不给热爱设门槛！兰大90后教授另辟蹊径做科研
圆圆的脸上总是带着笑容，交谈间平易近人，这是靳志文老师给人的第一印象，作为一名90后的年轻教师，他走在校园时常被人以为还是个学生，实际上他已经是一位入职兰大满3年的教授了。
靳志文本科就读于兰州大学，是一名“土生土长”的兰大人，在保送至中科院北京化学所进行硕博连读并在陕西师范大学开展博士后研究工作后，2018年他重新回到母校、加入了物理科学与技术学院的教学科研团队。
大胆创新、不断突破是靳志文教授团队的一个显著的标志。他带领的课题组的规模逐渐壮大，致力于解决无机钙钛矿太阳能电池和X射线检测成像等方面的“卡脖子”技术，已发表了多篇高被引学术论文。他本人也荣获兰州大学“萃英学者”“青年五四奖章”“国华杰出学者”等荣誉，在2021年度更是入选科睿唯安全球“高被引科学家”榜单和爱思唯尔“中国高被引学者”榜单。
是学者，也是老师。靳志文在为母校增添科研新力量的同时，也用心培育着众多心怀理想的学子。
01
另辟蹊径的科研旅途
靳志文的第一次科研经历是本科期间参加䇹政基金项目。从前期的项目立项、文献调研到课题选择再到实验材料的制备、测试优化，在指导老师的帮助下，他收获了科研的经验和思路。“当时实验条件比较艰苦，没有现成的经验，遇到一些设备问题都是独立思考，自己亲自动手解决。”虽然做出来的成果并不多，但这次难得的经历在靳志文心里种下了一颗种子，为以后的科研和学习打开了一扇门。
在中国科学院化学研究所攻读博士学位期间，靳志文在导师的影响下，熟练掌握半导体物理学的基本原理和概念，丰富了自己的知识储备。“当时老师非常注重基础理论知识和科研逻辑，这些是做科研的重要前提，至今仍让我受益匪浅。就像要盖一座高楼大厦，必须要有厚实的地基。”靳志文说。
将金属卤化物钙钛矿材料作为光吸收层的太阳能电池在这些年倍受关注。钙钛矿太阳能电池具有工艺简单、成本低、光电性能好等优点，商业潜力巨大。国内外的很多研究者们不断地从材料制备、薄膜质量优化、结构设计等方向深入研究，在有机或有机无机杂化太阳能电池领域取得了一系列的成果，但是电池稳定性这一核心问题进展缓慢。
为什么不做全无机钙钛矿材料呢？
沿着脑海里冒出来的这一想法，靳志文查阅了大量文献，发现对于全无机钙钛矿这方面的研究很少，属于比较新的领域。于是靳志文的博士后研究课题便果断选择了当时国际上少有人研究的全无机钙钛矿太阳能电池。
起步总是困难的，经过前期的实验他们发现无机钙钛矿形成能比较高，用常规的制备方法需要比较高的温度才能实现。这就好比上树的时候直接往上爬就比较费力，既然如此，为什么不搭一个梯子呢？受到这样的启发，在经过反复的实验后，靳志文课题组在无机钙钛矿中引入了添加剂，首先诱导形成中间相，通过这样一个过渡作用，就可以以较低的温度实现无机钙钛矿太阳能电池的制备。
在开展博士后研究工作期间，靳志文关于全无机钙钛矿材料的系列工作发表后，引起了国内外研究者的广泛关注和持续跟进，这些工作被国内外同行多次引用，其中一篇论文荣获“中国百篇最具影响国际学术论文”和“陕西省自然科学优秀学术论文奖”。
2018年10月，靳志文回到兰州大学，继续自己的研究。“钙钛矿材料的合成对温度和湿度变化很敏感，但兰州和西安的环境因素相差较大，之前的许多参数发生变化。”因此在刚搭建实验室的时候，靳志文基本上每天都和学生泡在实验室里，摸索最佳的制备工艺。
几年下来，针对薄膜中离子迁移引起的器件性能退化，靳志文团队通过中间相的形成制备出了亚稳态的铯铅碘薄膜，并进一步引入苯乙胺碘添加剂调控晶体维度，限制其相变，显著提高了器件性能。靳志文解释道：“就像为防止墙倒塌我们需要支一根柱子，如何设计和构筑这根柱子对材料的稳定性是至关重要的。”目前他们组制备的二维无机钙钛矿太阳能电池的性能已经达到领先水平。
02
瞄准“卡脖子”技术
一进入靳志文课题组的实验室，太阳能模拟器、电极镀膜仪、量子效率测试仪、X射线源、显微控制合成的实验台、保障真空环境的手套箱、光学平台上带刻度的尺子等等实验仪器映入眼帘。
虽然已经在太阳能电池领域取得了诸多进展，但靳志文在研究过程中发现，团队制备出的无机金属卤化物半导体材料因为其离子属性在射线探测上有更大的用途。
当前我们国家所用的大部分X射线检测装置，特别是高端产品，如医用和工业探伤用的CT等设备都是从国外厂家进口，依靠专利产权保护，购买和维修都需要花费大量的资金和精力。国产X射线探测设备的工业化生产主要有三个难点，包括高能射线源、X射线探测器和数据重建算法。
为响应高端设备国产化的政策号召，靳志文课题组开始了X射线探测器的研发，并将目标对准其中的关键部件———用于X射线检测成像的半导体材料的研究。“我们想做的是将其中一些关键的部位国产化，尝试打破国外的技术垄断，改变这种被国外的技术资本‘卡’住脖子的现状。”靳志文说。
对比在固体闪烁体探测器中应用广泛的碘化铯材料，这类无机金属卤化物半导体材料基于其相对较大的原子序数、长的载流子寿命、可调控的能级带隙和简单的低温合成工艺，在X射线探测领域有着更广阔的发展前景。“得益于这些优异的结构性质，该类材料响应速度快，图像分辨率高，有利于动态成像，这些恰恰是如今商用X射线探测器材料需解决的问题。”
针对目前国内市场上对柔性的大面积X射线检测装置和更高灵敏度、更少剂量的小型化X射线探测器的需求，靳志文实验室正在不断探索通过简单高效的制备工艺，控制生产成本，制作出相应的X射线检测成像装置。目前他们的研究在生物成像、安检中管制刀具的阴影成像、口腔内牙齿全景的曲面成像、锂离子电池安全检测等方面都有了初步的研究成果。“市场上的价格可能需要1000块钱，但我们希望尝试节省成本到几块钱，把检测面积和图像分辨率都继续提升和优化。”他说。
“做学术研究不能光埋头在实验室，也要和市场需求对接，我们现在的工作就像一个插线板的转接头，一头对接以价格为导向的企业需求，一头连接实验室的最新科研成果。”如今，针对X射线探测成像这一“卡脖子”难题，靳志文课题组和他的同行们正不断突破，积极推动这一科研成果产业化。
03
搭建真材实料的课堂
靳志文每天的生活很普通但也很忙碌，在指导学生做实验、与组内学生随时就实验课题进行交流沟通之外，便是上课、外出参加学术会议。
2018年刚刚入职，讲授《概率论与数理统计》这门课程的担子就落到了靳志文肩上。“对我来讲这确实是个‘大活’，”他坦言。时间紧任务重，那段时间靳志文周一周二去参加学院组织的讲课培训，周三去听老教师讲课、学习和总结经验，然后仅仅隔一天就去“实战”上课，如此周而复始，给予了他很大的锻炼。
第一年的角色转变让靳志文收获良多，授课过程中经常发现，“学生觉得自己已经懂了，可以直接上手，但是可能会在之后的考试中暴露出对基础概念混淆不清。”针对课堂内外的这些问题，靳志文注重换位思考，回想自己在上学的时候遇到的问题，发觉到可能对于理科生而言最重要的是基础概念。
思考过后，靳志文在上课的时候开始花很大的时间解读基本概念，除了讲解公式的参数和意义，还会延伸再讲一下这个公式的应用场景、结合一些前沿研究讲述它的现实意义，以此增加一点趣味和新意、让学生加深印象。
同时，他发现了PPT带来的弊端，“之前用PPT形式讲基础知识的时候太快了，哪怕讲了一些例题其实学生对这个知识的掌握也是不够的。”他开始一笔笔手写板书、反推公式，让学生更好地理解一些比较晦涩难懂的知识点。在教学的过程中，靳志文积极倾听同学们的声音，即使是一些类似上课声音大小的问题，都会和学生交流之后改进。
在疫情期间，为了保障学生的学习质量，靳志文在课下时常通过QQ的形式联系大家，让学生们直接在群里提问或者将问题私发给他。在他的耐心和热情带动下，一个质量和热度并在的线上课堂搭建了起来。同学们的学习热情高涨，有时候晚上12点或者1点还有人在提问。
因为自己求学过程中的经历，靳志文十分强调基础知识的重要性，也尤为珍视同学们的科研热情，他非常欢迎同学们走进实验室。因此，靳志文的实验室多了很多开展创新创业实验的本科生，“有学生说理论学多了，想试试动手操作，这些我都是非常欢迎的，但是我跟学生主要强调的一点是在做实验的过程中基础课不能落下，基础课程的学习是做科研的基石。”
在工作上认真负责、兢兢业业；在生活中和善可亲、平易近人，靳志文在学生间广受好评，也因此成为2021年底结束评选的兰州大学第六届“我最喜爱的十大教师”之一。
谈及未来，靳志文希望继续做一些真正有意义的工作，“学术研究就要不断创新突破，不能‘灌水随大流’，看什么领域热就不思考地直接做，还是要克服困难做国家和社会需要的工作。”
责编：Christina
审核：Yolanda
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