| 中國科學(xué)院院士包信和： |
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| 三十年如一日 “杰青”使我堅(jiān)定研究方向 |
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1995年便與杰青項(xiàng)目結(jié)緣的中國科學(xué)院院士包信和，是較早獲得杰青項(xiàng)目資助的科學(xué)家之一。
3月7日，作為正在北京參加全國兩會的全國人大代表，包信和在會議間隙來到自然科學(xué)基金委，這個他近30年前開啟獨(dú)立科研之路的地方，講述了自己的“杰青”情緣和奉獻(xiàn)于科研的崢嶸歲月。
“杰青項(xiàng)目對我后來的研究方向有著決定性的影響。”包信和坦言，自己當(dāng)時三十幾歲，對選擇什么樣的研究方向更有前景并不十分確定，杰青項(xiàng)目除了提供經(jīng)費(fèi)外，還在確定研究方向方面起到了指引和肯定的作用，十分關(guān)鍵。
學(xué)生時代：水到渠成 開展表面化學(xué)研究
包信和是江蘇揚(yáng)中人，揚(yáng)中那時是一個只有30萬人口的江中島城。1975年中學(xué)畢業(yè)后，作為廣大知識青年中的一員，包信和被“下放”到農(nóng)場勞動。他笑稱自己是幾乎什么農(nóng)活都會干的“八分勞力”，印象最深的是每年防洪時，用扁擔(dān)挑著兩擔(dān)沉甸甸的濕泥土參與修江堤。一年半后，他被分配到縣獸藥廠當(dāng)工人，主要工作是清洗安瓿瓶和檢驗(yàn)化驗(yàn)產(chǎn)品。這也是他第一次穿白大褂。
“后來我為什么學(xué)化學(xué)？很簡單，就是因?yàn)橛性诨?yàn)室待過的經(jīng)驗(yàn)，感覺很熟悉且有趣，就選擇了化學(xué)。”包信和笑言。
1977年高考恢復(fù)后，包信和第一年參加高考由于一些意外原因沒有被錄取。第二年認(rèn)真復(fù)習(xí)后取得全縣名列前茅的好成績，順利踏入復(fù)旦大學(xué)校園。“考上大學(xué)對那時候的我們而言，既有一種成就感，更有一種使命感，大家都暗暗立志，一定要認(rèn)真讀書并在將來做一個對國家有用的人。”
令人驚訝的是，包信和自大學(xué)三年級開始，就跟隨導(dǎo)師鄧景發(fā)教授進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室參與“電解銀催化劑甲醇制備甲醛”等項(xiàng)目。而表面化學(xué)的原理在這一類實(shí)驗(yàn)中極為重要，這便是包信和開始表面化學(xué)研究的契機(jī)。
雖然只是本科生，但包信和對實(shí)驗(yàn)極其上心，一旦實(shí)驗(yàn)開始，通宵也是常事。他回憶起當(dāng)年很多趣事。“有一次，我們夜里想煮面條吃，但是沒有食鹽怎么辦？就用實(shí)驗(yàn)室的氫氧化鈉和鹽酸反應(yīng)，經(jīng)多次結(jié)晶純化得到氯化鈉。一幫年輕人誰也沒當(dāng)回事兒，就這么放進(jìn)面條里有滋有味地吃完了。”包信和笑著說，“當(dāng)時感到很有意思也很幸福，當(dāng)然現(xiàn)在不能這么干了，不符合實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)定。”
研究表面化學(xué)對儀器的要求非常高，20世紀(jì)80年代國內(nèi)先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)儀器還很少，表面化學(xué)研究還在起步階段。1989年，包信和前往德國馬普弗里茨•哈伯研究所，繼續(xù)開展表面化學(xué)研究，合作導(dǎo)師是后來獲得諾貝爾化學(xué)獎的G.Ertl教授，題目和方向確定為動態(tài)催化的表征和非線性反應(yīng)動力學(xué)。
幾年后，隨著中國科學(xué)院對人才引進(jìn)力度的加大，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所（以下簡稱大連化物所）向包信和伸出了“橄欖枝”。此時包信和感到回國的時機(jī)成熟了，便決定回國加入大連化物所——我國催化行業(yè)的高地。
回國前的一件事令他終生難忘。
馬普研究所的慣例是，一位實(shí)驗(yàn)室主任退休后，如果沒有繼任者，實(shí)驗(yàn)室一般就會關(guān)閉。包信和回國前恰巧碰到他所工作的馬普弗里茨•哈伯研究所一個實(shí)驗(yàn)室面臨關(guān)閉，一大批當(dāng)時還非常先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)儀器需要處理。包信和想，這批儀器在德國不一定能發(fā)揮很大作用，如果能運(yùn)到中國則能派上大用場。
他找到自己的合作導(dǎo)師表達(dá)了想將這批儀器運(yùn)回中國的想法，導(dǎo)師當(dāng)即表示支持。后來，經(jīng)多方協(xié)調(diào)，在馬普學(xué)會的支持下，這批實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，連同洪堡基金會贈送的當(dāng)時非常先進(jìn)的計(jì)算機(jī)，裝滿了兩個集裝箱運(yùn)抵大連。這使包信和在回國之初就獲得了較好的研究條件。
心懷感恩 那些難忘的“杰青”情緣
1995年1月的一天，大連化物所將一份特別的傳真發(fā)送給遠(yuǎn)在德國柏林的包信和，其中包含著一份基金申請表。這就是1994年剛剛設(shè)立的杰青項(xiàng)目，當(dāng)時也叫“總理基金”，是由時任國務(wù)院總理李鵬批準(zhǔn)設(shè)立的，旨在鼓勵有志青年開展基礎(chǔ)研究。
這對已經(jīng)準(zhǔn)備回國工作的包信和來說是一個絕佳的機(jī)會。
談及當(dāng)年杰青項(xiàng)目答辯的經(jīng)歷，包信和感慨地說：“現(xiàn)在回憶起來，我還是對很多人都充滿了感激之情。”
1995年5月，包信和回國到大連化物所開展研究工作，不久便去蘭州進(jìn)行杰青項(xiàng)目的答辯。在蘭州，包信和第一次見到多位中國著名老科學(xué)家，這樣嚴(yán)肅的評審場面使他心中的崇敬和壓力油然而生。
答辯前還有一個小插曲。當(dāng)時作演講主要采用播放幻燈片的方式，而包信和將非線性反應(yīng)動力學(xué)的內(nèi)容做成了錄像帶，需要答辯現(xiàn)場準(zhǔn)備播放設(shè)備。原本沒有準(zhǔn)備，后來自然科學(xué)基金委的工作人員想盡辦法找來播放機(jī)和電視機(jī)，最終得以把完整的實(shí)驗(yàn)動態(tài)過程向評審們展示出來，獲得了非常好的效果。
30年后的今天，包信和回憶起此事，心中仍充滿了感激與感動。
在杰青項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)下發(fā)后，面對這樣大的金額，包信和一心想著“要把國家的錢用好，將事情做好”。
功夫不負(fù)有心人，杰青項(xiàng)目在執(zhí)行的第二年年底時進(jìn)行了一次項(xiàng)目考核，包信和的研究獲得了“優(yōu)秀”，并且按照規(guī)定將執(zhí)行期從3年延長到5年，相應(yīng)的，研究經(jīng)費(fèi)也從60萬元增加到100萬元。這進(jìn)一步堅(jiān)定了包信和在表面催化領(lǐng)域靜下心來搞研究的信心和決心。
自此，他三十年如一日，全身心投入到表面化學(xué)、催化以及非線性反應(yīng)動力學(xué)的研究中。“我這一輩子的研究方向就這樣確定了，不改了。”包信和打趣道。
靜心科研 首創(chuàng)“納米限域催化”
包信和回國伊始，我國正值基礎(chǔ)科學(xué)研究發(fā)展的起步階段。對于科學(xué)家們來說，國內(nèi)還沒有完全成形的很好的基礎(chǔ)研究氛圍，坐得住“冷板凳”是一種可貴的品質(zhì)。
在這樣的環(huán)境下，包信和靜下心來投身催化和表面科學(xué)的基礎(chǔ)研究。
表面催化研究中，如果催化體系的結(jié)構(gòu)比較大而且是比較規(guī)整的，在實(shí)際催化反應(yīng)中往往起不到較大的作用，即“反應(yīng)活性”小，這是該領(lǐng)域的一個重要共識。
1990年以后，納米科學(xué)在國際上逐漸興起，那時的科學(xué)家們對于納米材料可能具有的作用十分感興趣。在催化領(lǐng)域，大家認(rèn)為，納米粒子可能就是催化反應(yīng)過程中真正的反應(yīng)活性中心。因此，包信和逐漸在自己的催化研究中引入納米材料，并從他熟悉的領(lǐng)域表面化學(xué)入手。
“納米材料特點(diǎn)就是粒子小、活性高，所以我當(dāng)時很快就想到將納米粒子與碳納米管結(jié)合起來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。”包信和回憶道。
納米粒子結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定性和高活性引發(fā)了包信和的興趣。通過反復(fù)實(shí)驗(yàn)研究和理論分析，他發(fā)展出了一個具有普適性的新方向——“在納米限域條件下催化劑活性的研究”，借助納米尺度的空間限域效應(yīng)對體系電子能態(tài)進(jìn)行調(diào)變，實(shí)現(xiàn)了催化性能的精準(zhǔn)調(diào)控。這也是該領(lǐng)域的國際科學(xué)前沿。
通過實(shí)驗(yàn)，催化劑的穩(wěn)定性和調(diào)控性取得了重要的進(jìn)步。隨后，包信和團(tuán)隊(duì)從實(shí)驗(yàn)成果逐漸走向?qū)嶋H應(yīng)用，如運(yùn)用納米限域催化這一概念，開展甲烷的直接選擇轉(zhuǎn)化和煤制合成氣直接制備乙烯等重要工業(yè)材料方面的研究。研究成果陸續(xù)引起了國際同行的重視，現(xiàn)在，國內(nèi)外越來越多的科學(xué)家開始將納米限域原理運(yùn)用到催化研究中。
經(jīng)過20多年的潛心研究和實(shí)踐，包信和團(tuán)隊(duì)?wèi){借在納米限域催化方面的研究獲得2020年度國家自然科學(xué)獎一等獎。
“最初杰青項(xiàng)目的支持，就這樣一直延續(xù)到了后來重大科研成果產(chǎn)出。”回首科研歷程，包信和如是說，今后還將繼續(xù)推進(jìn)納米限域催化研究的相關(guān)工作，并將相關(guān)原理推廣到其他領(lǐng)域。
暢言“杰青”發(fā)展改革 寄語青年人才
談到杰青項(xiàng)目30年的發(fā)展和改革之路，包信和坦言，杰青項(xiàng)目是我國對基礎(chǔ)研究青年人才培養(yǎng)高度重視的產(chǎn)物，在多年來不斷的改革和發(fā)展中，沿著支持優(yōu)選人才的路線，有了更完善的機(jī)制。在我國科技事業(yè)發(fā)展堅(jiān)持“四個面向”的要求下，杰青項(xiàng)目的重點(diǎn)是要鼓勵科技人才在新的國家重大需求中做出更好的研究。
例如，2023年，自然科學(xué)基金委推出重磅改革措施——從2024年起，對杰青項(xiàng)目開展分級評價，擇優(yōu)遴選優(yōu)秀項(xiàng)目予以滾動支持，最高資助強(qiáng)度將達(dá)到15年近3000萬元。對此，包信和表示，如果能真正做到嚴(yán)格篩選，找準(zhǔn)方向和選對人，將對我國的基礎(chǔ)研究起到很好的促進(jìn)作用。
此外，對于女科學(xué)家申請杰青項(xiàng)目年齡放寬這一變化，包信和表示，這是非常必要的，女科學(xué)家由于生育等多種因素的影響導(dǎo)致投身科研的時間縮短，因此適當(dāng)放寬申請年齡可以更好地促進(jìn)公平。
新時代對如今的青年科研人才提出了更高的要求，包信和呼吁杰青項(xiàng)目堅(jiān)守當(dāng)年設(shè)立時的初衷，潛心立德樹人，執(zhí)著攻關(guān)創(chuàng)新，真正在基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性問題上下功夫，更多地考慮面向國家發(fā)展、定心從事基礎(chǔ)研究的有為青年。他向青年人才提出了自己的建議：“要回到研究的本質(zhì)，安下心來堅(jiān)持自己的研究，同時不斷根據(jù)國家發(fā)展需求調(diào)整和優(yōu)化具體路徑和目標(biāo)，促進(jìn)社會發(fā)展。”■
《科學(xué)新聞》 (科學(xué)新聞2024年8月刊 封面)