荷兰格罗宁根大学四年制全额薪资博士PhD项目

01、项目概述

荷兰格罗宁根大学诺贝尔化学奖得主Ben Feringa教授团队正在招募两名博士研究生,专注于人工分子机器领域的前沿研究。该项目隶属于欧洲地平线计划资助的"MonaLisa"博士网络,是一个汇聚了5个欧洲国家20个顶尖机构的国际合作项目。项目为期4年,提供全额薪资支持,第一年月薪2,901欧元,第四年可达3,707欧元,并享有8%假期津贴和8.3%年终奖金。

该项目建立在2016年诺贝尔化学奖获奖工作的基础之上,旨在推动人工分子机器在化学合成、纳米技术、医疗治疗和智能材料等领域的突破性应用。研究将主要围绕两个核心挑战展开:如何放大分子马达的工作以实现致动材料,以及如何通过协作效应调控布朗运动并放大定向功能运动。

02、诺贝尔奖背景与科学意义

2016年诺贝尔化学奖授予了Jean-Pierre Sauvage、Fraser Stoddart和Bernard L. Feringa三位科学家,以表彰他们在"分子机器的设计与合成"方面的贡献。这一领域的发展历程可以追溯到三个关键阶段:Jean-Pierre Sauvage在1983年成功连接两个环状分子形成链状结构,Fraser Stoddart在1991年开发了轮烷分子,而Bernard Feringa在1999年首次实现了分子马达的持续单向旋转。

分子机器的发展阶段类似于19世纪30年代的电动机,当时科学家们展示了各种旋转曲柄和轮子,却没有意识到它们将催生洗衣机、风扇和食品加工机等应用。同样,分子机器有望在新材料、传感器和能源存储系统的开发中发挥重要作用。这些分子机器能够制造出自清洁的窗户、自我修复划痕的汽车,以及只在感染部位精确作用的精准抗生素。

Feringa教授的研究团队在这一领域取得了多项突破性成果。他1999年发现的分子马达——一种光驱动的旋转分子马达——被广泛认为是一项惊人的科学突破。该团队还开发了分子纳米汽车,这是一个包含基于分子马达轮子的分子系统,能够在固体表面上移动。2011年,分子"纳米汽车"在国际媒体中得到广泛报道,并被中国科学院评选为全球十大科学发现之一。

03、格罗宁根大学学术声誉

格罗宁根大学成立于1614年,是荷兰第二古老的大学,拥有超过400年的深厚学术传统。该校是欧洲卓越大学集团的成员,该集团仅包含56所成员大学,占欧洲约4500所高等教育机构的1.3%。在国际排名中,格罗宁根大学位列全球大型综合性研究型大学前100名,在2021年泰晤士高等教育世界大学排名中位居第80位。

在学科排名方面,格罗宁根大学表现卓越。在上海软科世界大学学术排名中,该校位列第69位,在多个学科领域跻身全球前100名,包括自动化与控制(第28位)、工商管理(第31位)、社会学(第32位)等。特别在化学领域,格罗宁根大学在荷兰排名第4,全球排名第127位,拥有67,565篇学术发表和3,169,681次引用,主要研究领域包括生物化学、有机化学、材料科学、纳米技术和化学工程。

该校的国际化程度极高。目前四分之一的学生来自国际,有9000名学生代表127个国家。2023年,该校授予了635个博士学位,占荷兰总数的12%,其中约60%的新入学博士生来自国外。

04、MonaLisa博士网络项目

MonaLisa项目全称为"Motorized Nanomachines: Fundamentals, Innovations, Applications",是由欧洲委员会地平线计划资助的玛丽·居里行动博士网络项目。该项目旨在为人工分子机器领域的博士生建立一个为期48个月的培训网络,MonaLisa是一个由位于5个欧洲国家的20个高水平大学、研究机构和公司组成的联盟,将培训15名博士候选人。

该网络项目的独特之处在于其跨学科性质和产学研一体化的培养模式。项目不仅涉及基础研究,还强调实际应用和创新转化。参与机构包括顶尖研究型大学、科研院所以及来自不同行业的企业合作伙伴,为博士生提供了从基础科学到产业应用的全方位培训机会。

博士生将参与国际会议、学术交流活动,并有机会在网络内的其他机构进行短期研修,这种多元化的培训模式有助于培养具有国际视野和跨领域能力的高水平人才。项目还特别注重可转移技能的培养,包括科研管理、团队协作、科学传播等能力的提升。

05、研究内容与科学挑战

该博士项目将聚焦两个核心科学挑战,这些问题代表了人工分子机器领域的前沿难题。

第一个挑战是如何放大分子马达的工作以实现致动材料。研究团队将探索多种方法来设计基于马达的材料,使运动能够跨越长度尺度放大,并允许集体运动在人工肌肉和液晶致动材料中发挥作用。一个重要的研究方向是使马达能够在水性介质中发挥功能,这将为马达与生物系统的整合开辟无数机会,例如设计响应性生物杂化材料。

第二个挑战是通过大量分子马达的受控组织实现协作效应,从而调控布朗运动并放大定向功能运动。一种方法是将分子旋转马达嵌入网状框架材料中,如金属有机框架或共价有机框架(MOFs和COFs)。这可能实现通过光线非侵入性触发的响应性吸附、传输和释放功能。另一个令人兴奋的研究方向是在不损害旋转马达功能的前提下,将分子马达共价组装到表面上以实现推进功能。

这些研究具有重要的应用前景。Feringa教授预测,10年后将出现首批智能窗户或自清洁窗户,20年后可能购买到具有自修复涂层的高端汽车。在医疗领域,智能抗生素可以精确在感染部位发挥作用,通过微小的分子开关,用闪光就能激活抗生素,这将有助于解决抗菌素耐药性问题。

06、Stratingh化学研究所

该项目将在格罗宁根大学Stratingh化学研究所进行,该研究所隶属于科学与工程学院。Stratingh研究所的使命是在分子和超分子化学领域开展卓越的研究和教学工作。研究所涵盖广泛的研究主题,包括合成有机化学、催化、化学生物学、分子无机化学、系统化学和材料科学。

研究所倡导跨学科方法,鼓励不同领域研究者之间的合作,以推动创新并应对复杂的科学挑战。Feringa研究小组的研究重点是合成和物理有机化学,受到自然界分子组装、识别、传输、运动和催化原理的启发。目标是创造新的结构和功能,重点关注分子开关和马达、动态分子系统、响应性材料、光药理学和生物杂化系统。

该研究组还开发新颖的立体选择性合成方法和不对称催化技术。手性是一个主导主题,多年来在立体化学基本方面积累了独特而广泛的专业知识,包括手性光学现象、手性放大和手性起源。

07、申请要求与资格条件

该项目对申请者提出了明确的学术和背景要求。申请者需要具备化学或相关领域的硕士学位,并表现出对多学科合作研究的明确兴趣。项目要求申请者具有优秀的学术表现、积极主动的态度和出色的人际交往能力,同时需要具备高水平的英语书面和口语表达能力。

具有合成有机化学、有机光化学或超分子化学经验的申请者将被优先考虑。这反映了项目对专业背景的重视,同时也为具有相关研究经验的学生提供了优势。

项目有一个重要的居住限制条件:为符合欧盟资助规则,申请者在2025年6月16日之前的3年内在荷兰居住时间不得超过12个月。这一要求旨在促进人才的国际流动,为来自不同国家的优秀学生提供机会。

对于英语非母语的申请者,需要提交英语能力证明,具体要求可参考格罗宁根大学的英语语言要求标准。

08、薪酬待遇与职业发展

该项目提供极具竞争力的薪酬待遇。根据荷兰大学集体劳动协议,博士生第一年月薪为2,901欧元(税前),到第四年最高可达3,707欧元(税前),基于全职职位(1.0 FTE)计算。除了基本薪酬外,还享有8%的假期津贴和8.3%的年终奖金。

项目提供为期四年的职位保障。初始合同为一年,根据第一年的表现评估,如果显示有望在接下来三年内成功完成博士论文,则可续签三年。这种安排既保证了项目的质量标准,也为博士生提供了相对稳定的研究环境。

职业发展方面,项目包含大学博士培训计划,候选人将注册到科学与工程研究生院。这为博士生提供了系统的学术训练和职业发展支持。MonaLisa网络的国际化特色也为博士生提供了与欧洲顶尖研究机构和企业接触的机会,有助于建立国际化的学术网络和职业联系。

项目的多学科性质和产学研结合的特点,使得毕业生既具备在学术界继续深造的能力,也拥有进入工业界从事研发工作的技能。人工分子机器作为一个快速发展的前沿领域,在材料科学、纳米技术、生物医学等多个产业都有广阔的应用前景。

09、荷兰研究环境优势

荷兰作为欧洲科研强国,在化学和材料科学领域具有显著优势。该国拥有完善的科研基础设施和创新生态系统,政府对基础研究和应用研究都给予大力支持。荷兰的科研文化强调国际合作和跨学科交流,这为从事前沿科学研究提供了理想的环境。

格罗宁根市本身是一座充满活力的大学城,拥有荷兰最年轻的人口,四分之一的居民是学生。城市提供了丰富的文化生活和优质的生活环境,英语普及率极高,为国际学生创造了便利的生活条件。

荷兰的博士教育体系注重实用性和国际化,博士生通常被视为年轻的研究专业人士,享有相应的待遇和权利。这种文化有助于博士生的专业发展和个人成长。

10、针对性申请建议

基于项目特点和要求,有意申请者应从以下几个方面做好准备:

学术背景强化:确保在有机化学、物理化学或材料科学等相关领域有扎实的理论基础。如果缺乏合成有机化学或超分子化学的实践经验,可以通过参与相关研究项目、实习或额外课程来补强。重点关注立体化学、光化学和纳米材料等与项目直接相关的知识领域。

研究经验积累:尽可能参与分子设计、材料合成或纳米技术相关的研究工作。即使是本科阶段的课程项目或短期实习,也应该深入了解研究方法和实验技术。特别要关注光化学实验、表征技术和材料性能测试等实用技能。

语言能力提升:虽然荷兰人英语水平很高,但作为国际博士生,需要具备出色的学术英语能力。建议提前准备雅思托福考试,并通过阅读相关领域的英文文献来提高专业词汇量和表达能力。

申请材料精心准备:动机信应该清楚地展示对人工分子机器领域的理解和兴趣,结合自己的学术背景说明为什么适合这个项目。简历要突出相关的研究经历、技能和成就。学术推荐人的选择也很重要,最好是在相关领域有声誉的教授。

时间规划合理安排:申请截止日期为2025年6月17日,但考虑到需要准备各种材料和语言考试,建议提前3-6个月开始准备。同时要确认自己符合居住限制条件,即过去三年在荷兰居住不超过12个月。

深入了解项目:通过阅读Ben Feringa教授和团队的近期研究论文,了解具体的研究方向和技术路线。关注MonaLisa网络的其他合作机构和研究项目,这有助于在面试中展示对项目的深度理解。

展现跨学科能力:由于项目强调多学科合作,申请者应该展示自己在不同领域之间建立联系的能力。可以通过参与跨学科项目、选修不同专业的课程或参加学术会议来积累这方面的经验。

该项目代表了人工分子机器领域的顶尖研究机会,不仅能够在诺贝尔奖得主的指导下从事前沿科学研究,还能够参与国际化的学术网络,为未来的学术或产业职业发展奠定坚实基础。对于有志于在纳米科学、材料工程或化学生物学等交叉领域发展的年轻学者而言,这是一个难得的机遇。

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