为深入贯彻落实习近平总书记关于做好新时代人才工作的重要思想，进一步加强青年人才的培养，国家自然科学基金委自2023年开始试点实施国家自然科学基金青年学生基础研究项目（本科生），采用“以学生独立主持研究工作为主，导师提供指导咨询为辅”的模式，支持优秀本科生作为项目负责人承担科学基金项目。近日，国家自然科学基金委公布了青年学生基础研究项目资助名单，环境学院2023级本科生廖鹏博申报的《机器学习驱动的碳捕集膜设计与机理研究》项目获批。

在“双碳”战略目标引领下，开发高效碳捕集技术具有重要意义。针对当前碳捕集膜研发过程中普遍存在的构效机制不明确、材料筛选效率低、渗透性与选择性难以协同提升等关键科学问题，本项目提出通过机器学习辅助混合基质膜的结构设计与性能优化研究，系统整合金属有机笼微观结构、聚合物基体特性与CO₂分离性能等多维度数据集，构建高精度膜性能预测模型，完成高性能膜体系的高效筛选。该研究将结合密度泛函理论与分子动力学模拟计算，深入剖析微观结构、自由体积等关键特征对CO₂渗透性与选择性传输行为的调控机制，阐明金属有机笼结构与混合基质膜分离性能的内在构效关系，同时将理论计算结果反向赋能机器学习模型，实现模型的迭代升级与精度优化，为高性能碳捕集膜的理性设计与智能筛选提供研究新范式。项目由刘江涛教授担任指导老师。

项目技术路线图

廖鹏博自大二开始进入刘江涛教授课题组，积极参与科研活动；先后参与双创学院“雏鹰基金”项目与学生创新创业基金项目，不断探索科研成果走向实际应用的可能。随后，他主持国家级大学生创新创业训练计划项目，在科研实践中进一步夯实了实验、数据分析与项目推进能力。大二暑期，廖鹏博随院系前往爱尔兰开展研学交流；大三暑期，他赴南洋理工大学参与暑期科研，围绕膜材料与离子分离开展研究，深入学习相关领域的前沿科学知识。

廖鹏博表示，进入环境学院以来，在学院各类培养政策和科研平台的支持下，他得以在完成本科课程学习的同时，较早接触并参与科研实践，持续了解国内外环境领域的前沿进展与热点问题，也在一次次探索和实践中逐渐明确了自己的兴趣方向。此次获得国家基金项目支持，对他而言既是一份肯定，也意味着更大的责任。接下来，他将认真推进各项研究任务，以更高标准要求自己，扎实完成项目任务，回应国家、学校和环境学院的信任与期待。未来，他也将继续保持对科研的热情，立足生态环境领域，关注前沿科学问题和实际需求，脚踏实地开展研究，为解决环境问题、服务国家“双碳”战略和全球可持续发展贡献自己的力量。