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全国人大代表王虹:研究微纳机器人的“90后”教授
字号:[    ] 发布时间:2023-03-03 11:02:51 来源:中国煤炭报 发布人:马颖

全国人大代表,中国矿业大学教授、博士生导师王虹是个“90后”。26岁获得博士学位的她,除了“大学教授”,还兼任中国微米与纳米技术学会微纳机器人分会理事、微纳执行器与微系统分会理事,同时是Nature Chemistry(《自然化学》)和Nature Materials(《自然材料》)等30余家期刊的特约审稿人。

“用‘年轻有为’来形容她,再贴切不过。”中国矿业大学化工学院应用化学专业博士研究生马恩慧说。

在高端严肃的“标签”下,现实中的王虹性格开朗,热爱生活。“王虹老师风趣幽默,和我们打成一片,是我们的知心姐姐。”中国矿业大学化工学院应用化学专业博士研究生王珂说,“我们很荣幸能成为她的学生。”

王虹

决心投身教育与科研

“我的父母都是教师,回国在大学从事教学科研工作是我的首选。”王虹说。2015年,在新加坡南洋理工大学留学期间,王虹获得国家留学基金委颁发的优秀自费留学生奖学金。该奖项全球每年奖励大约500名留学生。

2017年,王虹毕业。攻读博士学位期间,她取得了一些研究成果,但长期在海外,对国内的科研环境有些陌生,对未来发展有些迷茫。在一次新加坡海外人才洽谈会上,时任中国矿业大学高层次人才办公室副主任高顶向王虹伸出了橄榄枝。“他耐心详细地介绍了中国矿业大学的人才引进政策,并针对我的具体情况给出建议。我觉得这是一个好平台,就来到了这里。”王虹说。

在中国矿业大学工作的5年里,王虹先后入选第十五批国家海外高层次人才引进计划(破格)、江苏省六大人才高峰等高层次人才计划,主持国家自然科学基金等多个项目。

矿区有了微纳机器人

“从攻读博士学位开始,我一直从事微纳机器人的研究,博士期间的研究偏向基础理论,没有过多涉及应用。”王虹说。来到中国矿业大学后,她开始着眼于矿区环境治理和修复。

在矿区环境污染物检测方面,常用的污染物检测方法所需仪器贵、运行费用高、操作要求多、检测费时费力。利用微纳机器人作为传感单元,不仅具有较高的灵敏度,方便携带,还可以有效减少样品使用量,有望实现现场快速检测,解决实验室分析中待测样品滞后和不连续的问题。

“我们建立了基于微纳机器人的荧光检测、电化学检测和横向流层析试纸条等检测方法,微纳机器人在水中快速高效富集检测物,现场可以在几分钟内获得检测结果。”王虹说。

在矿区环境治理方面,王虹带领团队研究了微纳机器人在水处理方面的应用。微纳机器人作为高级氧化反应的活性固体催化剂,可以在溶液中边游动边降解有机污染物,提高降解效率,既解决了金属离子等均相催化剂不易回收,容易造成二次污染的问题,又弥补了固体催化剂因扩散率低导致降解污染物效果不佳的缺点。

“如何提高修复剂在土壤中的迁移效果?这一直都是土壤原位修复中的关键问题之一。我们研究微纳机器人在土壤修复中的应用,让微纳机器人无缆自驱动深入土壤缝隙作业,为解决土壤原位修复中面临的修复材料易团聚沉积、迁移效果不佳的问题提供了新思路。”王虹说。

建起年轻科研团队

5年时间里,王虹独自从零搭建实验平台,到现在已组建了一个小团队。团队成员都是“90后”“00后”的学生。

“科研大多数都是周而复始的工作,需要保持探索未知的兴趣和初心。”王虹说,“我经常和团队成员说,要努力做‘顶天立地’的研究,‘顶天’就是面向国际前沿,‘立地’就是把科研和国家需求结合起来。一滴水只有融入大海才能永不干涸。”

在刚开始进行土壤修复研究的时候,因为土壤与水的性质差别很大,微纳机器人的驱动、观测和污染物的浓度测量等方面都面临着很大困难。如何在黑漆漆的土壤中观察到微纳机器人的运动?王虹带领学生经过多次讨论和反复实验,研究了2种观测方法,成功证明微纳机器人可以增强修复材料在土壤中的横向和纵向迁移能力。

“王虹老师有各种奇思妙想,并在实验中教会我们精益求精。”王珂说。马恩慧说:“王虹老师还有乐观的心态,教会我们从失败中汲取经验,从成功中总结方法。”

在带团队的过程中,让王虹欣慰的是学生的成长。2018年,王虹的实验室刚刚建成。进入实验室的第一位学生叫马文,是一名参加大学生创新创业训练计划的本科生。从刚进实验室的“小白”到熟悉掌握科研方法和技能,一年时间里,马文以第一作者身份发表1区论文1篇、2区论文1篇,并获得发明专利授权1件。在马文后续的深造学习中,她多次向王虹表示感谢:“这一年在实验室的经历,对我的帮助很大。”

“当选全国人大代表后,我将通过实地走访调研等方式,定点联系煤炭科技工作者,听取大家的意见和建议。在这个数字化时代,我也将充分利用网络平台和社交媒体了解社情民意。”王虹说。

 

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