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「科學強國」鄭南峰:科研即要上「書架」也要上「貨架」

2024-01-13科學

2023年11月22日,45歲的廈門大學化工學院教授、博士生導師鄭南峰當選中國科學院院士。他也是本屆最年輕院士之一。

鄭南峰長期從事功能材料表界面化學方面的研究,先後在Science、Nature等國際刊物上發表論文200余篇,他引18000余次,h-指數76。鄭南峰的研究主要在於先進功能材料的基礎研究和實際套用,尤其是在催化和生物領域。他的目標是在分子水平上更深入理解功能奈米材料的合成、性質和套用。他的課題組目前主要研究集中在貴金屬奈米晶的表界面化學,具有生物和催化套用的多級奈米材料,以及奈米團簇化學。

圖源:中國科學院科技創新開發中心

鄭南峰1977年出生於福建省漳平市,1998年從廈門大學化學系畢業;2005年獲得美國加利福尼亞大學河濱分校博士學位;2005年至2007年在美國加利福尼亞大學聖塔芭芭拉分校從事博士後研究工作。

腳踏實地挑戰科研

鄭南峰出生在漳平市的一個農民家庭,當時中國改革開放剛剛拉開序幕,農村普遍還很貧窮。在閩南農村辛苦勞作了半輩子的父母,從小就鼓勵他好好學習,將來畢業到城裏找個好工作,離開農村,更希望他能「出人頭地」。

上高三時,他參加了化學奧林匹克競賽,保送到廈門大學化學專業,沒有辜負父母的希望。由於家裏條件比較艱苦,為了減少家庭負擔,在廈大讀書期間,鄭南峰經常利用課余時間去做兼職。在大學裏,憑借認真踏實的學習態度,他不僅專業成績突出,還利用閑暇時間完成了電腦專業全部課程的學習任務。

大學畢業後究竟向哪個方向發展?是否應盡快找個工作以減輕家裏的經濟負擔?當時的鄭南峰有些迷茫。畢業前夕,在班主任的引導下,他接受保送去讀研,開啟了最初的科研之旅。

「我並不認為自己如何聰明,但我相信勤能補拙。」談及當初如何走上科研之路,鄭南峰將其歸結為「與自己的經歷和教育過程中遇到的‘貴人’密不可分」。「孩提時期的艱辛農村生活和半軍事化的中學經歷教會了我如何靜下心磨練自己的意誌,還熔煉了骨子裏頑強拼搏、吃苦耐勞的性格。」他表示,「我也特別喜歡科研給自己帶來的挑戰性。」

鄭南峰說,當時他並沒有給自己樹立所謂的「遠大理想」,只是在每一個階段做好自己認為該做的事情。他說:「當我做一件事時,從不問為什麽,只想認真把它做好。一件事只有用心做了以後才可能知道自己適合不適合,能不能做好。」

「在認識到拓寬自己視野的重要性後,2000年我決定出國挑戰自己。」鄭南峰說,在美國留學7年時間,他一直沒忘記自己出國的初衷,「出國是為了把自己磨煉成對祖國更有用的人才,更好地報酬國家和社會」,所以他一心只撲在科研學習上,努力提升自己的科研綜合素質,先後在Science、Nature等期刊上發表研究論文20余篇。

2005年,鄭南峰獲加州大學(河濱分校)化學博士學位,隨後轉戰到加州大學(聖芭芭拉分校)開展博士後研究。2006年獲美國化學會無機化學青年科學家獎。2007年他收到美國加州大學(戴維斯分校)的助理教授聘任邀請,但還是選擇回到國內,回到自己的母校開始新的科研道路。

2007年,鄭南峰受聘為廈門大學化學化工學院教授;2015年,入選國家「百千萬人才工程」。2019年,入選第四批國家高層次人才。2022年7月,當選中國化學會會士。2023年11月當選中國科學院院士,與鄭海榮、顏寧一起成為本屆最年輕的三位院士。

披荊斬棘一路高歌

鄭南峰在科研的路上可謂是披荊斬棘,一路高歌。

29歲獲得美國化學會無機傑出青年科學家獎,30歲回國任教授,32歲獲「傑青」資助,33歲成為「長江學者」,45歲當選中國科學院院士……在科學界,鄭南峰這樣的成長速度著實讓人感嘆「後生可畏」。科研要能「接地氣」,他是這樣說的,也是這樣做的。

2007年,作為美國加州大學聖塔芭芭拉分校的化學系博士後,鄭南峰回到母校廈門大學,成為當時化學化工學院最年輕的教授,主攻方向是奈米材料。帶著從鄭蘭蓀院士團隊其他老師那裏「捐」來的6個學生,一年之間,鄭南峰迅速組建了自己的實驗室團隊,緊鑼密鼓地投入到材料研發當中。

鄭南峰專註於金屬奈米材料表面配位化學的研究。相較於大塊單晶表面,金屬奈米材料表面積大,化學活性高,常被用作化工過程的催化劑,以降低能耗、提高生產效率。但在分子水平上,這類材料的表面結構相當復雜,導致難以理解它們的一些獨特化學性質。鄭南峰做的便是透過構築表面結構均一的、可被表征的模型奈米材料,借助多學科方法和技術,去深入認識其中結構和效能調控的分子本質,並最終將新認識、新機理套用於實際復雜材料的效能調控。

在這樣的研究思路下,鄭南峰課題組取得了多項重要科學發現。2010年12月,課題組發現了一種新型奈米材料「鈀藍」,僅有幾個原子層的厚度使所合成的超薄鈀奈米片擁有絢麗的藍色,這一發現立即得到了國際國內的廣泛關註。面對鈀超薄奈米片的創新發現,鄭南峰第一個想到的就是它的套用。經過多角度嘗試,他們發現,這一材料可直接套用於腫瘤的近紅外光熱療,並擁有很高的光熱穩定性。鈀藍在水中分散形成均一的藍色溶液,擁有高表面積和優越催化效能,尺寸可調控在腫瘤的富集程度,最佳化腫瘤的近紅外光熱療效果。

2014年5月2日,【科學】雜誌發表了鄭南峰課題組研發的一種新型奈米材料催化劑,這一發現提升了中國科學家在該領域的影響力。彼時的鄭南峰剛剛歸國7年,就在【科學】【自然】等國際重要期刊上發表研究論文50余篇,被他人參照2000余次,獲得國際和國內化學界各類獎項近5個。

作為名校研究生的導師和在科研之路上執著探索十幾年的年輕科學家,鄭南峰特別希望他帶的研究生將來走上科研之路。「研究生是未來科研力量的儲備人才,應該關註和努力培養自己的綜合能力。不從‘書架’開始,不走科研之路,也就談不上從‘書架’到‘貨架’。」

鄭南峰說,他前十年主要是做前沿基礎研究,接下來的十年他希望能培養更好的科研成果轉化團隊。

「我們培養的研究生,不僅僅可以去當大學教授、科研人員,應該也可以去當企業家。我非常希望我們帶出的學生能懂得市場、走進‘貨架’,能多出一些優秀的企業家。」

於是,鄭南峰經常把一些做產業的企業家、工程師請到學校來給學生講課,講如何讓科研課題適應市場、如何管理企業、如何走進「貨架」,幫助學校老師一起培養學生。鄭南峰表示,「這就是我未來幾年努力的方向。」

至今,鄭南峰已培養博士後、研究生60余名,其中2人入選國家級人才培養計劃。鄭南峰曾經表示:「就像許多前輩說過的那樣,做科研,一要能上書架,二要能上貨架。兩條腿走路,這是我一直以來的科研理想。」

來源:中國科學報等綜合整理

作者:劉建華

編輯:趙狄娜

稽核:龔紫陌