將更多成果送上“書架”
科技創(chuàng)新,就像撬動地球的杠桿,總能創(chuàng)造令人意想不到的奇跡?!皬膰液蜕鐣l(fā)展來講,基礎(chǔ)研究是創(chuàng)新的源泉?!睏罱瘕?zhí)寡?,對于從事量子化學理論研究的他來說,將更多成果送上“書架”是他的夢想。
從1985年讀研算起,楊金龍在中科大學習和工作已有34年。從凝聚態(tài)物理研究,到量子化學研究,34年間,楊金龍始終與微觀世界的分子、原子打交道?!霸谖⒂^尺度上,物理與化學是分不開的,化學物理就是用物理的手段來研究化學的問題,研究的都是分子、原子最基本的規(guī)律。”楊金龍告訴記者,他所在的化學物理系由“兩彈一星”功勛獎?wù)芦@得者郭永懷創(chuàng)建,是中科大建校時就有的系,該系老師有一半是物理背景、一半是化學背景,學科交叉更容易碰撞出智慧的火花。
中科大單分子科學團隊,是國際上著名的單分子團隊之一。楊金龍與侯建國院士正是這一團隊的領(lǐng)頭人,其中楊金龍負責理論方面的深度掘進,侯建國負責實驗部分的精耕細作。近年來,楊金龍在新型功能材料的理論設(shè)計與模擬、表面單分子量子行為的表征與調(diào)控等方面取得一系列原創(chuàng)性成果,如成功實現(xiàn)單分子自旋態(tài)的控制等,在國內(nèi)外產(chǎn)生重要影響。目前,他已發(fā)表SCI論文470余篇,其中3篇發(fā)表在《科學》上、4篇發(fā)表在《自然》上,相關(guān)成果3次入選“中國科技十大進展”。
“單分子科學團隊的大部分研究都是探索自然、發(fā)現(xiàn)規(guī)律,然后提出一些新概念、新機制、新判據(jù),解決實際問題?!睏罱瘕埥榻B。在新概念方面,他提出雙極磁性半導體的概念,突破用磁場調(diào)控自旋的傳統(tǒng)固有模式,為發(fā)展新型自旋電子學器件提供了新思路。在新機制方面,他提出具有內(nèi)稟電偶極矩的二維納米催化劑,突破傳統(tǒng)理論對催化劑能隙的限制,用紅外光也可直接分解水制氫。在新判據(jù)方面,他提出一種新判據(jù)來認定電子陰離子化合物,為建立普適的電子陰離子化合物理論奠定基礎(chǔ)。
“中科大的環(huán)境特別適合做科研,這里可以安放一張安靜的書桌,自由探索的氛圍比較濃?!睏罱瘕?zhí)寡?,這里沒有太多的行政干預,科研人員可以靜下心來做原始創(chuàng)新,也有機會與國際最前沿的科學家交流。
促更多成果擺到“貨架”
讓成果上“書架”或上“貨架”,是眾多科學家的使命。上“書架”就是“錢變紙”,做好原始創(chuàng)新。上“貨架”就是“紙變錢”,把成果用起來,變成產(chǎn)品。對于楊金龍而言,上“書架”與上“貨架”并不矛盾,兩者缺一不可。
今年1月31日,國際頂級期刊《自然》報道一項重大成果:中科大路軍嶺、韋世強、楊金龍等人研發(fā)出一種新型催化劑,可以解除氫燃料電池一氧化碳“中毒休克”危機,有望加速氫能源汽車的民用推廣。
零排放、零污染的氫燃料電池汽車,代表著未來新能源汽車發(fā)展的重要方向。但當前氫燃料電池所使用的氫氣,通常含有0.5%至2%的一氧化碳。作為氫燃料電池汽車的“心臟”,燃料電池鉑電極容易被一氧化碳雜質(zhì)氣體“毒害”,導致電池性能下降和壽命縮短,嚴重阻礙氫燃料電池汽車的推廣?!拔覀兓藥啄旯Ψ?,重新設(shè)計了一種新型催化劑,可以有選擇性地高效去除氫燃料中的微量一氧化碳,為氫燃料電池在頻繁冷啟動和連續(xù)運行期間提供全時保護?!睏罱瘕埥榻B,目前他們正在推動這一成果產(chǎn)業(yè)化。
利用太陽光分解水制氫,為人類提供清潔能源,被視為化學的“圣杯”。楊金龍?zhí)岢黾t外光分解水制氫新思路,則大大擴展了太陽能轉(zhuǎn)化為化學能中可利用的太陽光頻譜范圍,有望對未來新能源技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生重要影響。
“我的大部分研究都是力求讓成果上‘書架’。但另外一塊,用自己發(fā)展的方法來解決國民經(jīng)濟相關(guān)技術(shù)難題,也是我們努力的重要方向?!睏罱瘕堈J為,讓適合做基礎(chǔ)研究的人做基礎(chǔ)研究,更多的人要做好技術(shù)創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化。
科技創(chuàng)新、科學普及,是實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展的兩翼。在工作中,他不僅給本科新生上《科學與社會》課,而且參與該校中學生“英才計劃”,給中學生講科普,激發(fā)他們對科學的熱愛?!鞍芽茖W家的成果變成科普知識,及給老百姓傳播,是科學家的義務(wù)?!睏罱瘕堈f。
不忘探索未知的“初心”
在楊金龍看來,對未知世界的探索,是他最大的興趣?!疤剿魅澜缍紱]人知道的事情,這本身很有挑戰(zhàn)性,但把它搞清楚了,會很有成就感、滿足感,這就是科研的原動力。”楊金龍表示,做科研要沉得住氣、能靜下心,做自己感興趣的事情。
當今世界,科學研究快速發(fā)展,學術(shù)浮躁和急功近利的情況并不鮮見?!翱蒲泄ぷ髡卟荒茈S波逐流,科研底線必須遵守。”楊金龍說,做科研不是靠吹出來的,也不可能一帆風順,要實現(xiàn)長期目標和短期目標的平衡?!白隹蒲幸煌5乜朔щy、解決問題,有些問題一時搞不清楚,可以放一放,等段時間換個思路,也許困難就會迎刃而解?!?/p>
作為中科大副校長,行政工作占據(jù)了楊金龍不少時間,但他樂在其中。“大學老師的工作,應(yīng)該由教學、科研、服務(wù)三部分組成,這三者相輔相成?!睏罱瘕堈f,每個人都應(yīng)該做些服務(wù),這不僅對個人成長很有幫助,也為科研團隊的組織提供了很好的經(jīng)驗。
近年來,楊金龍先后培養(yǎng)了40多名博士生。在學生心中,他始終是個溫和的人。“我的理念是給學生更多的自由,多跟他們交流、多多提問題,以此來激發(fā)他們的主動性和靈感。”楊金龍認為,做基礎(chǔ)研究要打好扎實的基礎(chǔ),培養(yǎng)良好的科研范式,要有批判性思維和敏銳的眼光,真正能抓住問題、解決問題,不能人云亦云。
閑暇之余,楊金龍有一個特別的愛好——拍攝花朵。在他的微信朋友圈,隔段時間就能看到他的“新作”。通過拍攝花朵,他已經(jīng)認識了400多種花?!翱茖W就像花一樣,是一種很美的東西。如果這種美的東西我不知道,我一定會想辦法認識它、了解它。”楊金龍說。
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