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杨学明:时间镜中的十三年
杨学明:时间镜中的十三年
www.dicp.cn    发布时间:2014-03-24 10:12    栏目类别:科普讲堂

记者 杨琪 发布时间:2014-03-24

  来源:中国科学报

  时间如同一面不会撒谎的镜子。进入大连化物所13年来,第一批“万人计划”入选者杨学明的时间都到哪里去了?时间之镜对杨学明的写照是:研发科学仪器、做出科研成果、培育科学人才。

  中国科学院大连化学物理研究所(以下简称大连化物所)分子反应动力学国家重点实验室所在的小楼朴素别致,依山而建,隐在一片翠林中,远远望去恰似一幅风景静照。

  只是,实验室里却是另一派景象:室内几乎被各种灯光闪烁的实验仪器占满,各类线缆如同爬山虎般顺着架子连接着仪器,一项项实验正在各台仪器上运行着。屋内设备发出“嗡嗡”声,声音低沉节奏却不缓慢,这里一派忙碌。

  “从没有实验室, 到空空的实验室, 再到满满的实验室,经过13年建设,我们实验室发展了起来。”大连化物所副所长、中国科学院院士杨学明向《中国科学报》记者感慨道。

  2001年,杨学明被聘为大连化物所研究员兼分子反应动力学国家重点实验室(以下简称实验室)主任,从那时起,他便开始了新的创业。

  十多年来,杨学明培养了一批批研究生,他们走出实验室,找到了自己发展的方向;他带领团队将研究工作从气相化学动力学研究扩展到了表面化学反应动力学。

  “当然, 更让我高兴的是我们的研究工作获得了国内国际同行的认可。从这些工作可以看到我的时间都去哪儿了。”杨学明说。

  时间是一面不会撒谎的镜子。研发科学仪器、做出科研成果、培育科学人才,这些成为时间之镜中杨学明的写照。

  兴趣难改是科研

  科研对于杨学明而言是终生的兴趣。与科研结缘,最初也从大连化物所开始。

  1982年至1985年,杨学明在大连化物所攻读硕士学位。“张存浩老师把我带入分子反应动力学——令我一辈子着迷的研究领域。”杨学明回忆。

  2013年度国家最高科学技术奖得主、中国科学院院士张存浩在上个世纪80年代,领导团队率先开展新“泵浦”反应和分子碰撞传能动力学方面的研究。以此为基础,作为奠基人之一,张存浩开创了我国分子反应动力学研究领域,获得了多项国际先进或领先的研究成果。

  “我目前的主要工作还是在这一领域开展科学研究。”虽身兼数职,但杨学明一直难改主要的兴趣。

  在过去的数年中,杨学明带领团队在气相化学动力学方面取得了一系列新突破,特别是在化学反应共振态的研究方面发展了一套系统的探测方法,使得他与团队对于重要反应过渡态的研究达到了一个更高境界。

  “特别让我欣慰的是,经过多年努力, 最近我们在表面化学动力学,特别是表面光化学动力学的研究方向上,取得了一系列我认为具有重要意义的成果。”杨学明说。

  今年1月,杨学明带领的科研团队在最新一期的《美国化学会志》上发表了“甲醇在Anatase-TiO2(101)表面光催化产氢”的研究成果。“在这一领域的探索,对于我们如何更加深入地理解光催化过程具有重要的学术意义。”说起科研,杨学明总有道不完的想法。

  对于人生这一最大爱好,杨学明一直努力思考如何做得更好。

  “最近几年,我花了比较多的时间考虑在我们国家科学技术发展中哪些是我们这一专业可以作出重要贡献的工作。”杨学明从不打没有准备的仗。“中科院近年来推动的‘一三五’战略规划是我们重新调整研究计划的一个契机。”他说。

  因此,他带领团队转向与能源相关的一些基础化学动力学的研究,表面光催化机理研究方向正是这样一项重要工作。

  另一方面,杨学明团队也着眼国家急需的研究领域,如发动机燃烧、大气污染以及化学激光等。“这些领域都非常需要化学动力学领域的基础研究。”他说。

  作为大连化物所“一三五”三个重要方向之一的“能源转化中基元与表面反应的研究”中的一部分,杨学明的计划是,“进一步凝练研究方向,加强与应用研究的合作,真正发挥化学动力学作为一个重要基础学科应该发挥的支撑作用。”

  “从中科院自身发展来看,我们的研究工作必须围绕以重大需求背景为导向的基础科学问题来展开,才能真正为国家重大研究方向提供支撑。”他对此非常坚定。

  动手动脑成“利器”

  2012年3月,总预算达1.4亿元的国家重大科研仪器设备专项“基于可调极紫外相干光源的综合实验研究装置”已在大连启动。待建成后,这套大科学仪器将成为国际上唯一一套工作在50~150纳米极紫外区间且波长可调的全相干高亮度的自由电子激光器。

  杨学明正是这个项目的总负责人。他告诉记者,这个装置的研制将极大提升我国在能源等相关基础科学领域的实验水平,并极有希望成为国际上相关领域的一个重要研究基地。

  “新的仪器的发展是学术研究发展最为重要的基础,没有新的科学仪器在物理化学领域是寸步难行的。”杨学明说。

  实际上,从踏上科研之路开始,他就非常重视新科学仪器的发展和研制。“把仪器研制当作我们所有研究工作的起步点。这么多年来,我是一直坚持这么做。”他说。

  2012年,杨学明带领表面光化学反应动力学小组利用自行研制的基于高灵敏度质谱的表面光化学装置,系统研究单分子层(ML)甲醇覆盖的TiO2(110)在紫外光照射后的反应动力学过程,并取得新进展。

  当被问及哪些是自己与团队的满意之作时,他给出两个答案:一个是他们在气相动力学研究方向发展出一系列具世界领先水平的仪器,使得我国该领域在世界上保持很强的竞争力;另一个是发展了一系列新的表面光催化动力学仪器,开辟了一个利用激光及高灵敏度质谱方法研究表面光催化动力学的新方向。

  实验室在新科学仪器发展方面取得的好成绩,令不少国外科学家非常羡慕。更重要的是,在杨学明的带动下,他的学生纷纷爱上了自己动手研发仪器。

  “仪器研发对于学生能力的培养特别重要,因为所有的事情你必须自己做一遍。一个学生能够有机会自己从头到尾参与一个新的仪器的研制过程,我认为是实验物理化学中最重要的锻炼。”

  在这一锻炼过程中,学生必须先想清楚要做什么样的科学仪器,是否能够设计出其他人没有的新东西,然后通过精心设计和高度关注研制过程,最终拿出高水平的科学仪器。

  13年来,杨学明认为,最重要的收获正是培养了一批批具有很强仪器发展能力的学生,“国家以及实验物理学科非常需要这样的人才,一部分人已经在不同领域开始展露才华”,这让杨学明感到非常欣慰。

  以下是该媒体报道地址:http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2014/3/284964.shtm

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