其二 ， 如果电子是催化剂 ， 则不需要任何化学试剂 ， 通电也可促进分子识别 。 实验结果支持了焦阳的推论 ， 他将电极插入制备好的样品中 ， 然后增加电压 ， 只需要10秒钟 ， 注入0.1库伦的电子 ， 瞬间就能完成分子识别 。 如果将电化学池改造一下 ， 还能在阴阳两极同时注入和移除等量的电子 ， 利用体系中流过的电流 ， 同样能达到催化效果 。 更重要的是 ， 这种设计能帮助调控分子识别的进程 。 让分子识别可以“走走停停” ， 精确控制速率和转化率 。 这在以往的超分子体系中很难实现 ， 也是论文的点睛之笔 。
另据悉 ， 在应用前景上 ， 该成果有望用于构筑“自我锻炼”的人工肌肉 ， 智能药物缓释系统、超分子电池等等 。
“思想的实验”和“思想的结晶”
回顾研究历程 ， 焦阳分享了两桩往事 。 一则关于科研理念 ， 一则关于学术精神 。
2020年初 ， 新冠疫情爆发 ， 焦阳所在的美国西北大学计划关闭校园和实验室 。 当时 ， 全组同事都在加班加点做实验 ， 希望在关闭前收集到整套数据 ， 以便隔离期间有论文可写 。 焦阳最初也是这么想的 ， 所以连续加了几天夜班 ， 把能想到的实验全部做完 。
然而 ， 隔离期间 ， 当他开始整理数据写论文时 ， 发现仍有很多问题没有讨论清楚 ， 必须进一步做实验 。 最初他有点沮丧 ， 看着同事们源源不断地产出论文 ， 心里很着急 ， 但已经困守家中 ， 只能多做一些“思想的实验” 。
就在这段时期 ， 他有了难得的闲暇 ， 可以深度思考电子催化的本质和优势 。 几个月后 ， 实验室重新开放 ， 这些“思想的结晶”都没有被浪费 ， 也引导他去做更多重要的实验 ， 最终造就一篇完美论文 。
事后回想 ， 如果没有这些波折 ， 该研究很可能达不到如今的高度 。 科研本就是一个实践与思考螺旋互动的过程 ， 平日里处在快节奏工作中 ， 每天被大量实验计划催促 ， 很难有余暇去深入思考最基础的科学问题 。
从这个角度来看 ， 疫情固然带来了很多困扰 ， 但客观上也为他提供了“慢慢来”的机会 。
在焦阳的计划中 ， 他曾尝试利用光化学手段引入电子 ， 以达到催化和控制分子识别的目的 。 实验时也确实观察到：光照的效果和通电非常类似 ， 都能引起某个特征吸收峰的增加 。
于是 ， 在论文的第一稿中 ， 他把光化学实验的结果和详细机理图都写了进去 。 为了支持机理中的假设 ， 焦阳请一位光谱学专家帮忙测定中间态的寿命和反应途径 。 然而 ， 对方经过仔细实验和分析后 ， 发现提出的机理是不可能的 ， 要看看有无其他可能性 。
于是 ， 焦阳做了一些对照实验 ， 这才发现该体系在光照下是不稳定的 ， 会发生分解、并产生光谱表征中的假象 。 失望之余 ， 他更感到庆幸 ， 要不是来自合作者的“警报” ， 自己很可能把错误的实验结果呈现给审稿人甚至全世界的读者 。
最后 ， 他删掉整个光化学部分的结果与讨论 ， 同时暗下决心 ， 未来一定要找到光稳定体系去实现未竟的目标 。
随后 ， 他将那位光谱学专家列为论文的共同作者 ， 有一天专家发邮件问焦阳 ， 自己的贡献不大 ， 是不是放在致谢中更合适？于是 ， 焦阳将这个故事讲给对方 ， 并表示：“相比于发现真理 ， 拒绝谬误同等重要 ， 甚至更加重要 。 ”对方收到焦阳的回信后欣然接受 。
同时 ， 他也认识到：第一 ， 永远不要忽略对照实验的重要性；第二 ， 要尊重并合理分配论文的署名 。
作为一种全新的催化方法 ， 电子催化的分子识别策略还需要深入理解和系统性拓展 。 因此 ， 该团队接下来的主要目标包括：
1、提高催化效率 ， 将电子的用量降低到千分之一以下；
2、拓展调控手段 ， 将电子催化与电化学、光化学、力化学等诸多领域结合起来 ， 赋予组装体更丰富的功能性；
3、将电子催化的理念应用于不同的组装体系 ， 在分子、纳米、宏观等多个尺度上发挥作用 。
曾被保送清华 ， 已发表11篇一作论文
据介绍 ， 焦阳来自吉林省四平市 。 于2009年保送至清华大学化学工程系高分子材料与工程专业学习 ， 2013年获得清华大学优良本科毕业生（前15%） 。 同年 ， 保送至该校化学系攻读博士学位 ， 导师为中科院院士张希教授 。
博士期间在导师的指导下 ， 他提出并发展了“超分子自由基”的概念 ， 运用动态的非共价相互作用稳定或活化有机自由基物种 ， 实现了近红外光热转换、高效催化等多种功能 。 基于上述研究成果 ， 先后获得研究生国家奖学金、中国胶体与界面化学一等奖、清华大学优秀博士学位论文、优秀博士毕业生（前5%）等荣誉 。
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