催化人生中的“包”“信”“和”

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编者按:本文原载于《科学时报》(2010年07月30日)。

包容:诠释着每一个角色的意义

“包所长最大的优点,就是无论做什么都能包容,像大海有着广阔的胸襟。”与包信和熟悉的人们都这么评价。尽管从中国科学院大连化学物理研究所所长的岗位上卸任已经2年多,但是所里无论同事还是学生,大家依然还习惯地叫他“包所长”。

一张办公桌,一张可围坐下4人的小方桌,一面靠墙的书架,几把椅子——这就是包信和不足15平方米的办公室的全部家当。如此“袖珍”的“所长办公室”,本报记者也还是第一次见到。

2000年到2007年担任所长期间,包信和在这个房间里工作了7年。原本精心为他安排的气派的“所长办公室”,他却一天也没有用过。曾经有访客不解地问:“这么憋屈的所长办公室,和一个这么优秀的研究所,也太不般配了吧?!”他只是淡淡一笑:“旁边就是我的实验室,我若与实验室离得太远,学生找我不方便。”

人有不同的角色,对包信和而言,无论做研究员、做所长,还是2009年新当选的中国科学院沈阳分院院长、中国科学院院士,正如他自己所说——“做什么事情、担任什么角色都要忠于这个位子”。

包孕:初在科学圣殿登堂入室

1989年,已经在复旦大学获得博士学位的包信和,在德国洪堡基金会的资助下,从上海来到了德国柏林,投身于表面催化学科的创始人之一、2007年诺贝尔化学奖得主埃尔特(Ertl)教授门下,继续从事金属催化剂的表面研究。

进入Fritz-Haber研究所,来到这个集中了弗里兹·哈伯、阿尔贝特·爱因斯坦、冯·拉沃等诸多诺贝尔奖获得者的“百年老店”,包信和无异于进入了科学圣殿。

早在复旦追随邓景发院士攻读博士学位时,包信和就已因为在银催化剂机理研究中所作的贡献,和导师一起获得国家教委科技进步奖。了解到包信和对金属催化剂银的工作基础,埃尔特这位开明的导师和合作者主动提出“您可以继续您在中国的研究”,并且“一路绿灯”,为他开放研究所所有的实验手段和仪器设备,“告诉我您需要什么、我能为您做什么”。

包信和没有辜负埃尔特的期望。1993年,包信和发现伽玛氧选择催化,这是国际上首次对次表层催化的描述,也是对埃尔特早先提出的表面结构调控催化反应理论的“修正”。

如今,伽玛氧选择催化的概念现今得到了广泛的认可。包信和也在该领域赢得了“热氧(Hot Oxygen)专家”的雅号。也就是从那时候起,他真正在催化研究的科学圣殿里开始登堂入室。

信念:科学需要理想和执著

上个世纪90年代中期,对于安家国外、有体面的职业和稳定收入的群体来说,选择举家回国并不是一个简单的决定。

在包信和看来,中国的催化事业更需要年轻的“催化剂”。面对执意回国的包信和,原本不赞成他回国的埃尔特教授也不再坚持挽留,并且说服了马普协会总部,将研究所总值约750万元人民币的仪器设备无偿赠送给包信和。埃尔特教授充满期望地对他说:“我已经不再年轻,但是催化这门学科还很年轻。如果回国后你有条件,可以继续关注对纳米与生物催化前沿问题的探索,它们是未来催化发展的方向。”

1995年5月,包信和带着埃尔特和西罗格教授赠送的两大集装箱的仪器回到中国,来到了大连化物所。那个时候,暂时栖身在招待所、每个月只有800元的工资的包信和每天早上还要给那些大装备找地方落脚。对于经费紧张,地方又小的大连化物所来说还真是个不小的“麻烦”。最终在一间废弃的空调机房里,包信和开始了他迈向催化前沿的艰难探索。

15年来,包信和的身份不停变换:从研究员到所长助理、副所长、所长,从所长回到研究员,再从研究员到分院院长。无论职务如何变动,他始终没有离开过这间他心爱的实验室。

信奉:催化关系国计民生

催化基础研究是一门定位于应用的基础科学。随着能源问题和环境问题的凸显,催化已经不仅仅关系到民生,而且关系到国家的安全、民族的未来。

“没有哪一个国家能够在能源供应不足的情况下,维持国家实力的稳定上升。”包信和深感作为一名中国科学家的义务和责任,“一方面我们必须节约能源,最根本的办法是靠新技术优化利用现有的石化能源,使其利用率更高、更环保,另一方面,我们必须开拓清洁环保的新能源。”

包信和回国后,很快将工作重心定位在解决与能源相关的催化问题。在中科院大连化物所的林励吾院士、厦门大学的万惠霖院士等前辈的支持下,他起草了一份《甲烷、低碳烷烃及合成气转化的催化基础》研究的建议书。这份前后写了37稿的建议书,最终得到了国家科技部的支持。“为什么竟然写了37稿?”包信和解释道:“开始时,大家虽然有意向,但是对其中的科学问题认识得还不够,正是这一次又一次的反复讨论,使我们更加明确了需要解决的关键问题是什么,确定了主攻方向。”

1997年1月,一个有8家单位、50位科研人员组成的国家基础研究“攀登”团队诞生了。包信和与厦门大学的万惠霖院士一起,被推举为项目的牵头人。1999年10月,该项目的主要工作进入“天然气、煤层气优化利用的催化基础”的“973”项目,包信和被推举为首席科学家。在大家的共同努力下,项目取得了突出的进展。“甲醇制烯烃”、“煤制油”和“天然气制芳烃”等一系列成果脱颖而出。包信和带领的这一个项目组,也被科技部命名为“973”有突出贡献的团队。

包信和的团队在不懈的科研攻关中,首创了一个包括多步电子传递的仿生过程,实现了在温和条件下利用空气将甲烷直接氧化制甲醇。包信和不仅被选为第七届国际天然气大会主席,同时,他还和该过程的主要发明人一起获得了国家自然科学奖二等奖。

自上个世纪80年代开始,全世界掀起了“纳米热”,素来不愿意“跟风就是雨”的包信和,这回却也跟着“炒”起纳米。“大家通常看到的工业上的催化反应器都很大,但实际上真正起神奇催化作用的活性中心都很小,都在纳米区间,有些甚至比纳米还小。”包信和如是说,“我们的催化研究说了近百年的‘超细’,现在才知道,这些神奇的催化特性好多是‘纳米’在作祟。”

包信和在这方面所做的一个颇为神奇的工作,就是将煤变成酒精,而通常酒精都是由粮食发酵得到的。

和谐:创新与发展的催化剂

2000年8月包信和接任大连化物所所长时,正赶上中科院实施知识创新工程试点。大连化物所被列入第一批试点单位。作为这样一个曾经被誉为中科院“一面旗帜”和“代代红”的重要研究机构的掌门人,包信和坦言感到“压力很大”。

实施知识创新工程以后,大连化物所及时调整了发展战略,凝练科技目标,将开展战略性、基础性、前瞻性的创新工作作为大连化物所工作的指导方针,确定了将选控化学和工程作为学科方向,以可持续发展的能源研究为主导、坚持资源环境优化和生物技术创新协调发展的面向未来的科技发展战略。

说到科技目标的凝练过程,包信和告诉本报记者,这里还有一个花絮:最初,当他提出要在研究方向上“撤除满汉全席,精化四菜一汤”的想法时,为了更形象地描述化物所的学科规划,他在报告的图表上面画了一棵树,以现有六大基础学科为树根,以选控化学和工程为树干,而树枝和果实即“四菜一汤”,包括环保技术、生物技术、国防技术、可持续发展的能源技术以及高效农药等领域。向中科院机关作相关工作汇报,当包信和津津乐道地大谈化物所的“四菜一汤”时,大家哄堂大笑,友善地调侃说:如此,今后大家都再也不敢去大化所吃菜喝汤了。

目标明确后,接下来要做的就是营造环境和引进人才。大连化物所的生物大楼,从奠基一直到落成,包信和拉着妻子,在那里已经“散步”了上百次。“只要他不到外地出差,几乎每天都要去逛一逛,而每次出差回来,哪怕是在晚上也一定要去看一眼。”包信和的妻子回忆道。

对引进国内外顶尖人才,包信和更是做到身体力行,不遗余力,亲自出面商谈相关事宜。为了引进原来在台湾原子与分子科学研究所工作的美籍科学家杨学明,包信和曾两次专程赴台,与杨学明的博士后导师和合作者、诺贝尔奖获得者李远哲先生商谈。为此,包信和启程赴台之前,还特地去见了中国科学院院长路甬祥,路甬祥院长面授机宜:“只要他在学术上有重大贡献,想什么办法都要把他请回来。”

包信和不但为杨学明教授确定了协议工资,并让研究所为其加盖了新的实验室,开出了超过1000万元的启动经费,这也许可以算是我国最早的真正意义上的“千人计划”工程探索。这一在大连化物所许多研究员看来是个“天文数字”的优厚条件,使得大连化物所分子反应动力学实验室有了位领军人物,并在短短的五六年时间里,就获得了一系列突破性学科进展,杨学明本人也获得了2007年中科院杰出科技成就奖、何梁何利奖和周光召奖等重要荣誉。

包信和在所长任上,引进留学回国人员40余位,其中入选中国科学院“百人计划”的有18位。在包信和看来,只有百凰来栖,百鸟齐鸣,大连化物所才能够蒸蒸日上,欣欣向荣。

和睦:家和万事兴

对于包信和来说,“大连化物所才是他的家。”包信和的妻子不无抱怨地说,“而他和我组成的这一个‘家’,其实就是一个他不用预定的旅馆。”

2005年8月到2008年8月,包信和的妻子王国豫一直在德国斯图加特大学哲学系担任客座教授。她独自带着孩子住在德法边境的一个小镇上,离家不远处,就是哲学家海德格尔的故居所在地——弗赖堡,而参观海德格尔故居一直是她的愿望。但是她想等包信和来德国时一起去参观,这一等就是3年,最终还是没有去成。提起这件事,包信和总是带着深深的歉意对妻子说:“等到我们退休之后,再去海德格尔故居观光也不迟啊。”

去德国参观纳米研究所实验室时,包信和和妻子共同的朋友Hahn诚挚地对包信和说:“我们这里有个客座教授的位子,你可以每年来一段时间作研究,这样可以解决你们的家庭两地分居问题。”对此,包信和只是谢而不答。

独自生活在大连的包信和,几乎每天都工作到深夜。那些年,他通常是白天处理所里的事务性工作,晚上给学生改文章或者与同事一起研究实验方案。对学生的论文,都是逐字逐句地阅读和修改——从实验数据的验证,论证的逻辑性,直至行文中的语法错误。

但是一个人充当的角色太多了,总是要牺牲点什么。包信和“牺牲”掉的是陪伴家人的时间,但在他的心中,大连化物所早已经成为他难以舍弃、忘怀的“家”。而对于大连化物所的人来讲,他们也在心底里把他当成了自己的家人。

“无论是对‘大家’还是‘小家’,爱,永远是和睦的纽带。”包信和说。尤其令他感动的是前年中秋节的时候,所里一位职工的80多岁老母亲拄着拐杖给他送来了一塑料袋月饼。当在大化所门口见到这位老人时,他被深深地感动了——他实在无法拒绝这一塑料袋盛满情意的月饼。

在催化人生中不断完善自我,包信和人如其姓,人如其名。

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2017-06-05