情系黑土地 桃李花自芳
2006-12-16宁德宽
宁德宽
在祖国北疆长春,吉林大学这片沃土上,活跃着一支年富力强的青年科研群体,他们的平均年龄虽然不过42岁,却承担着一个国家重点实验室的骨干工作,他们在无机合成与制备化学领域中实现了一个又一个重大突破,取得了许多骄人的成就。他们就是以冯守华教授为学术带头人的“无机合成与制备化学”创新研究群体。
艰苦创业,立志报国
冯守华教授于1975年进入吉林大学化学系读书学习,1986年在吉林大学化学系获得理学博士学位,是我国著名无机化学家徐如人院士的第一位博士研究生。他现任吉林大学化学学院院长,“无机合成与制备化学”国家重点实验室主任,是首届国家杰出青年科学基金获得者、首批教育部长江学者奖励计划特聘教授,兼任教育部科技委委员,中国化学会常务理事、副秘书长,国际Mater. Res. Bull.副主编,国际J. Nanoscience & Nanotechnology编委,《中国科学》编委和《无机化学学报》副主编。2005年当选中国科学院院士。
1989年,冯守华赴美国新泽西州立大学固体化学实验室从事博士后研究工作。在美期间,他成功开发出制备特种混合TO4-T'O6骨架结构微孔快离子导体与化学传感材料的水热合成路线。发现HZP-ZP型传感材料具有理想的化学传感性能。这种材料在4500C下对H2O和O2分子的敏感性能完全符合能斯特方程,是目前已知最好的高温湿敏传感材料之一。三年的博士后研究为他在后来开展合成-结构-性能的三维研究奠定了坚实的基础,同时这种从合成化学到材料化学的转变也带来了可喜的研究成果,他在美国连续发表八篇高水平研究论文(其中五篇系列论文发表于美国材料化学杂志),并获得二项美国发明专利,得到国际同行的好评。
1992年是我国改革开放的又一个春天,冯守华响应祖国的召唤,回国参加祖国的现代化建设。回国后,他开始全身心地投入到筹建“无机水热合成”教育部开放实验室中来。1993年国家教委正式批准“ 无机水热合成”实验室面向国内外学者开放。徐如人院士任主任,冯守华任副主任,主持日常工作。在工作中,他团结全室同志,创造宽松的学术环境,以身作则,科学管理,使得开放实验室成为“吉林大学的一面旗帜”,并于1995年顺利通过国家计委和国家科委联合组织的国家重点实验室和开放实验室评估。随着研究方向的扩展,1996年实验室更名为“无机合成与制备化学”教育部重点实验室,冯守华任主任。1999年,在国家科技部委托国家基金委组织的全国化学学科29个国家重点和开放实验室评估中,该实验室被评为全国优秀实验室。2001年国家科技部批准在原教育部重点实验室的基础上组建国家重点实验室。在他的带领下,经过八年的奋斗,把一个教育部重点实验室建成了国家重点实验室。
群英荟萃,共谋发展
桃李不言,下自成蹊。冯守华教授的艰苦创业精神深深地感动着实验室其他青年学者们,他们中的很多人自愿放弃到高工资、环境好的单位或发达城市工作的机会,留下来与冯教授共同创业。他们脚踏实地,勇于创新,刻苦钻研,精诚合作。几年来,在冯守华的带领下,实验室研究队伍不断发展壮大,并逐渐形成了一支朝气蓬勃、精明强干、敢打硬仗的青年研究群体。在这个群体里,有几位骨干成员非常值得一提。他们是陈接胜,肖丰收,于吉红三位教授。
陈接胜教授现为实验室副主任,博士生导师, 《Langmuir》,《Catalysis Letters》及《J. Solid State Chem.》等杂志审稿人。1989年在吉林大学获理学博士学位,1990~1994年在英国大不列颠皇家研究院从事博士后研究;1994年至今在吉林大学任教授。他系统地合成了二十余种新型空旷骨架砷酸铝及砷酸镓化合物, 并对它们的结构和性能进行了详细的表征。首次合成了一类层孔磷酸铝化合物和一类空旷骨架型磷酸钴。开发出一系列高效甲醇转化轻烯烃催化剂,并申报了英国专利。利用同步辐射、红外光谱、高分辨电镜等技术对一系列微孔晶体酸性催化剂进行了系统表征,对这些催化剂的特性进行了阐述。利用主-客体组装制备手段制备出一系列具有新颖结构特征的主-客体复合化合物并探讨了它们的化学物理性质。
肖丰收教授,博士生导师。在日本北海道大学触媒化学研究中心学习并获博士学位;主要研究领域是分子筛催化、组装分子筛的复合材料的性质与催化性能、催化剂载体与原子簇的相互作用、无机微孔晶体的水热合成及催化特性等。目前,已在国内外刊物上发表学术论文100多篇,其中20多篇分别发表在《J. Am. Chem. Soc》,《J. Catal.》,《Catal. Lett.》,《J. Materials Chem.》,《中国科学》等核心杂志上, 并在《Nature》上发表论文一篇。
于吉红教授,博士生导师。1995年在吉林大学获得博士学位。1996年至1998年先后在香港科技大学和日本东北大学做博士后,并从事合作研究。回国后即参加国家攀登计划项目,主持国家自然科学基金项目,骨干教师项目,国家重大基础研究计划项目,主持子课题研究。近年来在微孔晶体分子工程学研究-微孔磷酸铝的分子设计与定向合成方面取得了重要进展。合成了二十余种结构和组成十分新颖的一维链状,二维层状和三维微孔磷酸铝化合物,并在大量合成的基础上,总结规律,结合结构和计算科学知识,开拓了定向设计与合成具有特殊微孔和层孔结构磷酸铝化合物的理论和实验方法。
这些骨干成员都曾获得很多国家级奖项,在国内外专业权威杂志发表多篇论文,为团队创新做出了很大的贡献。
目前,该群体共有成员11人,其中教授(均为博士生导师)6人、副教授5人。群体中先后有1人被评为中国科学院院士及“国家有突出贡献的中青年专家”,2人被聘为国家教育部“长江学者奖励计划特聘教授”、3人获“国家杰出青年科学基金”,2人获香港“求是杰出青年学者奖”,2人进入“教育部优秀跨世纪人才计划”,3人获“中国化学会青年化学奖”,1人获得“宝钢教育基金优秀教师特等奖”,1人获“高等学校优秀青年教师教学与科研奖励研究基金”。
这个群体可谓是人才济济,各有千秋。如今,以冯守华为学术带头人,陈接胜,肖丰收,于吉红等为主要学术骨干的研究小组已形成了一个既有交叉合作研究,又相对独立开展研究课题的创新研究群体。他们思想活跃、求真务实、团结合作、勇挑重担,用自己的睿智与汗水创造了许多优异的成绩,在科教兴国的大潮中竖起了一面探索化学奥秘的智慧风帆。
该研究群体的特色是:他们拥有有待研究的共同的科学问题,即研究工作主要集中在无机材料的合成以及新合成技术、制备方法与路线的开拓,并将合成化学与新型功能材料的制备结合起来。该群体成员都在同一国家重点实验室,因此群体的建设与发展能够得到保证并和实验室的建设与发展同步。此外,研究方向的重要性将为该群体不断注入新的活力,使之不断成长壮大,在发展自身学科的同时,也将推动我国化学学科和材料学科的发展。
根植沃土,花繁果硕
无机合成与制备化学国家重点实验室目前已成为国内外颇具盛名的实验室。这里有化学前辈历经数十载的艰苦开拓,更有年轻人继往开来的阔步前行,可谓星火相传,生生不息。在老一辈化学家徐如人院士和庞文琴教授的辛勤工作下,给实验室创造了宝贵的科学财富与深厚的文化积淀,形成了良好的学术氛围和人文气息,这种环境,特别有利于青年人的成长。如今,以冯守华院士为学术带头人的创新研究群体已经成为这片沃土的第二代耕耘者,他们正在这片土地上精耕细作,开拓创新,汲取营养,成长壮大,取得了一个又一个丰硕的成果。
1992年起,冯守华教授主持国家攀登计划研究项目“分子工程学研究-固体电解质的设计与制备”和国家基金委重点项目“新型无机化合物的合成化学-高温高压水热合成新型复合氧化物”,系统开展光电磁材料,以及复合氧化物和复合氟化物的微波与水热合成。那时,正是实验室的筹建阶段,课题小组的成员们一面忙着实验室的建设,一面全身心地投入到项目的研究之中,他们夜以继日,埋头苦干,经历近三年的艰苦攻关,该项研究取得了巨大的成功。全美发行量最大的周刊,美国化学会会员杂志(Chemical and Engineering News:化学与工程新闻杂志)在科技焦点栏目(Sci & Tec/Concentrate, July 29, 1996, p40)专题报道了冯守华教授及其领导的研究小组在新型复合氟化物的温和条件水热合成研究方面做出开创性的研究工作,研究工作得到了国际同行的赞赏。此项研究成果使他们获得1996年教育部科技进步二等奖。当时,他们已在国内外学术刊物上发表论文200余篇,特别是在美国材料化学杂志(影响因子3.8)上发表18篇论文,列全国之首。此外,他们还在德国应用化学杂志(影响因子8.4)发表了无机螺旋链合成的论文,引起国际同行的广泛关注。
虽然说在科研的道路上是没有捷径可走的,但是人类对科学研究的思维和方法却是触类旁通的。近十年来,在徐如人院士的指导下,以冯守华教授为学术带头人的研究群体励精图治,求实创新,不断交流和总结实验方法,虚心学习和借鉴国内外同行的研究经验,开阔自己的视野。在研究过程中,他们对所承担的实验课题能够大胆提出假设,科学推理,举一反三,刻苦实践,总结了许多宝贵的研究经验和科学思想,也实现了科研课题的一次又一次的重大突破。如:新型介观催化材料的合成与绿色反应的研究获1996年度教育部科技进步二等奖;新型微孔晶体的合成与新合成路线的开发获1999年度国家自然科学三等奖;无机功能材料的组装与裁剪获2000年度中国高等学校自然科学二等奖;沸石分子筛大单晶的培养和纳米晶的制备获1998年度教育部科技进步一等奖等等。这些成果的取得大大激励了群体研究人员的斗志,同时也进一步提升了实验室在国内国际的地位。
2004年3月,喜讯再次传来,经冯守华及其全室成员的努力,无机合成与制备化学实验室在五年一次的全国重点实验室评估中取得优异成绩。这是一次实力的竞争,也是群体智慧的结晶。五年来,实验室承担国家与省部委科研课题61项,发表论文470篇,获专利六项。在开发先进材料水热合成路线、无机手性固体的合成与结构、主-客体材料组装、热稳定介孔催化材料以及新型磷酸铝设计合成方面取得创新研究成果。“水热合成新材料”和“磷酸铝家族丰富结构化学”方面的研究成果还发表于美国化学会《化学研究评述》(Acc.Chem.Res.)刊物上。
冯守华院士及其科研小组在科研的道路上披荆斩棘,不畏艰险,阔步向前。他们不拘泥于目前的成就,不唯前人的研究成果和经验是从,积极投身于科技自主创新的大潮中去,并取得了突破性的进展。目前,冯守华研究小组在开展关于微尺度p-n结新材料的工作中,发现了单一元素在稳定晶体化合物中可以存在三种不同氧化态的现象,即三重价态新物态,这一发现使他们第一次在原子晶体中验证了单分子整流模型,并在源头上揭示了三重价态的原理,在合成体系自然形成的具有微观尺度p-n结的单晶和单晶薄膜可以作为全新的微电子器件和集成微电子器件,从而有可能构成新一代微电子材料研究的基础。这项研究对于发展我国在信息处理和光电转换等方面的自主核心材料是至关重要的。这一发现令他们欣喜不已,信心倍增,目前,全组人员都在齐心协力,积极向前探索,力争在这一领域取得更大的突破,预期为国家提供高技术应用核心材料及相关科学数据,创造出国家级研究成果。
实验室积极开展对外交流与合作,扩大了在国际上的影响。由冯守华担任大会主席,先后两次主办了2002年“国际固体化学研讨会暨第八届全国固体化学与合成化学研讨会”(ISSSCC-2002)和2003年“第七届国际水热反应研讨会”(ISHR-7),并由世界科学出版社发行了《固体化学前沿》和《水热合成反应与技术》论文集。同时,实验室还积极开展对外开放研究,其中水热合成化学与技术在国内研究单位获得大力推广和应用,推动了该领域研究的迅速发展。
面对着所取得的成就,群体成员并没有因此感到满足。他们深知,科学的发展是永无止境的,绝不能躺在丰收的果实里自我欣赏,辍耕不前,否则,良田就会荒芜,收成就会下降。居安思危,未雨绸缪,他们没有固步自封,而是在冯守华的带领下,制定了更高更远的奋斗目标:第一,从现在开始,积极申请,努力筹措,多方合作,跻优争先,在无机合成与制备化学国家重点实验室的基础上组建新的国家实验室;第二,力争到2010年前后,努力将实验室建设成为国际性研究中心,使该研究中心具有鲜明的研究特色,研究队伍更加壮大,同时成为重要的无机化学方面的高层次人才培养基地;第三,科研方面,在极端与温和条件合成化学、特种结构材料的组装合成、绿色合成反应与方法、计算合成与分子工程学等几个研究基础较为雄厚的研究方向上继续深入探索,取得在国际上有重大影响的研究成果,达到或保持本领域国际领先的水平,在无机材料组合化学,纳米材料合成与制备化学,功能配位与簇合物合成等研究方向加大投入力度,争取取得突破性进展,推动这些研究方向走向国际前沿并获得更高的国际地位;第四,立足自主创新,多产生原创性科研成果,实现化学科研领域的重大突破,为提高民族科研水平和竞争力做贡献。
目标已经制定,接下来便是积极的行动,冯守华群体正以昂扬的斗志,奋发有为的精神,迈向新的征程。我们期待着他们取得更大的成功。
教书育人,艺高德馨
冯守华教授的研究群体不仅在科研及学术方面成绩突出,而且在教学和人才培养方面也做出了重要的贡献。2000年化学诺贝尔奖获得者麦克德尔米德先生曾说:“Science is person(科学是人)”,在这个论断里,麦先生充分强调了在现代科学研究中发挥人的主观能动性的作用。冯守华教授和他的合作者们正是基于这一点,紧紧抓住人才培养这一课题做好文章。他们以学生为本,传道授业,为人师表,努力探索人才培养的新途径。
冯守华教授从1992年晋升为教授和博士生导师后,一直强调和坚持为本科生上课。他的课讲得生动活泼,讲课时注重旁征博引,纵横交错,知识覆盖面宽,使学生们在学到专业知识的同时也了解到许多相关的知识,大大丰富了课堂教学的效果。面对英语在科技语言上的客观要求,他首先尝试用英语授课并收到良好效果。他一直为本科生讲授两门课程“材料化学导论”和“专业英语”。为研究生讲授三门课程“无机合成化学”、“水热化学”和“固态离子学”。十几年来,他所承担的全学年的教学课程,从未间断过。
冯守华教授育人注重育智的同时,更注重育德。艺高而德馨,德馨而艺愈强;才者德之资,德者才之帅。他认为一个人如果没有一个好的品行,没有一个良好的学术道德,那么,就是很危险的一个人。在此方面,冯守华教授能够以身作则,言传身教,努力为学生授业解惑,因此在广大学生中树立了一代名师的崇高形象,从而也带动了群体成员积极投身到教学工作中来的积极性。
在教书的同时,冯守华教授及其群体成员还极力倡导培养人才的体制改革。他们结合化学学科的具体特点,分析国内外同类大学的人才培养模式,提出了化学学院研究生硕-博一体化培养方案,努力打造人才培养的新局面。
目前,无机合成与制备化学国家重点实验室已培养硕士毕业生160名,博士生110名,在读硕士生122名,博士生87名。他们培养的学生中有的已成为教授和研究员或成为本单位的业务骨干,为各部门输送了许多优秀的人才,为国家的发展建设做出了贡献。
多年来,冯守华教授及其研究小组一直致力于他们所喜爱的教学科研事业。他们勇于进取、不断创新、脚踏实地、甘于奉献、相互团结、关爱学生,研究工作不急功近利,培养人才不拘泥一格,取得了许多创新研究成果和突出的工作业绩,堪称吉林大学科研群体中的一枝独秀。
在群体成员中,他们大多数都是吉林大学自身培养的学生,也是当时的优秀毕业生,母校吉林大学为他们打下了深厚的文化功底,奠定了扎实的理论基础。他们都曾出国深造过,接触到国际化学学科发展的前沿领域,有着前瞻的眼光和睿智的科学思想,在学术界上很早就崭露了头角,是难得的优秀人才。他们学成后,又都选择了母校吉林大学,用自己的青春才智来回报这块养育他们成长的沃土,他们是无愧于母校、无愧于时代的青年人。
我们坚信,也真诚地祝愿,在不远的将来,这个科研群体会更加发展壮大,功绩卓著。到时必将是桃李花开香四溢,硕果累累裨后人。