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“我从不怀疑自己，我很清楚自己就是这块料。”回忆起读博前4年，那段出不来实验成果的“静默期”，王澍显得意外平静。

1994年出生的他，眉宇间仍散发着一股少年气。这位来自麻省理工学院机械工程系的博士后，刚以第一作者的身份在Science上发表了最新研究成果，揭示了一个关于共价聚合物网络的“反直觉”谜团：使用更脆弱的交联剂，却能形成更结实的高分子材料。

论文截图

弱分子合成强材料？事实上，该反常规律在明升体育app界早已走向运用，但在分子层面仍然缺乏明确的机理。通过这项极具颠覆性的交叉研究，王澍巧妙地补上了空白！

王澍 受访者供图（下同）

从“八爪鱼”到“面条”

所谓“共价聚合物网络”，是一种构成材料基础的分子支架，它是决定材料性能的关键。我们日常能接触到的很多东西，如轮胎、橡皮筋、隐形眼镜等，都是由共价聚合物网络构成的。

但当它承受过大的负荷时，就会发生断裂，甚至可怕的“崩溃”。因此，高分子网络的断裂问题一直广受学界关注。这其中就包括明升手机家。

“原因很好理解。比如轮胎上出现了一道裂痕，这道裂痕要在这种高分子网络里面增长，就需要打断和破坏其中的很多明升手机键。打破明升手机键的过程，本质就是一个明升手机反应。”王澍解释道。

明升手机家介入断裂研究的逻辑，乍听起来很朴素。事实上，自上世纪五六十年代开始，明升体育app家们就已经关注到高分子网络的断裂问题了，但他们中的绝大多数是机械工程师，不会合成材料，只会针对现成的材料测试其韧性强弱，从宏观层面来研究断裂。

明升手机家们的野心显然不止于此。

2021年，明升手机出身的王澍就曾在明升手机类顶刊JACS上发表过一项关于断裂的研究。在这项研究中，他和团队将聚合物网络中较常见、也最稳定的末端交联剂——碳碳单键替换为其他两种更容易断裂的交联剂，发现材料的韧性在宏观上变弱了。

“我们清楚地回答了一个问题，那就是：一个高分子链的明升手机反应，它到底是如何影响到一个高分子网络在宏观上的抗撕能力及韧性的。”王澍说。

王澍2021年发表于JACS的成果

成果发表后，王澍趁热打铁，开始着手下一步的研究。

“高分子网格内部的分子链主要有两种连接方式。一种像手拉手的八爪鱼，只在末端进行连接，我们称之为end linking；另一种呢，则像一碗粘稠的面条，是从高分子链的中间部分进行交联的，这种我们叫做side-chain cross-linking。后者被广泛应用于工业界及高度专业化的场景中。”

上一项研究是针对“八爪鱼”的，王澍便很自然地设想：如果将“面条”结构中的侧链交联剂替换为更容易断裂的其他交联剂，应该也会得到一种韧性更差、更脆弱的高分子材料。

可事实竟然完全相反！他们在这项实验中引入了一种基于环丁烷的机械交联剂。这种环丁烷机械交联剂只需大约700皮牛的力，就能在很短的时间内（毫秒级）发生断裂，而普通的碳氢化合物交联剂断裂则需要大约4纳牛的力。

当他们用环丁烷机械交联剂替换之前的碳氢化合物交联剂后，得到的实验结果是：弹性体的撕裂能量增强了9倍，简直结实得不可思议！

当施加力时，改性聚丙烯酸酯弹性体（左）比以传统方式制成的相同材料（右）需要更长的撕裂时间

原因究竟是什么？

对结构进行深入研究后，王澍终于搞清了其中的奥秘。原来，更弱的交联剂之所以能导致更强的高分子材料，是因为它秘密上演了一出“弃车保帅”。

他们观察到，当一道裂痕从材料表面袭来时，会出现一个相应的对抗力开始冲击内部的高分子网络，如同一次敌军入侵。替换交联剂之前，网络中所有链条、交联剂的韧度都是一样的，敌军环顾一周发现无从下手，便只能正面硬刚，对着主链“楞冲”，主链就很容易被冲断。

但一旦替换上了更弱的环丁烷机械交联剂，情况就变了。敌军发现交联剂处更容易被冲断，便开始集中火力冲击交联剂，一通曲折的操作过后，力量就被分散了。与此同时，桥连主链的有效长度变长，从而能在它断裂前储存更多能量。

“所以出发点非常简单，就是很基础的问题。但是能把它做清楚，找到一个合适的体系，一种合适的方法，能够得出一个有力的结论，就是我们这项研究的特别之处了。”王澍说。

“反过来做”

为什么是王澍？要追溯起研究成功的原因，就得归于王澍的思维方式了。

2013年，深圳考生王澍参加了高考，成绩不太靠前。经过一番深思熟虑后，择校的选项只剩下两个：老牌名校中山大学与建校不满三年的南方科技大学。

“中山大学都是同学，高中就是这批人，想到大学还是这批人，就算了。”王澍笑道。最终，不走寻常路的他，决定去南方科技大学报道，成为这所新锐高校第三届本科生中的一员。

南科大果然给了他与众不同的体验。由于学校规模小，教师队伍年纪偏轻，王澍和教授的交流非常频繁，很早便进了实验室。

“那时候学校是没有博士点的，在实验室干活的除了研究员，就只剩下本科生了。我就自然而然有了很多接触科研的机会。”手中那些“奇奇怪怪”的实验，激发了王澍很大的好奇心。他心中莫名生长着一股冲动，要将不明白的问题一一弄懂。

大三专业分流时，王澍选择了光明升手机方向。有次在查阅文献时，他发现了一个比较新颖的领域——力明升手机。“我发现居然有人能把分子拉开，而不是用光把它照开，还能改变颜色。当时就觉得这个方向太有意思了！”

王澍在南科大

王澍留意了这个方向。

可谓“念念不忘，必有回响”，决定要出国后，王澍第一时间想到曾在文献上看到过的杜克大学力明升手机研究专家Stephen L. Craig，于是申请了他的研究生，对方欣然同意。就这样，王澍顺利踏上了力明升手机这片交叉研究的新土地。

土壤有了，但王澍的种子长得并不顺利。准确地说，是整整4年都没长出来。但他并不焦虑，有颗难得的大心脏。

力明升手机是个交叉领域，需要厚实的跨学科知识储备，设计实验的难度极高。面对可能遇到的诸多困难，王澍早有心理准备。

导师Craig做研究的路子与众不同。他认为，倘若人人都去做一些很容易就想到的事情，那么这个行业就会越走越窄。于是，他大胆鼓励初来乍到的王澍“反过来做”。

既然一个力能影响明升手机反应，那么正常来讲，一个明升手机反应也会导致材料机械性质的不同，比如更容易断裂或者更不容易断裂，进而导致整个材料产生一些抗撕性的变化。

在导师的引导下，王澍开始思考具体的问题。这是个无比煎熬的过程。选择一片未经开发的“蓝海”，也意味着选择了孤独与挑战。

“你要做很多事情，相当于要从小分子一直做到整个材料，跨越很大的数量级。这对任何一个做明升手机的人来说都是一项很困难的工作。”王澍说。

好在他并不是一个畏惧挑战的人。读博前4年，王澍都还没能想清楚该如何着手去设计实验，“当时我只是在设计一些反应性不同的明升手机键”。但他没有为此焦虑过。反倒是以一种更加平和的心态去夯实自身的跨学科积累。这个过程像极了一段“沉潜”，最终为王澍吹起了两段漂亮的水花。

心态发挥了关键作用。想要做些其他人没做过的新东西，就要有一颗与之相配的大心脏。迟迟出不来实验成果的那段日子，也没能消磨掉王澍的信心与耐心。

“我不会怀疑自己的能力，我很清楚自己就是这块料。实验上得到的负面结果，我通常不会将它们归因于自己能力不足，因为我对自己做的实验质量非常有信心。如果给出的是负面结果，那这个实验现象也许本该如此。”王澍淡淡地说。

王澍和导师，左为Rubinstein，右为Craig

简洁是做科研的利刃

王澍对研究的决心很笃定，对自己感到好奇的事物存在一种执念。

读博初期，王澍的导师Craig牵头组织了一项大型交叉研究，邀请来自杜克大学、麻省理工学院及西北大学的5位教授坐镇，一同聚焦并解决一些存在于交叉领域中的明升手机难题。

团队建起来了，如何跨学科交流成了问题。于是Craig分别选了自己的4位学生，做两位导师之间的跨专业“交联剂”，王澍被选到了Michael Rubinstein那里。

同校的Rubinstein教授主攻高分子物理，擅长做理论模型，这无疑是个难度极大的方向。而且Rubinstein性格直率，讲话不留情面，喜欢刨根问底，常和别人“battle”起来。很多人都觉得，他是一位比较“aggressive”的导师。

但在Craig看来，王澍是很有决心的学生，完全有能力啃下Rubinstein那里的硬骨头。果然，王澍学得很快，而且从和Rubinstein的“battle”中收获了很多灵感。

“他经常会从根本上挑战问题，挑战你提出的方案，比如我设计了一个实验，告诉他我要这么做，他就会反复问我为什么要这么做，这么做能得出什么东西？这个来来回回的过程反而会推动我去思考，如何才能得出一个有力的结论。”

Rubinstein与王澍的交流方式，像极了苏格拉底的助产术教学。尽管看起来很痛苦，需要被反复质疑、来回挑战，但能引导王澍将那些旁逸斜出的细节都修剪干净，最终得到一个既干净又高效的方案，从而得出最清晰有力的答案。

王澍与几位合作教授，左为Rubinstein

高分子网络是个被学界公认的超复杂系统。王澍一直在追求的，就是如何建立一些干净的体系来落地实验，得出更有力的结论。

“如果你的体系很脏很复杂，就会有很多不可控制的因素在里面。”王澍前后发表的两项研究成果，都有效避免了这种情况。“它不是动态的体系，而是一个静态的，可以被很好地表征，然后表征出来的结果又是很清晰的。”

在面对很多复杂事物时，用更简洁的思维反而能够推出更清晰的认知。这不仅限于做研究，王澍一直都是这样一种性格，利落地做选择，专注地达成目标，清楚自己想要什么，应该做什么。

去年博士毕业后，王澍就进入麻省理工学院机械工程系做博后了。他的目标很明确，要积累更多机械工程方面的理论知识和实践经验，将已经涉足的交叉领域做得更透。

“如果一直做基础，最终有可能会脱离实际，不再贴近现实需求。所以我想去学一点应用，知道他们实际关心的问题到底有哪些。”

此外，王澍还想收获更多新奇的思维和角度。正如过去从明升手机角度思考工程问题一样，他期待未来能够出现更多大胆的想法、惊奇的发现。

王澍在丹佛爬山

工作之余，王澍喜欢徒步旅行，在平缓的步调中探索新鲜与未知。当被问及如何才能做好交叉研究时，他的脸上闪过一瞥羞涩。

“可能是需要比较强的好奇心。”他顿了顿。“感觉也像说了句废话，做科研都需要很强的好奇心。这是肯定。

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