【InfoMat专访系列之青年科学家】天津大学姜辉教授专访：勇于突破，努力将半导体晶体应用于实际

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2021年6月30日，科睿唯安(Clarivate)正式发布2021年科技期刊引证报告(Journal Citation Reports)，InfoMat获得首个影响因子--25.405！

温馨提醒：自2022年1月1日起将正式收取APC（Article Processing Charge）费用。

个人简介

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姜辉，天津大学长聘教授、博士生导师。2003年毕业于天津大学材料学院，获得工学学士学位。2008年毕业于天津大学材料学院，获得工学博士学位(天津大学与中科院化学所联合培养)，导师为杨贤金教授、胡文平教授。2008年-2020年在南洋理工大学从事科研工作。2020年11月底加入天津大学材料学院从事教学科研工作至今。

长期从事有机半导体材料的晶体生长，致力于有机半导体分子结构-性能关系的研究。近年来，系统研究了金属-π/π-π、C-H-π/N-H-π等非共价键相互作用对晶体结构、分子堆积和电学性能的影响，实现了对有机半导体的性能调控并探索其应用。以第一作者/通讯作者在Adv. Mater., Angew. Chem. Int. Ed.等期刊发表论文30余篇。现担任国际期刊SmartMat青年编委(2021），Sci. Rep.编委(2015)。Nat. Commun., JACS, Adv. Mater., Angew. Chem. Int. Ed. 等国际学术期刊审稿人。J. Mater. Chem. C (2020), CrystEngComm (2019)等期刊优秀审稿人。

学院个人网站：

http://mse.tju.edu.cn/info/1141/2645.htm

与晶体生长的“不解之缘”

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您能否简要介绍课题组的工作？

我所在的天津大学金属功能材料课题组(微信公众号：金属功能材料课题组)，主要从事功能材料的制备、表征与应用。研究范围相当广泛，既有可应用于临床的生物医用骨科材料、抗菌材料，又有应用于催化领域的非晶材料，还包括应用于半导体及光学领域的晶体材料。

当您还在上学的时候，未来想从事什么职业？是什么机缘促使您从晶体生长的研究呢？

十多年前参加研究生面试的时候，老师问我为什么要选择硕博连读，我当时不假思索的回答要接受挑战。现在回想起来，当时的我可能还不知道自己想要什么，能做什么？或者说不管怎么样，先试一下也是一种精神。这也可能是当前困扰很多研究生的一个难题。基于我自己的历程，我现在的看法是：首先正确衡量自己的擅长领域和兴趣爱好，如果两者一致，就可以毫不犹豫地选择此作为未来的职业。科研是一项虽然过程偶尔枯燥但是结果很有意思的工作，如果能够将自己的想法付诸于实际，还是非常有成就感的。

刚读博士的时候，我自己研究思路不是很清晰，不知道从哪里下手。我的导师胡文平教授给我一小瓶材料，告诉我：“你可以试一下这个半导体材料，把粉末长成晶体，做点单晶晶体管，说不定能出点有意思的结果。”自此我与晶体生长产生了不解之缘。

勇于突破，努力将半导体晶体应用于实际

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您的团队在晶体生长领域取得了众多成果，如单晶有机半导体的生长，您认为晶体生长领域有哪些应用前景呢？团队将继续开展哪些研究呢？

单晶有机半导体的生长是材料科学领域的一个非常基础又非常重要的研究方向。我们知道，现阶段半导体基础的单元是硅片，其中最为重要的两个参数是单晶硅的纯度以及单晶硅的尺寸。作为下一代备选半导体材料，有机半导体的晶体生长是其中重中之重，但是由于有机材料中弱的范德华力的存在，有机材料又很难形成大尺寸晶体。这就是我们研究的初衷，以及希望在此领域解决的两个难题：提高有机半导体材料的纯度和晶体生长的尺寸。有机晶体在很多方面都有应用前景，比如有机光学器件，有机激光，有机微波激射器等等。大的有机半导体晶体也有希望成为像硅片一样成为芯片的基础单元。我希望将来在以上几个应用领域有一些小的突破，将有机半导体晶体应用于实际。

您的研究领域全面且系统，从晶体生长、晶体结构-物理性能关系，到器件物理及各种晶体的应用，具有非常好的连续性。在刚开始起步阶段，您是如何对个人研究方向进行规划的呢？对刚刚起步的青年科研工作者在选择研究方向方面，您有什么建议吗？ 

谢谢您！对于我个人的职业发展，我的个人体会有以下几点：1）一定要多读文献。刚刚起步的青年科研工作者对于自己领域的理解不够深入，唯一的办法就是必须每天都跟踪最新的文献，同时做好文献整理工作，这个必须养成一个长期的习惯。当文献积累到一定程度后，我们可以对自己领域的一些顶尖研究组进行跟踪学习，这样能够有效的对整个领域的发展方向和现状进行分析总结，对将来的可能研究方向就会有一个基本的判断。2）要学会独立思考。现阶段相当部分的研究工作是重复或者验证性质的，尽管研究工作非常系统完整，但是原创性可能还是不够好。这样我们就得学会如何去甄别好的研究思路，独立思考就必不可少。3）要学会设计实验。以前我们常规的科研过程是先做实验，然后根据实验数据来分析并阐述可能机理或结果。我觉得我们可以首先设计一个流程图，根据整体研究思路来设计实验，获得初步结果，同时根据前期实验结果来反馈最初的研究思路，不断校正研究过程并获得理想的实验结果。4）要学会总结。总结可以分很多类，包括总结文献，总结实验数据，总结研究思路。每周研究计划也得总结，在总结的过程中要学会找到主要问题，并集中精力解决。

您的团队在InfoMat上发表了一篇题为Greater than 10cm² V^-1 s^-1: A breakthrough of organic semiconductors for field‐effect transistors的综述性文章。请问您选择这个主题的初衷是什么？您认为这篇综述可以给相关领域的研究人员予以什么启发呢？

我选择这个主题的初衷主要是从材料性能的角度出发，分析总结什么样的有机半导体分子具有更好的性能。毕竟，半导体迁移率的高低决定着其能否将来被商用。这篇综述希望给从事有机半导体的研究人员提供一种广阔的视野，一些可以探索的方向包括新的有机半导体材料的合成，对成熟主体材料的结构改性，器件结构的优化等等。

大力支持InfoMat

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在文章发表的过程中，您认为InfoMat编辑在处理稿件时的效率如何？审稿人的专业程度和文章发表速度怎么样？在文章发表的过程中，我觉得InfoMat编辑非常专业、耐心且有责任心，与投稿人保持良好的沟通。审稿人则迅速地回复，提供专业性强并有建设性的意见。编辑同审稿人高效的合作促使投稿人的科研文章可以顺利地发表。您选择在InfoMat期刊发表文章的初衷是什么？您认为我们还可以从哪些方面着手，提高期刊的水平和国际影响力呢？InfoMat是具有国际影响力的国产期刊，希望我们每一个科研工作者的支持，会让国产期刊越来越好，越来越受读者的欢迎。InfoMat在各方面都走在国产期刊的前列，有很多值得我们学习的地方。有一点小小的建议，1）能否新增一些小的栏目？比如View & Comments。邀请一些国际著名专家对当期发表的文章进行评论或者分析，指出文章的创新之处或者特别优秀的地方，这样对刚进入科研领域的硕士博士研究生来说，他们可以好好学习如何顺利找到自己感兴趣的研究方向；2）能否开拓一些短文评述？比如邀请国际顶尖科学家对领域前期几十年的进展简单总结，然后对将来发展的可能方向进行一些展望，鼓励年轻科研工作者开拓这些新的研究方向。

人才培养——夯实基础、培养独立思维

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您的团队目前有引进人才的计划吗，您能谈谈天津大学在人才引进和科研发展方面有哪些政策支持吗？我所在的团队一直都有引进人才的计划，也欢迎有兴趣的青年才俊直接联系我们。天津大学在人才引进和科研发展的政策支持力度是很大的，对于特别优秀的人才可以直接聘为英才教授(长聘教授)，其他常年招聘的岗位包括英才副教授(长聘副教授)，副研究员等，具体的可以参照学校官方网站和人事处。天大科研院在科研发展方面助力天大老师申请各项经费具有非常强的实力，提供专业的一对一的帮助，经常给学院老师召开主题讲座，对国家的各项科研政策和申请基金事宜的解读也很具体、细致。我们了解到您在天津大学取得博士学位后，在南洋理工大学工作任职很多年，能否请您简单谈谈不同国家高校对研究生培养的差异以及科研环境的区别？您认为有哪些方面国内团队和课题组可以借鉴呢？我的个人理解是：有机会尽量多走出去看看，多学学别人的成功经验，然后为自己所用。我在天津大学和中科院化学研究所联合培养时，感觉国内特别注重对科研的整体思路的培养，对基础知识要求高，整个研究生阶段是一个不断在学习的过程，在科研基本功上需要打下坚实的基础。在新加坡从事科研，独立性比较强，每一步都需要自己去解决，这样就大大提高了独立思考、独立解决问题的能力。其实国内和国外两者是相辅相成的，我们既要在研究初期阶段打下坚实的基础，又要有目的地去培养自己独立思考、独立解决问题的能力。

创新能力——科研成就的主要推动力

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请问您如何培养团队学生“创新”的能力？研究人员的“创新”能力是决定我们科研成就高低的主要推动力。我觉得对学生“创新”能力的培养主要有以下几点体会：1）要学会提问题。对学生的科研思维的培养，首先得学会提出有价值的问题，这种有价值的点主要是建立在大量学习文献和高质量的学术讨论基础之上，对国际研究方向和研究成就有了深入了解的基础之上分析总结获得的，所以这个也是一个循序渐进的过程，需要我们不断学习并不断总结才能实现的。2）要学会做报告。学生要善于把自己的研究结果展示出来，要多练习如何更有效地阐述自己的研究思维和研究结果，在报告的同时学会吸收与会者的建议与意见。多参加国内、国际会议有助于学生提高作报告的能力。3）要敢于质疑前人的研究结果。科学的前进与发展总是在打破前人的成就的基础上。我们在学习前人成果的同时，也要有研究和质疑的精神。请您送一句话给已经踏上科研征途的博士研究生们。忍得了寂寞，受得了委屈，在科研的征途中不断前行，一步一步，超越别人，超越自己！

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