【「魅力化學」系列報導之一】團隊澆灌「科研之花」:重才務實...

2020-12-07 北京大學新聞網

編者按:2009年1月9日,國家科學技術獎勵大會在人民大會堂隆重召開。89歲高齡的中科院院士、北京大學化學與分子工程學院教授徐光憲榮獲國家最高科學技術獎,成為先後獲此殊榮的八位北大人中的一員。

徐光憲院士是我國著名的化學家和教育家,他的科研領域涵蓋物理化學和無機化學,特別是在稀土化學和稀土分離理論和應用方面取得了突出成就。他是我國傑出的稀土專家,創立了串級萃取理論並廣泛應用於稀土工業生產,對我國稀土科技和產業的發展做出了重大貢獻。他還是中國在稀土量子化學、配位化學、萃取化學領域開展研究的先行人,曾兩度獲得「何梁何利基金科學與技術獎」(1994年獲科技進步獎、2005年獲科技成就獎)。

徐光憲院士之所以取得如此舉世矚目的成就,離不開新中國建立後國家重視科技、重視人才、鼓勵創新的政策,離不開北京大學海納百川、兼容並包和「民主、科學、愛國、進步」的辦學方針指導,離不開化學學院近百年來所積累而成的潛心鑽研、科技報國的良好氛圍。

2010年,我們將迎來北京大學化學學科創立100周年。十年樹木,百年樹人。近日,北大新聞網特別推出「魅力化學」系列專題文章,從科研、教學、師德等角度,探究化學學院在科學研究、制度管理、人才培養等領域的經驗,展現北大化學人投身科研、奉獻青春的崇高精神,並以此激勵更多北大學者和學子為創建世界一流大學做出更大、積極的貢獻

【「魅力化學」系列報導之一】

團隊澆灌「科研之花」:重才務實,團結創新

一門學科的魅力源自一群可愛可敬之人的傾心投入,科學研究成果的收穫離不開團隊的齊心協力。北京大學化學與分子工程學院副院長吳凱教授將學院的科研工作概括為三個有趣的詞——「招兵」、「買馬」、「存糧」,即人才延攬、設施完善、經費支持。

薪火相繼,接好歷史的一棒

北京大學化學與分子工程學院是在原北京大學化學系的基礎上發展起來的。北京大學化學系是中國國立大學中成立最早的化學系,早在1910年的京師大學堂中就設有格致科化學門。1952年全國範圍院系調整後的北京大學化學系由原北京大學、清華大學、燕京大學三校的化學系重組而成。1994年化學系更名為化學與分子工程學院。2001年原技術物理系應用化學專業併入化學學院。

作為北大一個有著悠久歷史的理科院系,化學與分子工程學院可謂碩果纍纍。「化院老一輩的科學家、學者潛心鑽研、孜孜以求,為我們留下了務實勤勉、團結協作的良好傳統,這樣的氛圍有利於開展科研和培養學生。」吳凱副院長說道,「現在,國際競爭日趨激烈,化院以國家重點戰略需求為導向,注重基礎性和前瞻性的研究,並通過科研帶動學生的培養,同時與國際頂尖機構和學者廣泛交流,培育具有國際視野、在國際上有競爭力的人才。」

 

國家最高科學技術獎獲得者徐光憲院士(左二)、黃春輝院士(右一)、高松院士(左一)與國家自然科學獎二等獎獲得者、化學學院教授劉忠範教授(右二)在2008年度國家科學技術獎勵大會上

科學應該與時俱進,緊跟時代發展潮流,並為人類生產、生活服務。化學與能源、環境、健康和材料等日常生活問題息息相關,對國家和社會的發展尤為關鍵。據吳凱副院長介紹,目前化學學院承擔著多項國家重大基礎研究規劃項目、國家自然科學基金委重大、重點和面上項目以及教育部博士點基金項目等,獲得過多項國家及部委級科研、教學獎勵。2000年以來發表SCI收錄論文每年保持在400篇左右,且高水平的文章呈逐年遞增的態勢:篇均論文影響因子由2001年的1.64快速增長到2008年的3.36。據ESI資料庫1998-2008年的十年統計結果,在化學類期刊上發表論文數目進入前1%的全世界891個研究單位中,北京大學化學研究領域發表論文5,385篇,位居第17位;被引論文40,633篇,排名61位。「儘管從論文質量上看,北大化院的學術研究在國內外處於先進行列,但與國際最好水平相比還有相當差距。我們提出『超越數量,追求卓越』,在科研方面只有踏踏實實,才能穩步向世界一流水平邁進。」

廣納賢才,注重團隊的協作

在採訪中,吳凱副院長強調對人才的重視是化學學院的一大特色。化學學院現有教職員工204人,其中教授56人,副教授59人,包括8名中科院院士,12位長江特聘教授,28位國家自然科學基金委傑出青年基金獲得者。

在985和211工程的推動下,在學校各部門的大力支持下,化學學院的軟硬體條件得到明顯改善,人才延攬步伐加快,通過各種渠道匯聚國內外優秀人才。邵元華、陳爾強、劉海超、餘志祥、張錦、施章傑……,一批具有較高學術水準和團隊合作精神的優秀學者加入到北大化學學院,成為學術帶頭人或學術骨幹。「目前,化院科研基本上形成了『老一輩科學家—中生代骨幹—青年學者』的梯隊,中青年科研人員為了解決共同關心的問題走到一起,起到了中堅作用。我們既提倡個人的思維創新,也強調團隊合作,相互配合,以發揮各自的長處。」此外,學院也通過各種渠道吸引國外的頂尖學者來開展合作研究和學術交流等。

化學學院的科研富有團隊協作的特色。「稀土功能材料化學」、「表界面納米工程學」,以及「有機合成與方法學」3個研究團隊獲得國家自然科學基金委「科學基金創新研究群體」資助。在吳凱副院長看來:「院裡從來沒有刻意去打造某個團隊,許多團隊都是在發展中逐漸形成的。比如,無機化學、有機化學、分析化學、物理化學、高分子化學這五個學科本身就是一個大的團隊,都曾在歷史上取得輝煌的成就。」 

徐光憲、蘇勉曾、黎樂民、黃春輝等老一輩科學家在北大為稀土研究打下了堅實的基礎,建立了國內第一個稀土方面的國家重點實驗室。在此基礎上,嚴純華教授所帶領的「稀土功能材料化學」創新群體由於在過去6年的執行過程中取得了非常突出的成績,今年又獲得了「3+3+3」的後三年延續資助。無論是在光電功能膜材料基礎研究領域、稀土磁分子材料研究領域、新型稀土固體化合物的合成與結構研究領域,還是在稀土串級萃取分離理論、控制方法及應用領域、稀土高分子複合材料研究領域,該團隊都取得了創新性的成果,發表了一系列高質量的學術論文。在開展基礎研究的同時,實驗室很好地實現了一些研究成果的產業化,五年來承擔了國家幾項重大技改和新建項目的工藝設計、人員培訓和試車指導工作,這些項目均已完成、投入正常運行。

劉忠範教授牽頭的「表界面納米工程學」創新研究群體,秉承唐有祺先生提出的「分子工程學」學術思想,將分子動態與穩態結構國家重點實驗室的七位國家傑出青年基金獲得者聯合起來開展納米材料與光電功能器件的研究,定期開展學術研討,凝練科學問題,提出解決方案。近年來,這支團隊在納米結構功能體系的軟硬模板法合成、光電器件、碳納米管CMOS器件基礎以及分子自組裝等研究方面成績顯著。

以席振峰教授為學術帶頭人的「有機合成化學與方法學」創新群體將「探索新一代物質轉化的途徑,實現環境友好的高效、高選擇性合成」作為其追求和使命,主要成員有3位長江特聘教授和6位傑出青年基金獲得者。從2004年起,團隊把每月的最後一個星期六定為學術沙龍日。聚會上,大家開誠布公地交流、探討各自的工作進展和迷茫;自2005年起,群體年輕的學術骨幹還積極實施每周一次的研究生和教師互動式有機化學研討會。愛崗敬業,團結協作的精神促進了團隊的快速發展。

「所有成績的取得都離不開老一輩化學家打下的堅實基礎,也離不開所有師生員工的融洽配合。化院其實就是一個大團隊,下面還有各個系、各個專業的團隊。所以化院的老師既能單兵作戰,又能合作攻關,有力地保證了科研的順利進行。」吳凱副院長說道。

紮根實踐,行走學術的前沿

化學學院的科研都不僅關注基礎研究,而且注重解決攸關國計民生的實際問題。近年來,學院的科研工作者關注科技前沿,創新研究思路,在各個領域取得豐碩成果,許多研究發現獲得了國際上的高度認可。吳凱副院長向記者列舉了幾項有代表性的科研成就。

 
化學學院唐有祺院士(中)向國家科學圖書館和中國科學院檔案館贈送八卷本《唐有祺文集》
 

在理論研究方面,長江特聘教授劉文劍博士在相對論量子化學方面作出突出貢獻,先後獲得亞太理論與計算化學家協會「Pople Medal」、「國際量子分子科學院獎」和德國洪堡基金會「Friedrich Wilhelm Bessel Research Award(Bessel 研究獎)」。

在汽柴油需求趨增的情況下,林炳雄教授領導的研究組開發出「新型三效稀土FCC助劑(RE-Ⅱ)」,這一非貴金屬稀土助劑作為理想的具有工業實用價值的催化材料,具有良好的經濟與社會效益。

在「後石油時代」,化學學院的研究人員重視對替代能源的研究,主要包括近期對煤、天然氣的利用和中遠期對可再生生物質資源的開發。劉海超教授所帶領的課題組在近臨界水條件下,實現了纖維素的水解。同時,與快速加氫過程相耦合,將生成的單糖即時在釕催化劑作用下,加氫轉化為山梨醇等多元醇,達到了纖維素的高效、綠色轉化。寇元教授所帶領的課題組提出了全新的方法,在水相中利用非擔載的釕原子簇實現了合成氣的高效轉化,催化活性同比高出傳統的負載催化劑35倍。

特別值得一提的是,謝有暢教授率領的課題組經過長期潛心研究,成功開發出高效一氧化碳吸附劑及其工藝,這項技術已獲得中國、美國和加拿大等國的專利,榮獲國家級新產品稱號,並成功實現基礎研究的產業轉化,使我國一氧化碳分離技術躍居世界前列。一氧化碳分離吸附劑是將氯化銅單層分散在分子篩內外表面上,利用一氧化碳和一價銅離子的絡合性質,使一氧化碳在室溫附近可以與氮氣、甲烷、氫氣和二氧化碳等有效分離。此吸附劑對一氧化碳有極高吸附容量和選擇性,使一氧化碳分離技術實現突破性進展。

高松、趙新生、來魯華、邵元華、楊震、王劍波、夏斌、金長文……一大批學者紮根化院,立足實際,行走在學科前沿,在各自領域取得了卓越的成就,他們用孜孜以求的努力詮釋了對化學的熱愛。

嚴謹治學,堅持自己的風格

「化學學院的老師一般都有自己的思想、自己的風格,面對前人的研究成果,他們敢於提出質疑,並對自己的觀點保有信念,通過堅持不懈地努力加以求證。」吳凱副院長介紹說,「與其他一些工作有所不同,科研需要默默做事,要坐得住冷板凳,要與學生、文獻和數據等在一起。在化學學院,絕大部分老師很少休假,許多老師每天工作時間超過14小時,他們這種敬業精神,這種對科學的熱愛讓人欽佩。」

北京大學校長周其鳳院士主要從事高分子合成及液晶高分子的研究。他提出了「甲殼型液晶高分子」的概念,並從化學合成和物理性質等角度進行科學論證。此前,也有國際學者開展相關研究,但他對此提出了質疑:「真的是這樣嗎?」在追求真理的信念驅使下,周教授堅持20多年,從獨特的視角去反思,反覆實驗與論證,最終得出了自己獨特的結論。

許多傑出的科研人員和學者當被問到「如何面對科研過程中的困難與辛酸」時往往一笑置之,吳凱副院長也表示:「在科研中,十次實驗有九次失敗的現象很常見。挫折只能一個個去戰勝,困難還需一個個去克服。」

「科研就像登山,爬過了一山還有一山,但我相信我們的老師們都很享受攀登的過程。」 吳凱教授感同身受地表示:「他們往往把名譽和金錢放在一邊,更願意將大量時間花在實驗室裡,花在數據分析上,在他們身上總能看到嚴謹踏實的治學風氣。」

在北大化院人身上,我們不難發現這樣幾個鮮明的閃光點:深厚的歷史底蘊與良好的學術傳承,傑出的科研成果和高效的團隊合作,紮實的基礎研究與新銳的探索視野,嚴謹的工作作風和執著的科學追求。路漫漫其修遠兮,吾將上下而求索。繼承前人踏實質樸的品質,北大化學人正帶著高度的責任感和自信心行走在科學的徵途上,他們的勤勉與協作必將澆灌出更加燦爛的「科研之花」。

 

編輯:文尚

 

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