坦言。
这个家庭作业是这样的：实验中进行的电催化二氧化碳还原需要外加电能来驱动整个过程，二氧化碳被转化为其他易于运输储存的非气态产物，以达到减排的效果。然而电力的获得以及整个操作过程，也会排放大量的二氧化碳。“我们就开始思考，对二氧化碳进行还原，能不能把全过程的大部分排放量转化掉，又有没有可能全部转化呢。”
而随着数据的不断处理和整理，安琪和林老师反复讨论和思维碰撞，结果令所有人诧异：利用化石燃料驱动二氧化碳的电催化还原，有可能实现二氧化碳的净负排放！
一开始得到这个颠覆大众想法的结论，陈安琪有一些怀疑：自己得出的结论是正确的吗？“通常电催化方向的文献，都在强调使用清洁能源。大家的直觉认知也是如果使用化石能源来驱动二氧化碳转化，在减排方面只会得不偿失。这些文献的观点和我们工作所得到的结论是矛盾的。”
最终，陈安琪成功地说服了自己，自信地接受这个颠覆大家思维定式的结论。“说服自己的关键是，理解整个转化过程的本质。而理解本质在这项工作中还有另一个很重要的作用：帮助实现了用简洁的公式和标准化的参数来描述复杂的转化过程，也是这个工作的另一个亮点”，陈安琪高兴地说。
对安琪的性格，林柏霖教授打了个比方——如果出一个题目，满分100分，有的同学可能做到60分就心满意足，有的可能要到八九十分给自己点个赞，而安琪是做到100分还不满意，希望能拿到120分的人。“她的表现总能超出我的预料”，林老师说，“这或许也是她能够从一个课外作业形式的小课题一点点突破、一步步做大最终完成科研突破的一个原因吧！”
学习：从兴趣出发的“任性”有益无害
在上海科技大学，得天独厚的科研氛围使得许多学生有机会能很早进入实验室参与课题。但也有同学不免疑虑，担心会影响课程绩点。但安琪的课业不仅未受影响，还保持了全院第一的好成绩。这是怎么做到的呢？安琪说，投入是第一秘诀。她在选课方面完全从兴趣出发，相当“任性”，从不事先考量成绩的难易、绩点的高低，比如她选修了创管学院的《金融学原理》、不在本专业课程规划方案里的《化工原理》，“因为我觉得好好去学的话，应该都不会太难”。
不仅如此，安琪认为，科研和学习其实可以相互作用，共同进步。比如她在科研中就发现，基础知识非常重要。“没有扎实的基础，在实验室做得再久，也只是操作得比较熟练罢了，遇到问题很难独立解决。”林柏霖老师也表示，在他的实验室里投入大量精力的本科生，绩点大多不降反升。“因为科研会锻炼你的逻辑思维和独立判断的能力，对于学习其实是非常有益的。”
平衡的另一个秘诀是严格的自我管理和规划。安琪说，她有一张自己的时间表，什么时候学习，什么时候去实验室都心中有数，此外，从大一下学期开始，她还会在每天晚上在操场上跑上几圈作为放松。
未来：在上科大继续做科研令人兴奋
2017年，安琪做了一个决定——放弃出国深造。为此，她还拒绝了一个在别人看来难能可贵的机会。关于原因，安琪是这么说的：
“在出国和国内读研的选择上我不是一开始就非常笃定。因为课业成绩不错，所以有把握获得保研资格。但为了给自己创造更多选择空间，我也同时准备了出国申请需要的语言考试。实验室的科研经历和大三期间的一段实习，让我意识到提升个人能力关键还是在于自我要求和周围可利用资源的丰富程度。上科大及周边的研究所和企业，在科研和产业方面创造了高精尖的平台，能给我后续发展提供很多帮助。现在手上关于二氧化碳催化转化的课题进展顺利，研究生期间也会在前期工作的基础上继续努力。虽然基础科研距离规模化应用还很遥远，但是希望这些研究工作能在解决气候和能源问题上有所裨益。”
接下来，陈安琪会在上海科技大学，在林柏霖老师的课题组继续自己的研究生生涯。谈到未来，谈到由这个课题开始的那些未知和挑战，安琪很兴奋，虽然可能会更难，但无疑，那是个闪闪发光、激动人心的未来。
陈安琪
陈安琪（右）与林柏霖教授（左）在实验室
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