結緣化學充滿“美麗的意外”

原標題:中國科學院院士、廣東省科技創新突出貢獻獎獲得者陳小明:
結緣化學充滿“美麗的意外”
羊城晚報記者 王倩
在中山大學的校園里,常常能偶遇一些世界級學者,比如經常騎著破自行車上下班的陳小明,已經成為學生眼中的一道風景。1979年,他是康樂園中的本科新生;2009年,48歲的他在這里當選中國科學院院士;2018年,當他在廣東省科技創新大會上舉起突出貢獻獎的獎狀時,陳小明還清晰地記得,自己當初是因為一個美麗的“意外”結緣中大,結緣化學。
“我結緣化學研究,正如美麗的化學反應一樣,充滿了美麗的意外。”說起往事,陳小明忍俊不禁,他在1979年參加高考時,百分制化學卷僅考了55.5分,因為中學沒做過化學實驗,沒法解答壓軸實驗大題。“剛上大學那時特別忐忑,化學考得這么慘,卻上了中山大學化學專業?!?br>科研論文學科創新成績斐然
自1992年從香港中文大學獲得博士學位,回中山大學工作以來,陳小明主要從事功能配位化學與晶體工程研究,取得了非常突出的科研成績。他先后主持了數十項國家和省部級科研項目,組建多個團隊和重點實驗室。
除了科研成就,陳小明在育人方面也成績斐然。他組織并培養出一支精干、具有重要國際學術影響的功能配合物化學與晶體工程研究團隊,培養了一批優秀的博士生學生。已畢業的44名博士生中,2人受聘教育部長江教授,6人獲國家杰青基金,14人已在中山大學、西安交通大學等高校任正教授職務。而他對此的解釋是“真的很自豪,都不知道為什么運氣這么好”。
在他的帶領下,中山大學無機化學學科于2007年首次成為國家重點學科,對廣東的無機化學發展起到了重要作用。
迄今陳小明已發表論文400多篇、國外專著8章、中文教材1部。他的論文得到包括諾貝爾獎獲得者等20多位美、法、英等國科學院院士以及著名學者的廣泛引用、評述,乃至應用;2014-2016年,他連續三年入選湯森路透國際高被引用科學家名錄(每年全世界僅200余名化學家入選)。
力證國際爭論實現關鍵突破
對于一般人來說,理解陳小明的前沿研究,并非易事。他和團隊在國際上率先系統地開展溶劑熱原位金屬/有機分子反應研究,發現了若干在傳統條件無法進行或難以進行的重要反應。其中,團隊在2002年的化學反應研究,有力證明了四分之一世紀以來爭論不休的“gillard機理”,被國際化學界認為是“關鍵突破”。
同時,他和團隊在國際較早開展配位聚合物和多孔金屬-有機框架材料研究,是該領域國際上主要開拓者之一。其中,在國際上首次合成、報道了一種金屬——咪唑微孔材料,因其優異的穩定性和性能,成為國際上研究最多的金屬——有機框架材料之一,有望廣泛應用于石油化工和精細化工中的分離、催化過程。
陳小明通俗地打了個比方:“就好比蓋房子,要有柱子、磚頭和鋼筋,我現在就是用金屬離子把有機分子粘起來,形成多種大小的孔道、空穴,就像是蓋好的房子。這些孔道、空穴可以儲存氣體,也可以把氣體分離,甚至可以作為微小的反應器?!?br>這些研究有什么作用?陳小明舉例說,氫氣作為清潔能源面臨很多應用困難,而通過他們的研究方法,將會大大降低成本,在實驗和生產中都有巨大的經濟價值。
“1992年在香港中文大學博士畢業后,我回到中大任教,但當時國內的工作條件、實驗環境非常艱辛。也就是短短20多年時間,我國國內化學研究水平,已經跟發達國家并跑了,高水平研究論文穩居前三位?!标愋∶髯院赖卣f。
創新故事
實驗意外“炸出”最強炸藥
作為科學家,陳小明永遠對創新充滿了興奮和沖動,為了實現科學理想,2009年當選中國科學院院士后,陳小明再次向學校請辭中山大學化學與化學工程學院院長一職。“當時,我已對學院師生服務10年了,又對行政事務興趣不大,還是要回歸學術研究,自由自在,發揮專長。”
“如釋重負!”他卸任院長職務后,把節省出來的時間與精力,放在了學術研究和培養年輕學者的重心上。如今,團隊有教育部“長江學者”特聘教授、國家杰青張杰鵬,國家優青張偉雄等一批優秀青年學者,形成了合理的人才梯隊。3年前的一次熱分解實驗,他和團隊又找到了新的興奮點和研究方向。
化學史上不少重大研究成果都和“意外”有關,陳小明也一樣,即便是和主攻方向無關的“副產品”,也會引起他極大的研究興趣。
他清晰地記得,有一次實驗出現了小的爆炸意外,導致合成出新型高效低成本含能材料分子型鈣鈦礦。不久前,《science china materials》刊發文章,介紹陳小明團隊的研究成果,首次披露分子型鈣鈦礦可作為一類新型低成本高性能的含能材料。
“科學研究就像人生選擇一樣,充滿了意外,但也要有眼界、有準備,才不會錯過美麗的意外?!标愋∶髡f,火藥是我國古代四大發明之一,但現代炸藥卻是西方發明的。如果這種材料能夠進行成果轉化,最終實現應用,那將來我們自主發明的炸藥,完全可以和西方最好的炸藥相媲美,甚至威力更大。
創新感悟
平臺很重要人才更重要
談到科研創新,陳小明感慨良多。“做科研工作既要有硬件,也要有軟件;需要有個好的平臺,更需要有優秀的人才。能取得今天的成績,正是因為有了國家和省的支持,有了中大這樣好的平臺,我才可以做到和發達國家相似的高水平研究?!标愋∶髡f,“感謝兄弟高校的合作伙伴,和我們一起做一些有挑戰性的工作。尤其要感謝我的研究生們,他們在科研工作中的作用特別大,貢獻非常大。相信未來廣東的科研工作無論是基礎科研,還是應用產業都會有跨越式的發展。”

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