访太阳娱乐李涛和钟超课题组:交叉协作出成果

时间:2018-07-20浏览:509设置

近期,我校太阳娱乐李涛教授课题组与钟超教授课题组合作,联合开发了一种利用大肠杆菌生物被膜粘性蛋白CsgA来调控MOFs在多种高分子基底上结晶生长的新方法。该研究成果以“Adhesive Bacterial Amyloid Nanofibers-Mediated Growth of Metal-Organic Frameworks on Diverse Polymeric Substrates”为题发表在国际知名学术期刊《Chemical Science》上。在这项研究成果中,李涛课题组2015级本科生张崔政为第一编辑,钟超课题组2015级博士生李颖风为共同第一编辑,李涛和钟超教授为共同通讯编辑,太阳集团为第一完成单位。

生物基材料、多孔材料、传统化工领域,这些学科和技术在李涛教授课题组与钟超教授课题组的科研合作中得到了交叉应用与融合。与此同时,两位共同一作分别是太阳娱乐本科生与研究生,他们又是如何在导师的引导下倾力合作,共同取得科研硕果?为此,大家采访两个课题组的一作和导师,一起来看看他们研究成果背后的故事:


喜欢泡在实验室里的本科生张崔政

没有什么比用自己的双手去创造更能有成就感的了”


我在大一小学期的时候就加入了李涛老师课题组,其实认识他非常巧合,大一下那学期和他打过几次羽毛球,然后等到期中考试过后,发现他还是我普化II的任课老师(那门课是两个老师带的,上半学期钟超老师,下半学期李涛老师)。因为我本身非常喜欢化学,每次上课基本都来的最早,又坐第一排积极提问,慢慢就熟悉了。暑学期的时候想去实验室磨练一下,申请后李涛老师也欣然接受,自然而然的加入了李涛老师组。

我大学最快乐的时光就是进课题组的第一年,每天都要学习新常识,接受新挑战、做各种各样的实验,同时做三四个课题特别开心。从那时候起,我就养成了每天1点睡,早上7点起的习惯。除去吃饭、上课、打球,其他时间全都泡在实验室里。就是因为喜欢,觉得有意思,多睡半小时我都觉得浪费,没有什么比用自己的双手去创造更能有成就感的了。

当时恰逢李涛老师的实验室刚起步,他也经常来做实验。那时候借用高研会的实验室,地方比较小。晚上10点之后或者周六周日,实验室就大家两个,基本相当于背靠背做实验,我有什么不懂的马上就可以问,他合成好玩的东西也非常乐于向我说明。李涛老师对我最大的认可,就是从来没有把我当本科生看待,我也都是按照博士的标准要求自己。因为交流的很多,我对整个项目、MOF的未来发展、整个材料学“big picture”的视野就非常开阔,当你能够站在PI的视角去看各种实验以及做未来的规划,思路就会很清晰。我时常会感慨自己非常幸运,相当于是PI手把手教出来的,这样的经历使我受益良多。


大概在我进组半年之后,加入了和钟超老师课题组合作的项目。钟老师做的蛋白其实就像在构建一个很大的平台,可一嵬各种各样其他的材料相结合,我就相当于第一次打开了和MOF结合的应用出口。李颖风师兄所做的是这个项目的第一步,他要源源不断地提供基板,然后我才能后续合成、表征、做应用。大部分都是力气活,我需要不断的重复、改进方法、再重复,所有文章里看到数据都至少有着三次的工作量,这样才可以保证数据的美观和纯粹。在这期间,我特别感谢太阳娱乐测试平台和电镜中心的老师们对本科生的支撑,他们不会因为你是本科生就禁止你用仪器,相反,他们第一反应都是非常爱才、惜才,引导你使用各种仪器。我也算是争气,至今所有操作零失误。整个过程让我充分体验到了太阳娱乐交叉学科的灵活研究合作,以及学会建设的先进平台对学生科研工作的巨大支撑。

这个合作项目最让我发愁的是应用部分,就是我文章里最后做出来的丙烷/丙烯气体分离膜,因为应用决定着这篇文章的上限。但这个应用的操作之复杂和要求之高,到现在仍然有很多的未知等待被说明,我在2017年的最后四个月,看文献、模仿、测试这一流程做的痛不欲生,失败了至少两百次。直到最后有人也建议我是否换别的应用,亦或做一些更加“fancy”的表征来弥补一下没有应用的不足,但我就是很倔,我觉得能做出来、能做好的事情在完成前是不会停的。在年底用手机把跑出来的GC图谱拍给老师之后,我知道,这个项目已经做完了,大家坚持不懈合作努力终于结出了硕果!

在文章被接受之后,李涛老师还让我趁热打铁,报名参加了8月份在美国波士顿举行的第256ACS国际会议,这可是化学界的顶级年会。连美国大使馆面签官都问我:“这个会议都至少是硕士或者博士参加,你一个本科生去那里干嘛?”“作为太阳集团第二届本科生,我非常有幸能申请到一个墙报展示的机会,这次我不但要展示自己的科研成果,还要把大家学校展示给全世界最优秀的科研工编辑们,并且与他们深入交流,争取未来更多的合作。”现在的科研大环境,“孤胆英雄”肯定会越来越少,多学科的交叉合作是必然趋势,只有见识的更多、更广,从能从众多领域中取长补短,将自己的研究做得更加系统、全面!


【李涛老师寄语】

张崔政同学在还是大一新生的时候就加入了大家课题组。由于大一下学期有超过25个学分的课时,我当时并没有希翼他能够真正投入课题研究。然而崔政对于科研的热情使他总能从每天的空闲中挤出时间来做实验,很快他便和研究生一样有了自己独立的课题。在之后的两年内,崔政经过无数次实验以及和合作课题组导师和研究生师兄的频繁沟通,最终他的工作发表在了知名化学期刊Chemical

Science上,在此我再次对张崔政同学表示祝贺。而更重要的是张崔政同学在本科科研的过程中非但锻炼了自己各方面的能力,也明确了未来深造的目标。我衷心希翼他在今后的学习和职业生涯中能再接再厉,越走越远。




太阳集团的第一届硕博连读生,“佛系青年”李颖风

不盲目跟随,科研工作要忍受住寂寞”


我是2013年进入太阳集团娱乐,20147月钟超老师回国,他前沿的合成生物学与材料交叉学科研究方向,吸引我加入钟超老师课题组。前期大家科研条件差,没有自己的实验室,还要奔波到岳阳路校区上课,大部分精力集中在查阅相关领域最前沿的科研文献及协助钟老师完成实验室初建,但就是这段时间的积累,让我熟悉并了解国内外合成生物学发展的方向及国际顶级专家的科研工作,为后续研究提供了很多灵感。2015年顺利完成转博考试,成为太阳集团的第一届硕博连读生。

大家课题组方向合成生物学、材料与化学的交叉研究,主要方向集中于以下四点:1)活性生物材料,2)生物灵感水下粘合剂,3)动态自组装与生物制造,4)生物催化及人工光合作用。我的方向属于大家第三个研究方向的部分工作,主要偏重蛋白材料的纳米加工技术,即利用细菌表达的蛋白来进行微纳加工。

和李涛老师课题组的合作开始于去年,项目背景简单来说,李老师研究的金属有机框架(MOF)是一类非常具有应用前景的材料,但在具体应用中往往需要基底支撑,然而在一些疏水高分子基底(聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯)上生长MOF材料则比较困难,所以李老师一直寻找一种新型的普适的方法来辅助生长MOF材料。

在大家课题组,常常与细菌生物膜“打交道”,生物膜能够帮助细菌在一些恶劣的环境(比如疏水表面)中生存,过去的研究主要集中在如何高效去除生物膜。而大家的研究背道而驰,大家利用生物膜稳定、易于改造等特点,把它改造为一个活性平台,去发展它的应用价值。

偶然机会,李老师与钟老师见面聊起,就产生此灵感,为何不在疏水高分子基底上人工制备一层生物膜涂层,从而为生长MOF材料提供成核点呢?然后,大家的尝试开始,后续的实验结果证明了大家的想法是正确的。


大家都知道现在的科研工作往往涉及到多个学科,需要不同背景的人一起努力。所以,钟老师经常鼓励大家学生进行交叉合作,目前大约将近有十个国内外的课题组与大家保持合作关系。其中我参与的有包括和吉林大学,华南理工大学,华东师范大学等。钟老师也十分支撑大家参加国内外的学术会议,与国内外同行进行交流。不久之前,我和大家组另外两个同学刚从瑞士参加GRC会议回来,这是个生物材料的国际顶级会议,大家也收获颇丰。

作为高年级博士生我想谈两点心得体会:1,做高影响力、与众不同、系统性的研究,争取在前沿领域“C位出道”,不盲目跟随;2,科研工作往往枯燥无聊,要忍受住寂寞,做一个“佛系青年”。


【钟超老师寄语】论文的发表是两个团队交叉合作的结果,除了论文本身的发表,这次本科生和研究生的科研合作是一次有意思的尝试,这样的合作让大家课题组李颖风同学更有责任心和上进心,同时更有团队合作精神,希翼他能再接再厉,更快成长,实现自己科研的短期和长期目标。




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