2018年在一本国际上被称为顶级权威的学术期刊《Science》的七月刊上，刊载了一篇以兰州大学为第一单位、北大和加州大学伯克利分校共同合作的论文。

这篇论文以“Single-crystal x-ray diffraction structures of covalent organic frameworks”为题，解释了三所学校共同在共价有机框架材料领域的研究成果。

这项研究将共价组装有序结构的研究推进，让其有了实质性的进步，突破了该领域长期以来的瓶颈，对化学研究的价值极高。很多人都很好奇，是谁成为了这个行业推波助澜的一双手。这篇材料的第一作者叫做马天琼，是兰州大学化学化工学院的一名女博士。

课题研究的道路并非一帆风顺

她的履历可不一般，她的科研道路大部分时间都在兰州大学。2006年她考入兰州大学本科学习，2008年在涂永强院士的实验室进行科研见习，两年后又自发的出去支教了一年。

回来之后她刚刚经过本科阶段的学习，后来又在实验室接触了很多新奇的创新项目，对有机化学十分感兴趣。刚好她之前拥有材料化学专业的背景知识，所以平时关注的研究也多是各种有机材料。

支教回来以后，她被本校保送到王为教授的课题组硕博连读，从2011年开始，就在王为教授课题组研习，该组最特别的研究项目，就是共价有机框架材料，在国际上开始得比较早，并且小有成果。

共价有机框架材料，是一种有机单体通过共价键的连接，在多维度方向上，形成的一种新型的有机高分子材料。这种材料看似很学术，但是在市场上有很高的应用前景，尤其是对于作为存储的材料具有很高的价值。

当时这项材料的领域正处于长期的瓶颈状态，大家都没有找到合适的方法来获得大尺寸并且质量比较高的单晶体。因为其特殊的构筑结构是采用强共价键进行作用，所以这种材料在合成过程中，很难从原子分子的角度进行精准的测量，这也导致之前合成的成品多为多晶状态，而且只能够通过衍射和模拟的手段间接获得。

那么应该如何获得高结晶度的材料，并且通过原子尺度的层面获得这种材料精确的结构信息呢？这个问题就是马天琼主要在研究的内容

 马天琼在选择这个课题前，其实早就对这种新型材料很感兴趣，2011年，她就自己合成了一种新的类型材料，并且取名为LZU-111。

但是当时没有多少人对这种材料有深刻的认识，大家都只看到过、研究过相关的模型，并且有一些自己的看法和猜测，尤其是多维度地看待这种材料，想要验证自己的猜想结果十分复杂，不仅需要用大型计算机进行数据模拟，还要对得到的各种结果进行筛选。复杂的结构和繁重的工作，让很多人都对这种材料心生畏惧，最后放弃了对这种新型材料的探索和研究。

 为了学术，自学技能

在接触了这种材料之后，马天琼也遇到了类似的问题，但是她选择的方式和别人有点不一样。为了能够更好地研究这种材料的结构，她自学了晶体学和计算机的结构模拟方法。

学术是枯燥又乏味的，在学习阶段里，她的实验很长时间都没有任何的进展，但是厚积薄发，为了有一天真相能够浮出水面，她将这种枯燥的生活坚持了下来。

每天很早就会到实验室，第一项任务就是清洗需要用到的仪器。之后就带上电脑和书，找到一个安静的地方看书自学。

这种状态在别人眼里觉得很悠闲，但是她的导师却很着急。因为她的项目实验一直没有结果，每天还过着这样闲适的看书生活。但是好在导师没有放弃她，让她有足够的时间进行沉淀和修炼，并且鼓励她坚持自己的规划学习晶体学。每次项目有什么阶段性的进步都会给予鼓励。导师在这段时间中给她的孤立，让她相信学术这条枯燥的路，她能够走下去，一定能够解决目前的瓶颈。

巧遇贵人得到启发

在漫长的学术生活中，马天琼做过无数次试验，但是结果都没有成功。幸运的是，在2013年王为教授前往美国开会的时候，在会议上遇到了一个也在研究药物多晶型的博士殷小天。刚好同年他要回国一段时间，马天琼借此机会向他请教了很多自己之前一直没弄懂的晶体学的问题，有了他的指教，马天琼恍然顿悟，开始尝试各种方式进行更精确的结构提炼。

这个尝试一做就是一年，当时她已经小有成功，能够看到晶体从纳米尺寸长大的时候，第一时间告诉了组内的老师和朋友。当时大家看她如此沉迷，也很担心她会走火入魔，甚至有老师劝她重选一个容易的课题，早点准备毕业。

但是毕业并不是她的目标，她坚信自己的晶体一定能够生长变大，而且这么多年都过来了，她刚刚看到成果，怎么能够轻言放弃呢？

付出终有收获

经过几年时间的努力，她终于掌握了控制晶体生长的方法，并且成功合成了大尺寸的单晶。通过解析这种单晶的结构，也确认了最开始她合成的LZU111材料的结构，具有罕见的手型拓扑结构。这一切的都得益于单晶，否则可能一辈子都不会确定这个材料的结构。

最终她将这些结果整理成文章，在2018年的五月投发，七月被正式发表。她自己也成功地获得了博士学位。

之后在北大无机固体化学课题组参与博雅计划，进行博士后研究毕业之后她没有停下脚步，2019年开始在美国加州大学伯克利分校进行博士后研究，继续研究单晶的课题，这样的学术经历让很多普通人看后连连咂舌，但是厉害的并不是她的博士学位，而是为这篇顶级论文上，她潜心耗费了七年，才得出的成就。

很多学术界的人都是这样，在默默潜伏多年之后，深藏功与名，一辈子可能都在一个课题上进行研究和探索，但是这种材料一旦研究成功，就会成为造福全人类的一项工程。