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郑南峰:科研要“一手书架,一手货架”

中华英才 作者:齐殿斌 2017-02-20 13:49

核心提示: 专访首届“中国优秀青年科技人才”奖获得者、厦门大学化学化工学院教授郑南峰。

艰辛的农村生活磨练了他顽强拼搏和吃苦耐劳的性格;勤奋与聪慧让他一路从初中保送到硕士;留学7年回国,为了“更好地回报国家和社会”;率领年轻团队刻苦攻关,在纳米表界面化学等领域取得了一系列创新性成果。他的科研理想是“一手书架,一手货架”,让自己的科研更接地气,提升学生的创新、创业能力。

由著名爱国华侨领袖陈嘉庚先生于1921年创建的厦门大学,被誉为中国最美丽的大学之一。其悠久的历史和优美的环境吸引了众多游客前来观光,校园里时常人头攒动。而在厦大西村校门左侧的“卢嘉锡楼”(化学新楼)却闹中取静,一派浓郁的学习研究气氛。

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郑南峰在做科研实验

经中国科协推荐,2017年元旦前夕,本刊记者在这里采访了首届“中国优秀青年科技人才”奖获得者、厦门大学化学化工学院教授、能源材料化学协同创新中心副主任郑南峰。这位一口闽南普通话的年轻学者总是笑眯眯的,快人快语中透露出闽南人特有的务实和机敏,更彰显出作为优秀青年科学家的学识深度和创新活力。而让记者印象特别深刻的是他“书架与货架”的理念,以及对培养学生走出“象牙塔”、走向社会大有作为的良苦用心。

喜欢科研给自己带来的挑战性

郑南峰1977年出生在福建省漳平市的一个农民家庭,当时中国改革开放刚刚拉开序幕,农村普遍还很贫穷。在闽南农村辛苦劳作了半辈子的父母,从小就鼓励他好好学习,将来毕业到城里找个好工作,离开农村,更希望他能“出人头地”。

没有辜负父母的希望,郑南峰自幼就聪明好学、品学兼优,小学毕业后考上了漳平市(县级市)最好的漳平一中。高中毕业,便以优异的成绩被保送到厦门大学的化学专业。“在初中和高中,我们班里都是从农村来的孩子,大家都在拼命学。上高三时,我参加了化学奥林匹克竞赛,获得了保送上大学的机会。”

由于家里条件比较艰苦,为了减少家庭负担,在厦大读书期间,郑南峰经常利用课余时间去做兼职。在大学里,凭借认真踏实的学习态度,他不仅专业成绩突出,还利用闲暇时间完成了计算机专业全部课程的学习任务。为什么要学计算机?郑南峰有自己的考虑。“当时觉得多学习些东西会帮助自己找到好工作,于是就用周末、晚上去‘上夜校’学计算机专业,还去考了计算机程序员。”

大学毕业后究竟向哪个方向发展?是否应尽快找个工作以减轻家里的经济负担?当时的郑南峰有些迷茫。在选择是否保送攻读研究生的时候,班主任老师找郑南峰谈话,他说:“基于我对你的观察和了解,你是很适合做科研的,因为你能静下心来,而且非常刻苦……”老师的话唤起了郑南峰内心本来就有的科研情结,于是他高兴地接受保送上了研究生,开启了最初的科研之旅。

因为学习成绩一直很优秀,郑南峰顺利地一路从初中保送到了硕士。而他一直对化学课特别感兴趣,通过参加化学奥林匹克竞赛,他更认识了化学的神秘,在大学、研究生学习中,他感受到了化学的魅力和探索未知世界的乐趣。

“我并不认为自己如何聪明,但我相信勤能补拙。”谈及当初如何走上科研之路,郑南峰将其归结为“与自己的经历和教育过程中遇到的‘贵人’密不可分”。是“孩提时期的艰辛农村生活和半军事化的中学经历教会了我如何静下心磨练自己的意志,还熔炼了骨子里顽强拼搏、吃苦耐劳的性格。”“我也特别喜欢科研给自己带来的挑战性”。

郑南峰告诉记者,当时他并没有给自己树立所谓的“远大理想”,只是在每一个阶段做好自己认为该做的事情。他说:“当我做一件事时,我从不问为什么,只想认真把它做好。一件事只有用心做了以后才可能知道自己适合不适合,能不能做好。”

“在认识到拓宽自己视野的重要性后,2000年决定出国挑战自己。”郑南峰说,在美国留学7年时间,他一直没忘自己出国的初衷“出国是为了把自己磨炼成对祖国更有用的人才,更好地回报国家和社会”,所以一心只扑在科研学习上,努力提升自己的科研综合素质,先后在Science、Nature等期刊上发表研究论文20余篇。2005年获加州大学(河滨分校)化学博士学位,随后转战到加州大学(圣芭芭拉分校)开展博士后研究。2006年获美国化学会无机化学青年科学家奖,2007年也收到美国加州大学(戴维斯分校)的助理教授聘任邀请。

很高兴科研成果应用前景看好

“出国是为了更好地回国服务,国家的快速发展给了我‘天时’,而厦门大学又拥有让我静心做科研的‘地利’和‘人和’,30岁这一年我选择了回厦门大学工作。”2007年,作为美国加州大学圣塔芭芭拉分校的化学系博士后,郑南峰回到母校厦门大学,成为当时化学化工学院最年轻的教授,他的主攻方向是纳米表界面化学。

“这里像一个温馨的大家庭,老一辈科学家无私地给予着晚辈‘父亲’般的信赖、支持和关爱。在这样的氛围里,我带着从郑兰荪院士团队其他老师‘捐’来的研究生——一批同样‘初生牛犊不怕虎’的青年学子,开始在科研未知世界里遨游。”

2010年12月,郑南峰研究团队合成了一种新型纳米材料——钯蓝,仅有几个原子层的厚度使所合成的超薄钯纳米片拥有绚丽的蓝色,这一发现立即得到了国际纳米学界的关注。钯是一种稀贵金属,在化学中主要用做催化剂,面对钯超薄纳米片的创新发现,郑南峰第一个想到的就是它的应用。经过多角度尝试,他发现,这一材料可直接应用于肿瘤的近红外光热疗,并拥有纳米金等光热疗剂无法媲美的光热稳定性。

2014年5月,《科学》杂志发表了郑南峰研究团队等研发的一种新型复合纳米材料催化剂。它是“贵贱金属”合体——由很贵的铂金和便宜的铁镍氢氧化物交织而成,尺寸不足5纳米。这个肉眼根本看不到的小东西,却能在清除空气中的有毒气体时发挥大作用。在防毒面具中应用它,可突破现有技术,长效去除一氧化碳;在空气净化器的过滤网中引入它,则可有效去除甲醛。

2016年1月,郑南峰带领的合作团队巧妙地运用了配位化学的概念,利用表面配位修饰调控金属催化剂的界面电子结构,大幅提高了铂催化剂的催化加氢选择性,拓宽了优化多相金属催化剂性能的实践途径,并为发展绿色高新精细化工产业链提供了新思路。这一重要发现发表于《自然—材料》。

2016年5月,郑南峰等在单原子分散贵金属催化剂研究方面的新突破发表在《科学》上,提出了单原子分散钯催化剂的光化学合成新策略,成功制备了负载量高达1.5%(重量含量)的Pd1/TiO2催化剂。利用这一策略,可发展高负载、高活性、高稳定性单原子分散贵金属催化剂,有望应用于环境保护、能源和化工等领域,有效地降低固废和其他污染物的排放。

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郑南峰(右二)荣获中国化学会颁发的青年化学奖

目前,郑南峰已在国际刊物上发表论文120余篇,他引8000余次,获10项国家授权发明专利,得到了国内外同行的高度评价与认可。“很高兴能看到自己的科研成果有好的应用前景。”郑南峰说到这里,难掩激动,“但是原创性的成果可能要10年才能真正投入应用,周期通常很长,我们还有很长的路要走。”

郑南峰在取得一个个突破性成果的同时,也获得一个个荣誉:29岁获得美国化学会无机杰出青年科学家奖;32岁获“国家杰出青年基金”资助;33岁成为“长江学者”特聘教授;34岁获日本化学会杰出讲席奖;35岁入选中组部青年拔尖人才支持计划,获霍英东教育基金会杰出青年教师奖;36岁入选科技部中青年科技创新领军人才,获东京大学化学系讲席奖;37岁获中国化学会—英国皇家化学会青年化学奖……

科研要能“接地气”要与企业合作

取得了这么多科研成果,获得这么多的荣誉,然而,郑南峰的理想还不止于此,而是还要将原创性科研成果更快地转化应用。“在看到自己的科研成果有好的应用前景的同时,我也清晰地认识到,如何让自己的原创性成果更快地转化应用是一项更具挑战性的任务。”他感慨道,“就像许多前辈说过的那样,做科研,一要能上书架,二要能上货架,两条腿走路,这是我一直以来的科研理想。路虽难走,但这在我看来却是回报国家和社会的必走之路。”

如何让科研成果更快地转化应用,实现“上货架”?郑南峰想到了企业。“企业有什么科技难题,我们用专业知识来帮它解决,这样的社会服务也是科学家的责任。”几年间,他利用江苏省企业院士工作站平台,和郑兰荪院士一起为江苏的一家化工企业提供了技术指导。他所研发的新型氯化铵废水处理技术和固体酸技术在企业应用中取得了很好的进展。在一系列的企业服务过程中,也让郑南峰更加了解业界的需要。“解决突出难题,使得我的科研方向更加紧贴需求。”

郑南峰给记者举了一个例子:国内一家小型化工企业生产的某型产品,在参与国际知名品牌的竞标中,数次击败欧洲某“巨无霸”化工企业。这家欧洲知名大型公司通过分析产品配方,认为中国企业侵权了,将其告上了法庭,这家中国企业找到郑南峰的科研团队,希望从科技的角度帮助他们解决难题。在自己基础研究结果的启发下,郑南峰与同事们组成的团队经过深入的科学分析,发现了这家中国企业的产品微观结构的独创性,并不构成侵权。那家欧洲“巨无霸”公司在科学的结论面前无话可说,最后与中国企业做了庭外和解。能用自己的基础研究成果,维护了中国企业的权益,这让郑南峰非常欣慰。

“科研成果不能停留在实验室里,也不能只是出现在论文里,要尽快走向社会,为企业创造价值,为大众服务。而现在就是缺少一个‘桥梁’,把我们的科研成果带到应用领域。”回国后的这十年里,郑南峰一直努力与企业密切合作,一方面利用自己所学为企业解决科技难题,另一方面也让自己更加了解业界,学习更多的工程化技术,通过解决企业面临的突出难题,使自己的科研更“接地气”,同时提升学生的创新、创业能力。“希望自己的理念能不断影响、激励自己学生和影响合作企业,为建设世界科技强国作出自己的贡献。”郑南峰说。

多年来,郑南峰研究团队合成了多种新型纳米材料,得到了国际国内的广泛关注。面对一系列的创新发现,郑南峰第一个想到的就是它们的应用。如何尽快将这些材料应用于环保、化工、能源和医疗等领域,为社会、民众带来福祉。

以纳米材料的表界面化学为自己基础研究的主攻方向的郑南峰其纳米材料应用研究正向着能源、环保、化工、污水处理以及生物材料等多个方向同步进发,“应用领域的需求十分紧迫,眼下人才紧缺,接下来几年我希望能招揽和培养更多的科研人才加入进来,让科研从‘书架’到‘货架’的距离越来越近。”

缩短从“书架”到“货架”的距离

为了“让科研从‘书架’到‘货架’的距离越来越近”,郑南峰说,他的前十年主要是做前沿基础研究,接下来的十年他希望也能培养更好的科研成果转化团队。“我们培养的研究生,不仅仅可以去当大学教授、科研人员,应该也可以去当企业家。我非常希望我们带出的学生能懂得市场、走进‘货架’,能多出一些优秀的企业家。”于是,郑南峰就经常把一些做产业的企业家、工程师请到学校来给学生讲课,讲如何科研课题适应市场、如何管理企业、如何走进“货架”,帮助学校老师一起培养学生。郑南峰表示,“这就是我未来几年努力的方向。”

郑南峰也坦言,让学生们从关注“书架”到关注“货架”,这件事做起来很难,因为他们首先要发论文、要毕业,“这里有一个评价体系的问题”。在这个阶段,郑南峰重点是引导他的研究生看清自己是一个什么样的人、自己有什么潜能,接下来找到一个与自己潜能相匹配的平台,看自己是适合创业还是适合做老师。

为了培养学生从“书架”到“货架”的意识和能力,郑南峰以自己的科研团队为基础,联合学校的其他课题组和其他学校的课题组,还有国外的课题组也加入进来,共有20多个课题组合作创造了一个平台。郑南峰也称之为“科研联合体”。研究关注的是纳米表界面化学,但涉及催化、纳米团簇、储能、太阳能电池、太阳能转化、石墨烯、水处理等。

“我们的这个平台涉足多个领域,对培养学生很有好处,而对老师来说却很难,要不断学习不同领域的新东西……”郑南峰还经常奔波于厦门岛内校区做基础研究——岛外翔安校区做应用基础研究——漳州校区中试基地做研究成果产业化工作。

“这样做的目的就是培养学生,因为我一个人的能力有限。通过与其他课题组合作、与企业合作,可以弥补我个人能力有限的‘短板’,缩短学生从‘书架’到‘货架’的距离。”郑南峰如是说。

作为名校研究生的导师,作为在科研之路上执着探索十几年的年轻科学家,郑南峰特别希望他带的研究生将来走上科研之路。“研究生是未来科研力量的储备人才,研究生应该关注和努力培养自己的综合能力。不从‘书架’开始,不走科研之路也就谈不上从‘书架’到‘货架’。”

郑南峰说,他将科学研究视为一项探索未知的崇高事业,是一项要求人在极端条件下发掘自身潜能的事业。严谨的态度与勤奋的品格都是从事科研工作所必不可少的,科研高峰虽难攀登,但望而却步、因噎废食进而及早放弃自己的科研之路着实可惜。

“我希望我的学生都能做科研,而且做得比我好。”郑南峰介绍了自己一位学生的经历,给记者留下深刻的印象。郑南峰的第一个博士生已是一所知名高校的教授了。然而在刚刚成为郑南峰学生的时候,他觉得自己并不具备做科研的潜质和能力,没有把主要精力放在科研上。而郑南峰言传身教,踏实做事、严谨治学的态度在潜移默化中感染了他,沉下心来,尝试每天从早到晚泡实验室的生活,这让他逐渐从中找到了乐趣和自信,最后走上了属于自己的科研之路。

“一手书架,一手货架”是郑南峰执着追逐的科研理想,是他培养学生的经验之谈,也是科研成果产业化的必走之路。“一分耕耘不一定一分收获,但九分耕耘肯定会有收获”。记者相信,他的辛勤付出一定会有回报,他的科研理想一定会实现。

郑南峰

1977年出生,福建省漳平市人,厦门大学化学化工学院教授,教育部“长江学者”特聘教授,能源材料化学协同创新中心副主任。1998年在厦门大学化学系获学士学位,2005年于美国加州大学河滨分校化学系获得博士学位,2005年至2007年在美国加州大学圣芭芭拉分校担任研究助理,2007年受聘为厦门大学化学化工学院教授,2009年获国家杰出青年科学基金资助,同年受聘为教育部“长江学者”特聘教授。先后获美国化学会的无机杰出青年科学家奖、中国化学会青年化学家奖、日本化学会杰出讲师奖、霍英东教育基金会杰出青年教师奖、第四届中国化学会—英国皇家化学会青年化学奖、首届中国优秀青年科技人奖等。入选中组部青年拔尖人才支持计划、科技部中青年科技创新领军人才、“百千万人才工程”国家级人才。

(2017.02.01-16 第03-04期)