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童敏曼:在材料世界打造“基因库”

时间:2025/11/25 15:42:02来源:徐州市科协作者:徐州市科协 字体:

7月28日上午10点,阳光斜斜照进江苏师范大学化学与材料科学学院的实验室,童敏曼教授童敏曼正俯身调试设备,屏幕上跳动的晶体衍射图谱,像一串密码等待破解。

“童老师,新样品的COF材料吸附数据有点异常。”身后传来学生急促的声音。她立刻转身,快步走到电脑前,目光扫过那些偏离预期的曲线。

“别急,我们调用数据库比对看看。”轻叩键盘,屏幕上展开三维分子模型——这是她为材料科学界打造的“基因库”。旋转、拆解间,分子结构的细微偏差逐渐清晰,问题随之迎刃而解,她指导学生组新的COF材料数据输入系统

这种快速突破难题的能力,源自她在该领域多年深耕和积

COF材料(共价有机框架材料)和MOF材料(金属有机框架材料)被誉为“分子海绵”,因其超高的比表面积和可设计性,在气体存储、污染物分离等领域蕴藏潜力。但要让这些“微观建筑”按需求精准“施工”,需要跨越实验合成与理论计算的鸿沟。

2016年,博士毕业来到江苏师范大学时,童敏曼就瞄准了这个难题。她带着团队在实验室里熬过多个通宵,历尽艰辛终于创建出国际上首个实验合成的、可直接用于模拟计算的COF材料结构数据库,及包含百万个计算机设计MOF/COF材料结构数据库,并建立了COFs的完整基因组学方法和基因库。

“就像给建筑行业提供了标准构件库,全球研究者都能调用这些‘分子零件’,相关领域研究有重要参考意义”童敏曼笑着说,如今,数据库材料已被国内外40余个团队成功合成并筛选出性能打破纪录的甲烷存储等材料,相关成果入选Nature出版社“庆祝COF研究15周年”重要论文集并被选为Highlights推介,大大推动了材料科学的发展。

在科研方面,她带领团队围绕国家重大需求进行攻关,提出“溶解—扩散”策略设计核壳材料等创新策略,为高效分离难处理气体打开新路径。她还主持国家自然科学基金面上、青年、国家重点研发计划子课题、江苏省优秀青年基金等7项国家级、省部级项目,在《Nature Communications》等期刊发表SCI论文50余篇,总被引3000余次。

除了基础研究,童敏曼还深入企业一线车间,致力于将基础研究成果转化为解决实际问题的方案。她成功为中国核工业集团设计新型纳米多孔材料,高效解决核废液中镧系錒系金属离子分离难题。

在讲授《化工原理》课程时,童敏曼用动画拆解精馏塔,还结合企业视频及典型案例等,让枯燥理论变得鲜活可感。只要童老师在,再棘手的难题总有破解的办法。就像听她的课一样,连最枯燥的精馏塔原理都讲得很有趣。”学生们常常这样说

作为化工教研室主任,她带领团队老师推广《化工原理》国家线上线下一流课程,把优质教育资源送到国内有需要的地方“全国100多所高校在用我们的课程资源,有新疆的、云南的……优质教育资源就该像COF材料的孔隙一样互联互通。”她翻着后台数据,眼里闪着光。

这束光也照亮了学生们成长路。在这里,学生能找到的不仅是学术指导,更是心灵港湾。组会上,她让学生轮流主讲,锻炼语言表达和解决问题的能力;竞赛前,她陪学生一起熬夜修改方案,打磨细节

作为导师和班主任,她所带班级和指导学生屡获校级优秀班集体、国家及校奖学金,考研录取率和就业率位居前列,指导的多名研究生考入暨南大学、华东理东大学等名校深造。

“做科研要坐得住冷板凳,育人才更要下慢功夫。”童敏曼的办公桌上,放着一本笔记本,里面记着每个学生的研究方向、性格特点等细节。“COF材料的魅力在于无限可能,教育与科研的魅力,也在于让更多可能生根发芽。”

短短几年,她荣获江苏省优秀青年基金、江苏省“青蓝工程”优秀青年骨干教师培养对象、江苏省科协青年科技人才托举工程、江苏师范大学巾帼建功标兵、江苏师范大学青年五四奖章等荣誉。

从搭建材料数据库到攻克企业科研难题,从讲台传道授业到实验室点亮梦想,这位青年学者用热爱与坚持,在分子世界与学子心田之间架起一座通往未来的创新之桥。