写在中国科技大学建校45周年之际:比星云之光华

煤变金刚石不是梦

2001年1月,中科大利用扫描隧道显微镜,在国际上首次直接拍摄到了能够分辨出化学键的碳—60单分子图像。这种单分子直接成像技术为解析分子内部结构提供了有效的手段,使科学家人工“组装”新物质分子成为可能。英国《自然》杂志发表侯建国、杨金龙教授和朱清时院士的论文《C60畴的二维拓扑学结构》,并介绍了其研究成果。朱清时院士在接受本报记者采访时认为:将煤变成金刚石不是梦。该成果后来入选2001年中国十大科技进展新闻,朱清时院士说:“原子的组成方式决定了物质的性质,如果能够随心所欲地控制和操纵单个原子,我们就有可能将煤变成金刚石;比如将砂子加上某些特点元素而变成计算机中所用的芯片;利用粉尘、水和空气制造出土豆。扫描隧道显微镜(STM)为科学家提供了一种前所未有的直接观察和控制单原子、单分子的手段,从而从根本上改变了人类对纳米世界的认识水平。”

添置价格不菲的扫描隧道显微镜,是实验室1998年一项重大的抉择,“朱清时院士认为,我们有最好的人才,还要有最好的仪器,才能作出最好的前沿性科研工作。基于当时的这一判断,我们从自己牙缝里硬是‘抠’出了500万元,的确是冒了些风险。”杨金龙教授说。

“长江学者“杨金龙今年37岁,他在30岁时就成为中科大的教授,参加国家863和973等多个重大科研项目,他与人合作对C60分子在硅表面吸附取向问题的研究结果,被评为1999年中国基础科学研究十大新闻之一。

如今已经是中科大副校长的侯建国,称杨金龙是自己的“黄金搭档”,他说:“在我1996年回国以后,朱清时院士听了我在凝聚态物理方面所做的一些工作介绍,毅然决定把他原来作化学键的一些重大项目交给我,使我原来开展的物理方面的工作和化学有学科交叉,并将较多的经费投入其中。短短的几年里,这一学科在我校迅速得以发展壮大,证明了我们当初相关学科融合渗透、理论和实验紧密结合的决策行之有效。”

更值得人们欣慰的是,中科大紧紧捕抓住“211工程”和“知识创新工程”的机遇,几年来对纳米材料和纳米化学、单分子物理与化学和量子信息等前沿交叉领域进行了重点支持,目前不仅拥有了3个国家自然基金委的优秀创新群体,学科方面也已形成自己的规模与特色。在国家“九五”“211工程”进行验收时,专家组评审认为:中科大“以重点学科为龙头,在突出重点学科领域、促进学科交叉与重组、敏锐把握学科前沿实现重点突破等方面,探索出左右成效的创新机制和新经验。”

“稻草变黄金”

nbsp;2003年8月3日,国际化学界权威学术刊物《美国化学会志》发表了“低温还原二氧化碳合成金刚石”的论文,中科大化学与材料科学学院陈乾旺教授领导的研究组取得的这一成果。在人工合成金刚石(即钻石)方面取得的重大突破———在440℃的低温条件下以二氧化碳为碳源,成功地合成了250微米的大尺寸金刚石,首次实现了从二氧化碳到金刚石的逆转变。

据介绍,陈乾旺教授研究的二氧化碳转化金刚石现在的产率已达8.9%。这些人造金刚石的外观无色、透明,完全可与天然金刚石媲美。陈乾旺教授等开展的该实验和利用的工艺不仅重复性很好,用其它碳源和还原剂也取得了成功,有关结果不久前已申请了国际专利。

钱逸泰院士CdE纳米线的研究成果,曾被ISI评为1981-1998年的引文经典奖的中国47篇论文之一,其金属钠还原CCl4金刚石的文章发表在1998年的《Science》上,被美国《化学与工程新闻》评论为“稻草变黄金”。陈乾旺教授将“二氧化碳合成金刚石”,无不得益于钱逸泰院士多年研究奠定的科研基础,以及中国科技大学营造的浓郁的学术氛围。如果说钱逸泰院士领衔的“稻草变黄金”是一出好戏的开篇,陈乾旺执导的“二氧化碳合成金刚石”则可以看作是续集。

建设一支优秀的人才队伍,是我们创建高水平大学的根本所在,也是我们教育与科研创新的首要任务。”曾是人事师资处处长、现为党委副书记的鹿明介绍说:1998年,中科大45岁以下的教授仅有46人,占当时教授总数的13%;具有博士学位的教师仅有359人,部分学科人才短缺现象严重。最近几年来学校按照事业、感情、待遇并重,培养、使用、关爱并举的原则,使教师的年龄、学历、职务、专业结构有了极大地改善,特别是围绕学科建设和教学科研的需要,吸引和培养了一批高层次的优秀人才,其中国家杰出青年基金获得者已增加到目前的38人,招聘“长江学者”12人;“人才计划”招聘59人,其中从国外招聘54人。