“我想做重要的、有意義的科研”——訪中科院上海有機(jī)所黃正研究員

“我想做重要的、有意義的科研”——訪中科院上海有機(jī)所黃正研究員

黃正研究員

起意訪問黃正博士是前不久參加的“未來材料和合成化學(xué)”為主題的啟明星論壇上，黃正是那次論壇的報(bào)告人之一。主持人介紹黃正簡歷時(shí)，他的背景引起我的關(guān)注，年方35的他有7年多的海外學(xué)習(xí)研究經(jīng)歷，兩年前剛回國即入選中組部青年千人計(jì)劃，第二年入選啟明星計(jì)劃，2014年獲得國家自然科學(xué)基金委優(yōu)秀青年基金資助，現(xiàn)在是中科院上海有機(jī)化學(xué)研究所研究員。那天他是最后一個(gè)報(bào)告人，他報(bào)告的內(nèi)容是講通過金屬有機(jī)催化劑，把廢塑料降解成燃油（柴油）或有應(yīng)用價(jià)值的化學(xué)原料。盡管黃正強(qiáng)調(diào)上述實(shí)驗(yàn)還只是處在實(shí)驗(yàn)室克級(jí)水平的小試階段，但是相信那天黃正的報(bào)告會(huì)吸引不少人，當(dāng)然也包括我。于是會(huì)后就和黃正相約采訪。約訪黃正還有一層原因，是因?yàn)榍安痪梦衣牭蕉】鼛X院士等科研院所的當(dāng)家人都對引進(jìn)的青年千人給予很好的評(píng)價(jià)。黃正就是這樣的青年千人，借著對他的訪問也想對“青千”這一層次的人才有更多的了解。

經(jīng)商之家出了一個(gè)讀書郎

黃正，浙江東陽人氏，父母和兩個(gè)姐姐都在商海里打拼。黃正小時(shí)很調(diào)皮，但從小讀書很輕松，盡管成績起起伏伏，但他心理素質(zhì)好，不太在意成績，事實(shí)上只要他用心用功，成績很快就會(huì)上去?；蛟S看到兒子在讀書上是塊料，黃正的父母很支持他讀書，從來沒有鼓勵(lì)他走經(jīng)商賺錢之道。

黃正說他對化學(xué)的興趣最開始就在東陽中學(xué)念高中時(shí)，他們的班主任盧梁龍老師是化學(xué)老師，“盧老師對我影響很大，他上的課條理非常清晰，化學(xué)反應(yīng)及其原理講的很清楚。我正是從那時(shí)起喜歡上了化學(xué)，或許這也和我好動(dòng)的性格有關(guān)。當(dāng)時(shí)就感覺化學(xué)非常生動(dòng)，各種反應(yīng)可發(fā)生奇妙的顏色變化，是可以創(chuàng)造新物質(zhì)的學(xué)科，很吸引我。高考我化學(xué)接近滿分。我填的第一志愿就是化學(xué)?！?/p>

黃正就讀的是南開大學(xué)化學(xué)系。在做出選擇前他征求過盧老師的意見，盧老師對他說的這段話他一直記在心里：人生經(jīng)常就如十字路口，要做出正確選擇。你真的要選化學(xué)，就要做好投入十年時(shí)間的準(zhǔn)備。“盧老師的意思是你既然選擇化學(xué)，就要讀的深一些，他覺得我對化學(xué)有興趣又有專注度。所以鼓勵(lì)我走這條路。結(jié)果我花了十二年時(shí)間在化學(xué)的求學(xué)路上?！?/p>

一流學(xué)府奠定科研志向

回顧南開的求學(xué)經(jīng)歷，黃正說最讓他難忘的一幕是，“南開有一批老先生，不少已年逾八旬，但還在教學(xué)和科研崗位上，指導(dǎo)學(xué)生做課題。其中有一位化學(xué)系的申泮文院士，我進(jìn)南開時(shí)他已年逾八旬，經(jīng)?？吹剿麖募依矧T車到實(shí)驗(yàn)室。還有一位老師周其林教授對我影響也很大，當(dāng)年查文獻(xiàn)不如現(xiàn)在方便，他做科研查資料在圖書館一呆就是半天，經(jīng)常見他搬著厚厚的文獻(xiàn)資料樓上樓下跑。老一代化學(xué)家對科研、對培養(yǎng)學(xué)生的熱情對我們晚輩是一種無聲的激勵(lì)?！?/p>

南開非常扎實(shí)的本科教育也讓黃正深受其惠：“大學(xué)本科做實(shí)驗(yàn)先從拉玻璃管開始，在明火下對著煤氣燈拉玻璃管，這是訓(xùn)練我們基本的動(dòng)手能力。實(shí)驗(yàn)筆記的記錄要求嚴(yán)格而規(guī)范，每個(gè)反應(yīng)過程先加了什么，加了多少毫升溶劑，反應(yīng)液顏色有無變化，過了多長時(shí)間產(chǎn)生了什么，所有這些都要一五一十記錄清楚。我之后加入課題組做實(shí)驗(yàn)?zāi)苡幸粋€(gè)較好的記實(shí)驗(yàn)筆記的做法，就是受益于當(dāng)時(shí)南開本科實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練養(yǎng)成的習(xí)慣。”

黃正大四時(shí)接觸科研，他把本科和碩士論文的導(dǎo)師卜顯和教授稱為是把自己引入科學(xué)殿堂的人，“卜老師帶學(xué)生的方法是給你一個(gè)方向，他不是緊盯著你，而是充分相信你，給你充分的自由度，自己去查文獻(xiàn)、去設(shè)計(jì)反應(yīng)，課題出現(xiàn)困難怎么去克服，以及后期如何整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并成文，整個(gè)過程自己直接參與，全身心投入。我正是在這個(gè)過程中體會(huì)到做科研的樂趣?！?/p>

受惠于良師和好的科研方法，碩士三年級(jí)時(shí)，黃正已有三篇以第一作者發(fā)表的論文，其中兩篇發(fā)在美國化學(xué)會(huì)所屬的雜志。也是在那時(shí)，黃正確定自己要以科研為業(yè)，而且要做重要的、有意義的科研，做有科學(xué)價(jià)值和有應(yīng)用價(jià)值的工作。

在國際最好團(tuán)隊(duì)受到訓(xùn)練

碩士畢業(yè)前夕（2004年），有意出國讀博的黃正看到美國北卡羅來納大學(xué)化學(xué)系的布魯克哈特(Brookhart)團(tuán)隊(duì)從事的科研工作非常有意義，這位教授基于他們課題組多年在金屬有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)研究工作的積累，發(fā)展了一種新型的鎳金屬催化劑，可用于乙烯聚合制備高支鏈化的聚乙烯，并且和杜邦公司合作，由此開辟了一種新型結(jié)構(gòu)聚乙烯制備的新途徑。這是一個(gè)典型的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用結(jié)合的范例。黃正決定要去北卡大學(xué)布魯克哈特教授的團(tuán)隊(duì)讀博。一切辦妥后在實(shí)驗(yàn)室見到這位心儀的導(dǎo)師，導(dǎo)師問他想做什么，黃正說就想做聚烯烴這個(gè)工作，老先生說好啊，來吧。過了幾周后美國導(dǎo)師給這位中國學(xué)生選了另外一個(gè)方向——碳?xì)滏I活化的課題?；蛟S令黃正始料未及的是，這個(gè)課題涉及的烷烴復(fù)分解體系成了他博士時(shí)的主要課題，前后花了5年時(shí)間，而這方面的工作也深深影響了他日后的科研走向。

時(shí)隔兩年（2006年），黃正參與的這個(gè)課題就開始發(fā)文章，文章發(fā)在權(quán)威的Science雜志上（黃正是第三作者）。該文首次報(bào)道了在較溫和條件下實(shí)現(xiàn)了烷烴高效、高選擇性的分解，其意義或其價(jià)值在于首次實(shí)現(xiàn)了將低價(jià)值的短烷烴（如在石油煉制中會(huì)大量產(chǎn)生的含有碳5、碳6的短烷烴）做高效分解得到可作為柴油的烷烴產(chǎn)物。這一工作引起了FOX、BBC Radio、Scientific Ameirican、Science Daily、Discovery Magazine等主要媒體的報(bào)道，有些報(bào)道稱，煤轉(zhuǎn)化為清潔柴油取得了突破。National Geographic News雜志稱這個(gè)工作實(shí)現(xiàn)了“將無價(jià)值的物質(zhì)到黑色金子的轉(zhuǎn)換”。

在挫折中修煉能力和做人

科研之路上，荊棘遠(yuǎn)多于鮮花。不久黃正就遇到了挫折，準(zhǔn)確地說是在把均相烷烴復(fù)分解體系做成工業(yè)界更傾向于使用的異相烷烴復(fù)分解體系時(shí)遇到了困難，為克服這個(gè)障礙，黃正前后花了兩年多時(shí)間。

黃正介紹，異相催化的優(yōu)點(diǎn)是催化劑和產(chǎn)物的分離能更簡便，且異相催化劑能重復(fù)利用。但這是一個(gè)難度超出預(yù)期的工作。黃正先后嘗試了三種策略，并為此設(shè)計(jì)了多個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，每個(gè)實(shí)驗(yàn)歷時(shí)周期長，但前一年半的所有結(jié)果都不理想。那段時(shí)間實(shí)驗(yàn)一次次失敗，整個(gè)課題時(shí)常出現(xiàn)卡在那里的情況，以致圣誕節(jié)到迪斯尼玩的時(shí)候他的腦子里都在想怎么突破，實(shí)在沒有心思玩。在付出兩年多努力后，總算有一種實(shí)驗(yàn)方案取得了較滿意的結(jié)果。

做這個(gè)課題過程中（2008年）有一個(gè)小插曲。有一次黃正無意中發(fā)現(xiàn)一個(gè)單晶在表征完以后發(fā)生了的顏色的變化：一個(gè)原來為紅色含雙氮配體的銥金屬單晶在暴露于空氣中后變?yōu)榫G色的物質(zhì)，而該物質(zhì)還是保持單晶狀態(tài)。這個(gè)無意中的發(fā)現(xiàn)隨后發(fā)展成為一系列單晶到單晶的轉(zhuǎn)化，該轉(zhuǎn)化涉及到單晶與小分子氣體高度選擇性的反應(yīng)，可用于烯烴選擇性氫化反應(yīng)。這是新觀察到的現(xiàn)象，也是無心插柳的產(chǎn)物。這篇文章2010年發(fā)在Nature上，也獲得不少媒體的報(bào)道和同行的關(guān)注。

回溯以上，黃正坦言：“博士期間的研究經(jīng)歷讓我受益很大。起起伏伏的過程不僅考驗(yàn)了我做科研的能力，對自己怎么做人也是一種修煉。這也是我經(jīng)常與研究生分享的科研經(jīng)歷。這也提示只有腳踏實(shí)地的做，才可能會(huì)有發(fā)現(xiàn)和意想不到的進(jìn)展。在這個(gè)過程中布魯克哈特教授一直給予鼓勵(lì)，在我需要的時(shí)候他會(huì)給予具體的幫助。在上述發(fā)展異相催化劑所遇到的困難過程中我們換了三種策略，嘗試了二十多種方法，在每一次失敗結(jié)果面前，他給我的永遠(yuǎn)是鼓勵(lì)。我想這是作為一名偉大的研究生導(dǎo)師身上具有的優(yōu)異品質(zhì)，我希望自己能學(xué)習(xí)到皮毛?！?/p>

作為記錄者，我想黃正以上這段科研經(jīng)歷其實(shí)更實(shí)在而寶貴，科學(xué)圈以外的人經(jīng)常聽到的是科學(xué)家成功的喜訊，但一般不太會(huì)知道在科學(xué)探索的道路上不成功的案例和失敗的教訓(xùn)其實(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于成功，只有在不畏艱險(xiǎn)的探究之路上不放棄的人們才可能有所成就。

博士論文完成前，黃正從均相到異相的實(shí)驗(yàn)已完成，希望獲得的突破也已基本達(dá)成，最終還在專業(yè)雜志上發(fā)了兩篇文章。博士論文答辯中，答辯委員會(huì)主席對黃正說他的工作夠三個(gè)人獲得博士學(xué)位。黃正說這段付出超常努力，過程中不時(shí)有挫敗感的科研經(jīng)歷對他的幫助其實(shí)很大的：“我經(jīng)常和學(xué)生說如果你研究生求學(xué)期間太順利未必是一件好事情，經(jīng)歷一些挫折反而會(huì)促進(jìn)你去思考和總結(jié)，并且磨練毅力。博士期間的最大收獲不是看你發(fā)了多少文章，而是你學(xué)會(huì)了怎么去發(fā)現(xiàn)問題，遇到問題怎么去克服?！?/p>

博士畢業(yè)后的兩年多時(shí)間，黃正在伊利諾伊香檳分校做博士后研究。方向與博士期間完全不一樣，是氮?dú)滏I活化和銅催化偶聯(lián)反應(yīng)的機(jī)理研究。導(dǎo)師哈特維格（Hartwig）是個(gè)年輕有為的教授。他的科研團(tuán)隊(duì)規(guī)模較大，當(dāng)時(shí)有近30多個(gè)研究生和博后，但是哈特維格教授能非常高效的指導(dǎo)這個(gè)團(tuán)隊(duì)在均相催化和有機(jī)反應(yīng)方法學(xué)領(lǐng)域取得一個(gè)個(gè)重要的突破。他工作異常投入，充滿熱情和能量。哈特維格教授對科研工作的熱愛對黃正有很深的影響。

入選“青千”，融入有機(jī)所

2012年初，在美國呆了7年半，完成博士和博后階段的訓(xùn)練后，黃正選擇了中科院上海有機(jī)化學(xué)研究所。盡管以前和上海有機(jī)所沒有交集，但是私下的溝通早就有了。黃正透露，唐勇教授（有機(jī)所副所長、金屬有機(jī)化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任）的一個(gè)在北卡做博士后的學(xué)生告訴他有機(jī)所在招人，這樣黃正就和唐勇有了郵件聯(lián)系。從最初和唐勇老師聯(lián)系到黃正正式到有機(jī)所有大約三年時(shí)間，在整個(gè)過程中一直保持聯(lián)系，黃正說他很感謝唐老師的耐心和信任。

更讓黃正感動(dòng)的是，由于一家人都回來了，隨身帶了三十幾個(gè)大大小小的包，所里派了一輛大巴，郟靜芳書記，唐老師，重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任游書力老師，人事處處長劉菲等都來浦東機(jī)場接，“一下子就有到家的感覺，很溫暖。事后我知道有機(jī)所一直有這樣的文化傳統(tǒng)，年輕人一回來所領(lǐng)導(dǎo)會(huì)親自去接待。”

有機(jī)所的科研文化傳統(tǒng)遠(yuǎn)不止于噓寒問暖，黃正感同身受的是他入所工作的所有手續(xù)半天就搞定了，所里各部門都全力以赴配合支持科研人員，“這種高效是我難以想象的。”

黃正回來后就得到所里“百人計(jì)劃”的資助，隨后入選中組部的“青年千人”計(jì)劃，這樣他拿到了中組部300萬的科研資助，所里再匹配270萬（這些錢都已到位）。另外他還得到了110萬安家費(fèi)用（包括“青年千人”計(jì)劃50萬安家費(fèi)用），這就給了他在上海購房安家的第一筆資金。

安家樂業(yè)，無后顧之憂同時(shí)受益于有機(jī)所健康科研文化的黃正全身心投入他喜歡的科研，他目前的方向是想把石油煉制中會(huì)產(chǎn)生的大量低價(jià)值的小分子烷烴轉(zhuǎn)化為高價(jià)值的大宗化學(xué)原料，如烯烴。這方面工作已開展并已發(fā)表文章，“我們的重點(diǎn)是放在新型金屬有機(jī)催化劑上，并使用全新的策略來實(shí)現(xiàn)這些高挑戰(zhàn)性的反應(yīng)?！?/p>

簡單、專注，做有意義的科研

黃正說他關(guān)注的另外一塊是把聚烯烴廢塑料降解成燃油。這個(gè)課題的產(chǎn)生還獲益于加入有機(jī)所之前黃正和丁奎嶺院士的一次討論——丁所長建議是否可以發(fā)展高活性金屬催化劑來解決這種傳統(tǒng)方法無法實(shí)現(xiàn)的聚烯烴解聚。聚烯烴廢塑料（如包裝瓶、塑料袋等）是一類分子量非常大的氮?dú)浠衔铩＞巯N廢塑料占了整個(gè)廢塑料的60%-70%，而黃正他們要做的就是把這些固體廢塑料降解成液態(tài)燃油。目前他們在實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)完成了克級(jí)水平的實(shí)驗(yàn)，主要產(chǎn)物是柴油的主要組成物質(zhì)。這個(gè)工作得到了啟明星和基金委項(xiàng)目的支持。

黃正說他們下一步要實(shí)現(xiàn)從克級(jí)到公斤級(jí)的提升，也就是從實(shí)驗(yàn)室小試到中試的躍升，同時(shí)要進(jìn)一步提高催化劑的效率，以降低催化成本?！斑@也是我回來以后最主要的工作，得到了所里的大力支持，我現(xiàn)在帶著十來個(gè)學(xué)生一起做。”

黃正說他對科研的理解最主要就是簡單、專注，做科研，帶學(xué)生需要具有這種態(tài)度，“我對目前的工作狀態(tài)很滿意，很享受。愛人和父母對我的工作很支持。經(jīng)費(fèi)上不用過于擔(dān)憂，得到基金委、上海市科委和所里的大力支持，讓我們能全身心投入，有機(jī)所的學(xué)生刻苦努力，有機(jī)所的文化很健康?！?/p>

我見到的青年千人不多，而黃正是我有幸采訪的第一位啟明星中的青年千人，如果要用幾個(gè)來概括一下我對黃正的感受，那就是他言明的那種簡單、專注做科研的態(tài)度和他對目標(biāo)的設(shè)定：要做重要的、有意義的科研，做有科學(xué)價(jià)值和有應(yīng)用價(jià)值的工作。當(dāng)然，黃正現(xiàn)在的工作還起步不久，不能有太大的奢望。但我相信，以他樂觀陽光的心態(tài)，以有機(jī)所健康的科研文化氛圍，以上海和整個(gè)中國轉(zhuǎn)型發(fā)展的大背景，黃正和他的團(tuán)隊(duì)會(huì)給這個(gè)世界帶來改變的驚喜。

[江世亮采寫自2015.4.21]