海外化学家

第 56 回 专攻“利用时间分辨光谱探索复合纳米材料的新功能” 小林洋一副教授

本文作者:sum

第 56 次化学研究员专访,我们邀请到的是立命馆大学的小林洋一副教授。小林教授一直专注于光物理化学,特别是 “时间分辨光谱分析”领域,不管是面对有机分子还是无机材料,都可以解析和开创新的光学功能为研究方针,不断探究,研发新的材料。

小林 洋一是一位崭露头角的年轻研究人员,自2017年以来一直独自担任实验室的负责人,并于2022年被选为先进研究员。还将在第 32 界的化学空间研讨会上发表演讲。那么,接下来就是本次的采访内容。

1. 你为什么要成为一名化学科研人员?

我觉得主要是对于寻找新知识的兴奋感,当发现了某个事物正如自己所想的一样或发现了某些意想不到的东西时的那种兴奋感非常令我着迷。

我从小就对 “博士” 和 “研究”这样的字眼充满渴望,虽然那时候我并不非常清楚这些词汇究竟意味着什么。当我还在读高中的时候,我得知状态可以描述为运动方程并且通过求解精准的预测物体的运动时,我觉得这仿佛“这简直是可以预测和创造未来的东西”,这令我记忆犹新。之后,当我未能通过大学入学考试并且还是预科学校学生时,我开始突然醒悟学习科学(自然科学)的乐趣。我沉迷于了解和学习各种科学知识的乐趣,自从我从某本书或某件事中了解到化学是科学的中心以来,我便决定我要先现在开始从预科学校做起,努力成为一名化学家。

但是,实际上,化学家不仅要学习单纯的学科知识,还要通过实验等创造新的学问。当我还是研究生的时候,我有时会想知道自己是不是其实并不适合当一个学者,或者我能否真正把这份工作变成我一生的事业。就在这时,我手头的实验获得了一些意想不到的实验结果,当我在绘制数据图形的时候,我发现两个重要参数的之间存在着我未曾设想过的完美线性关系。当时,我还不知道为什么会发生这种情况,但我觉得好像已经在复杂的自然现象中发现了一条新规律,我感到我整个人都在为这个“大发现”而颤抖。然后,我在一次学术会议上偶然遇到的一位理论化学家在理论上证明了这种相关性的基本原理(J. Phys. Chem. Lett. 20145, 99.)这让我开始又有信心继续我的思考和尝试。所以,我认为 “学习” 和 “发现” 的这种乐趣、满足感和探索欲正是促成我成为一个化学学者的主要原因。

2. 如果你不是化学家,你想成什么的人?什么呢?

我觉得有可能会是机器人工程师。当我在开始学习编程的时候,感觉仿佛多了一个专门为我一个人服务的助手!这让我非常激动,当然,如果真的说起来的话,选择成为一个机器人工程师的原因是:能够吧软件和硬件可以通过编程和设备串联起来,按照我们的想法,去自由地执行一些甚至连人类都无法完成的复杂和繁琐的操作,这样我感觉这样的工作似乎能过让自己拥有无限的可能,这让当时的我兴奋不已。不过话说回来,当我回答这个问题的时候,尽管现在转行对我来说可能有些晚了,但我觉得我将来会许真的会尝试做一下机器人和化学结合的合作研究。

3. 你目前正在做什么的研究?另外,你打算如何开展这项研究

目前主要是在做,基于从数十飞秒(1 飞秒等于 10-15 秒)到秒和分钟级这样的时间跨度上、光物理过程(电子状态的变化)和光化学的各种 “时间分辨光谱分析(一种对仅存在很短时间的物质进行光谱分析的方法)”领域的研究,旨在寻找隐藏在过程(化学结构变化)边界区域(和复杂区域)中的新的光学特性,并利用这些发现尝试创造新的材料。

具体的例子包括,使用处于几秒到几分钟左右的超长寿命电荷分离态的半导体纳米结晶体对其进行快速的光致变色反应,创造能够大量利用过去被认为无法使用的高激发态的光功能材料。

使用寿命荷分离态对米晶光致变色

最近,还发现了可以使用低能连续光分离强化学键(例如碳氟键)的纳米材料。我希望能够使用我自己的基本物理化学技术来解决世界各地的环境问题,并将其发展成有助于实现可持续发展目标的研究。

4. :如果你能和一位史人物共晚餐,你会和晚餐?什么呢?

当然是尼尔斯·亨利克·戴维·玻尔。我非常想听他聊聊在量子理论早期构造过程中的故事。特别是,我想详细听听他是如何想到玻尔原子模型中那些所必需的假设的,以及他是如何说服批评原子模型的各位物理学家的。我敢肯定,物理学家在无条件地设定构成模型基础的假设方面一定存在很大的冲突和争议。

5. 问:你最后一次在实验实验是什么候?另外,其内容是什么?

材料合成几乎是不可能的,但如果我这样做的话,当大学在 2020 年上半年因 COVID-19 灾难而被封锁时,我最后一次尝试自己合成 perylenbisimide 衍生物可能是最后一次。虽然研究途中遇到了挫折..但如今,设备建设、光谱学、数据分析等仍在进行中。

6. :如果你被困在荒上,只能带书或者是音乐的话,你会选择哪个呢?

孤岛的话,可真是时间充足了,所以我想我会带上《曼物理学讲义》,这样可以让我再次学习物理学的基础知识。但是因为时间足够充足,我觉得我可以考虑带上那种套装的,讲解的内容会更丰富和全面,但是最好也能让我带上纸笔来写公式…

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虽然我喜欢的音乐也非常多,但是如果留在孤岛上的话,我想带去Rage Against the Machine乐队的『Battle of Los Angeles』,它很有力量感,让我超级兴奋,所以我想带着那种斗志昂扬的感觉度过荒岛上的无聊生活。

Battle of Los Angeles

Rage Against the Machine

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7. 可以推荐一些下一次采访的人选吗?

我推荐两个和我同辈的人,在研究和人际交往方面都很优秀,而且人也很有趣。

仁科 勇太(冈山大学)

野野口 斐之(京都工艺纤维大学)

研究者履历

姓名:小林洋一

所属:立命馆大学应用化学系副教授

专业:光化学、时间分辨光谱、功能材料化学、纳米材料化学

传记:

2002 滝私立高中毕业

2007 关西学院大学理工学院化学系毕业

2009 关西学院大学研究生院硕士毕业(玉井 尚登 实验室)

2011 关西学院大学研究生院博士毕业(提前一年毕业)(玉井 直人 实验室)

2011 多伦多大学 JSPS 海外研究员(师承Gregory D. Scholes)

2013 青山学院大学化学与生命科学系助理教授(阿部 二郎 实验室)

2017 立命馆大学应用化学系副教授

2022-至今 兼任JST 先驱研究员

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