谢毅 探索化学世界的神秘

曾皓 梁伟

“我始终把自己定位为一名老师，把学生培养好，使他們能以尽可能高的起点进入社会是我的动力”

巴黎时间3月18日，法国索邦大学古老庄严的科学礼堂，来自英国、中国、加拿大、巴西、摩洛哥的五位女科学家身着优雅的礼服，接过欧莱雅·联合国教科文组织“世界杰出女科学家成就奖”奖杯。

来自中国科技大学的谢毅教授是获此殊荣的五位女科学家之一，她凭借利用纳米固体化学原理应用于寻找新型能源材料，发现二维超薄半导体在提升光电、热电转换效率方面的工作，在亚洲及太平洋地区的女科学家候选人中脱颖而出。

“她的工作致力于降低污染，提高能源利用效率，对未来大有裨益。”这是联合国教科文组织为她书写的颁奖词。

谢毅说：“获得‘世界杰出女科学家成就奖’是对我个人和我的研究团队的肯定，更是对我未来工作的期望，激励我继续从事出色的研究工作。我会把这次获奖当成我在科学研究生涯中一个新的起点”。

科研道路并非一帆风顺

谢毅的头衔很多，“教育部化学领域第一位女性长江特聘教授”、“首位获得国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）化学化工杰出女性奖的华人科学家”、“科技部重大研究计划首席科学家”……

“没有一个奖项是我自己主动提出申请的，都是老师和领导们‘逼着、催着’的结果。荣誉对我来说，是鞭策和鼓励，更是新的开始。”谈及成绩，谢毅爽朗而直率的性格彰显无余。上世纪80年代，因为高考化学成绩出色，谢毅被厦门大学化学系录取，开始了她化学事业的最初起点。或许就连谢毅自己也没有想到，从那一天起，她的命运和化学就再也没有分开过。其实选择化学也不是谢毅主动的，高中时期她偏爱的是物理，物理成绩总是考第一，但高考时却阴错阳差，化学考得特别好。在大学的前3年，她还并不确定自己是否适合学习化学。直到大四开始学结构化学，谢毅一下子喜欢上了各种各样的固体结构。随后在实验室做本科论文时才豁然发现，化学世界非常奇妙，对于她来说最大的吸引就是做科研时能不断接触新东西。

1988年，谢毅本科毕业，因为来自安徽，那时大学毕业还实行统一分配，她被顺理成章地分到了合肥的一家化工厂当助理工程师。谢毅并没有荒废在工厂的4年时间，刚刚大学毕业的她正好赶上了工厂的一件大事——新成立的分厂上马新产品，要筹备3个分析化验室。

从化验室的整体设计、仪器购置，到原料、中间物和最终产品的质检标准的制订，以及对37位分析技工的培训，这些很有挑战性的工作全部落在这位年仅21岁的姑娘身上。而谢毅把今天在科研路上百折不挠的心态得益于那段工厂的历练：“那是我第一次独当一面去做一项系统、复杂又责任重大的工作，锻炼了我注重细节的习惯和不怕困难的勇气。”

分厂正式建成投产之后，工作归于日复一日的生产和质检，重复的生活让谢毅想重返校园。因为身在合肥，她选择了中国科技大学应用化学系，并成为钱逸泰院士门下弟子，逐渐开启了她的学术科研之路。

“一切都是顺其自然，事先没有规划。我不喜欢刻意为之的生活状态，很多事情并不是你刻意去做就会成功的。”如今，已经在科研界埋首多年的谢毅，回想自己的经历，透露出她对生活的独特感悟：“反而是以从容的心态，认真积极地面对生活赐予你的每一段际遇，可能会收获更多。”

人生总有“转型”

“没有什么好争的。”谢毅以这样的心态在固体化学领域一路前行。在谢毅的科研道路上，有两次非常清晰的“转型”：从溶剂热制备非氧化物的建立，到发展特征结构构筑无机功能材料方法学，再到深入研究无机固体中的电、声调制。

将溶剂热合成技术发展成制备III-V族非氧化物的方法，是谢毅的博士论文选题，有关研究成果于1996年发表在美国《科学》周刊上，谢毅是第一作者。这一系列工作不仅入选了无机专业教科书，还获得2001年国家自然科学二等奖。迄今为止在无机合成领域，这类方法已经渗透到各种体系，真正实现了当时《科学》周刊的审稿人在审稿意见中的预言：“溶剂热合成将成为重要的固体合成方法……”

在获得国家杰出青年基金后，谢毅成立了自己的小课题组，并着手开拓独立了研究方向。针对当时大家对无机功能材料结构构筑的探索往往很难建立在清晰的原子分子层次上，她们另辟蹊径，注重从固体化学的基本原理出发，从物质的内在特征结构为导向来控制它们的生长，同时建立和发展了系列结合特征晶体结构和特征模板导向的二元协同策略来构筑三维组装结构。这些工作得到国际相关领域最有影响力的一些课题组的肯定，后来获得了2012年国家自然科学二等奖。

在无机合成领域再有斩获之后，2008年下半年，谢毅开始了她的第二次“转型”，这次她把目光投向了固体化学中更重要、难度更大的电、声调控方面。“我希望能探寻固体化学中更本质的部分，把研究做得更加深入。”谢毅解释了这一次转型的初衷，“试图从更本质的电子、声子的调制来实现对无机固体的性能调控，建立起真正清晰的原子结构、电子结构和本征物性之间的构效关系。”

这是谢毅科研生涯中极具挑战性的一次重大转型，“我很幸运，得到了大家的鼓励和支持。虽然独立工作已经15年了，但钱老师、同事们、领导们都一直不断督促着我，我也很在意他们的期望。在学生眼中，我是他们的带头人，我得对他们的前途负责任啊，他们也非常希望能在科研路上有所建树。”谢毅说，“有这么好的导师、同事、领导和学生，真的是我的幸运，我不想努力也不行。他们的期望促使我产生了一种强烈的责任感，鞭策我勇于担当，不断开拓前行。”

最终，谢毅课题组提出了利用无机固体中丰富的相变行为和半导体二维超薄结构这两种新思路来实现电声输运的同时优化，获得了高转化效率的新热电材料，这大大区别于国际上通常采用纳米化降低热导的方法来提高热电效率。相关工作在《美国化学会志》上连续发表了5篇论文，被誉为“化学化工领域风向标”的美国《化学与工程新闻》做了长篇专题评述，国际同行又评价她们提出的体系和方法是“有潜力的今后寻找热电材料的方向”。

另外，在低维固体中的电、聲调制领域，他们还发展了无机类石墨烯化学，解决了这类超薄结构无法给出精确原子位置的难题，进而揭示了半导体二维超薄结构的精细结构、电子结构与热电、光电基本性能之间的调控规律。这一系列工作又发表了3篇《自然·通讯》和十几篇《美国化学会志》《德国应用化学》论文，还为英国皇家化学会著名综述刊物《化学评论综述》撰写了两篇指导性评述，这部分工作使他们小组成为目前国际上在该领域持续活跃的几个主要研究小组之一。

“电、声调制是固体中最难也是最重要的领域，低维固体中的电、声调制更是有很多新奇的现象在不断被发现，可以做、想要做的事情太多了！不管是在基础还是应用上，未来都有很多可以拓展的空间，这也是我希望继续努力的方向。”谈及未来的研究，谢毅思路明晰。

“喜欢极简的生活”

在科研的路上，虽然斩获颇丰，却并非一帆风顺。对待挫折，谢毅始终保持着良好的心态：“有困难是再正常不过的事情了，很可能你的100次尝试中，有99次都是失败的，但积极的心态会帮助你捕获那1次的成功。”

2007和2008年，谢毅和她的小组遇到了研究上的瓶颈。两年多的时间里，课题组没有发表一篇有分量的论文。学生们都有些泄气，这位女掌舵人却没有乱了阵脚，她一方面分析原因，另一方面用幽默的语言给自己和学生们减压：“别人运气好吃肉，咱们就啃骨头呗。”鼓励研究生们耐住寂寞，把难啃的“硬骨头”拿下。

“做科研，需要一份洒脱。特别是不顺利的时候，要耐得住那份寂寞。”谢毅说，“在科研路上，一定要有韧劲，要有坚持的毅力和开阔的胸怀。”

她所提及的开阔的胸怀，不仅仅是对待挫折的态度，更是一种开放合作的姿态。谢毅回忆起一件往事：有一次她设计实验时想尝试一个新的材料体系，想起曾听过其它系一个年轻副教授在一次汇报中提到过类似的知识，她便在学院主页上查到了这位老师的电话号码，直接打电话过去向他请教，两人就在电话中把这个材料体系讨论清楚了。

“我一直觉得科大的环境很好，有一种浓厚的交叉合作的氛围。”谢毅认为这种自由宽松的氛围，非常宝贵，“我也就在一次汇报会上见过那个年轻副教授一面，现在路上遇见，可能都认不出他，但这种开门见山‘就科学谈科学’的方式，让人感觉毫无壁垒。”

近年来，他们小组和同步辐射、理论化学和凝聚态物理领域的研究人员合作，做出了很多出色的工作，曾连续入选中国科学院重大科技基础设施重大成果。谢毅列举了一串教授的名字，“合作得非常开心，大家都有收获，我特别感谢他们的帮助。”

谢毅认为，“学科交叉是科大的一个显著优势，而两个国家实验室给我们提供了非常难得的合作平台。科学发展到现在，‘单打独斗’已经难以研究得深入。善于以开放的胸怀与他人沟通，无障碍地探讨科学问题、开展科研合作，才能给未来的研究注入新的能量。”

2013年12月19日，中国科学院和中国工程院公布院士增选结果。在当选的53名中科院院士中，45岁的谢毅成为最年轻的入选者。

对众多的荣誉和掌声，谢毅一直保持着一份谦逊和冷静，她说：“我始终把自己定位为一名老师，把学生培养好，使他们能以尽可能高的起点进入社会是我的动力。很多人说自己很忙，其实是被生活中的很多环节拖累得很忙，而我喜欢‘极简’的生活，没有应酬与喧嚣。简单而规律的生活，使我安静地沉下心来，把有限的精力节省到更想做、也更重要的事情上去。”

责任编辑 陈晰