诺奖半程:记Yaghi教授三五事

2025年10月8日,我的导师Omar Yaghi教授因为他在金属有机框架(MOF)领域的工作与北川进、Richard Robson教授共同获得诺贝尔化学奖。Yaghi教授在他30岁的时候提出了MOF这个概念,60岁获得诺贝尔奖,他说过要工作到90岁,这样算来今年获得诺奖在他的研究生涯中正是半程。笔者2012年从中科大毕业来到Yaghi组里读博士,也在领域内见证了MOF从发现到获得诺奖30年历程的后半程。

左图:2013年Yaghi组在夏威夷合影;右图:2023年笔者课题组部分成员与Yaghi教授合影

初见

Yaghi教授1965年生于约旦,父母开一家杂货店,几兄弟中他是个沉浸在书本里的小孩,15岁到美国,20岁大学毕业,25岁在UIUC获得博士学位,27岁在ASU独立建组。他的博士导师是Walter Klemperer,博士期间主要研究钒氧簇,1989年临毕业之际到南京大学游效曾组访问,毕业后在Harvard的Richard Holm组做了两年postdoc(Holm 是 F.A. Cotton的学生,此次另一位诺奖得主北川进也曾在Cotton处做访问学者,Cotton的导师G. Wilkinson因金属有机化学在1973年获诺奖)。

他92年到ASU之后先做了一些硫化物的新结构,之后很快就发表了诺奖文件中提到的一系列工作:95年发表了可稳定脱出客体的MOF-1,98年报道具有气体吸附性质的MOF-2,99年发表了高比表面积里程碑MOF-5,2002年提出“网络化学”的概念。其它两位获奖人也是1990到2000年之间就已经完成了各自的奠基之作并开始系统发展,之后MOF这个领域之后进入了指数发展的阶段,到我进组的2012年已经涌现出大量的新结构并开始发展功能应用。尽管未能亲历MOF领域最初的峥嵘岁月,但是在与Yaghi教授的相处中我依然收益良多。

我初见Yaghi教授是2012年8月,当时我刚入校,他刚刚搬到Berkeley,系里网站还没更新他的课题组。我到校的第二周收到系里的邮件,说在Yaghi组给我分配了“临时座位”。我立刻跑到邮件里说的地址去敲门,感受到组里的氛围比之前访问的几个组都活跃热情。

第二天我们几个在找课题组的新生和Yaghi教授见面,大家说各自的见解和研究兴趣。我本科是化学物理专业的,本来应该是要做谱学或者理论研究,大二开始在侯建国和赵爱迪老师组里做分子磁体,在STM里面看单分子的轨道和电子结构,大三去中国无机化学年会做poster的时候了解到MOF可以把分子直接连接成有序结构,大四接触到纳米粒子可以组装成材料器件,所以当时觉得如果能很好地调控MOF的纳米尺度形貌,就可以打通原子、分子、框架、系统的尺度。这当然不是什么深刻的见解,我语无伦次地用蹩脚英文讲了半天,搭配上19岁的我的nerdy穿搭,场面现在想来一言难尽。Yaghi教授一直听大家讲,并没有说太多。

争论与火花:在Yaghi课题组

第二次见面他说他特意为我联系了一位LBNL的合作者来做我感兴趣的这个课题,而我联系的系里其它几位老师还是更加希望我去做他们自己感兴趣的、构思的比较好的课题,因此我就加入了Yaghi组。
我的这个纳米尺度MOF调控的课题其实不是Yaghi教授的主线方向,他也不是很感兴趣,但是他一直试图去站在我的视角理解我的想法,然后再从他的视角来挖掘这个课题的价值和创新点,我们经常在他办公室的黑板上争论一个下午。后来他回忆说,那时候一看我出现在他办公室门口,就知道下午他什么都干不成了。

在我的记忆里,他始终非常关注每一位学生的意见和想法,从中找到学生自身都没有关注到的闪光点。尽管大家经常在他办公室进行激烈的争论甚至是争吵,但是在我看来这是他调动自身和学生思维活跃度的一种手段,最终我们都只记得碰撞出新的想法的火花,其他的什么一起喝杯茶就过去了。

后来这个课题一波三折,写论文的过程中他总是不断的提醒我要让你的文章通俗易懂,打动更多的人才能传播你的思想,2014年论文完稿那天,Yaghi教授说英博我觉得你可以毕业了。在这个课题中和我和杨培东教授深入合作,工作中熟悉了杨老师组的科大师妹0919谢辰璐,并且由于共同的研究兴趣结识了波士顿学院的宗家洸教授。后来杨培东教授创建了上海科技大学物质学院,宗家洸教授来做了系统材料学部主任,我和谢辰璐2018年在旧金山结婚,在2021和2022年先后回到上科大任教。多年以后,我问别的同学,好像没有几个人记得系里给分过“临时座位”,大约是Yaghi教授一直青目中国学生,找系里做的特殊安排。

左图:笔者2017年毕业和Yaghi教授合影;右图:2016年分子编织发表后部分作者合影

传闻与真实

在各种传闻里,Yaghi 课题组经常并形容成一个很难毕业的地方,但是我总觉得Yaghi教授很乐于这种传闻帮他过滤掉不够勇敢的学生。事实上他对学生很包容,也接受过很多别的老师都不接受的学生。他也很关注学生的士气,常说工作都是靠大家才做成的。

有几年我们组每两周的周四晚上都去学校门口的free house喝酒,他总是说只请第一个round但是最后总是会留下他的银行卡给所有人买单。每次聚会后,大家总是格外有精神,然后回实验室讨论或者工作到凌晨。我毕业后还在Berkeley做博后,我们毕业后还在附近的学生逢年过节总还是到他家参加课题组聚餐,他给大家做几道大菜然后每个人可以带点小吃。

快毕业的时候,我MOF玻璃的课题在紧张的整理投稿阶段,家里和我说我外婆确诊了肺癌。当时因为签证问题,回一趟国会耽误很多时间,我感到很为难。Yaghi教授找到我说,英博工作是做不完的,该回家回家。后来我找博后的时候,我最开始比较倾向于去东部,他和我说虽然去Harvard确实可能对你的事业有帮助,但是如果因为异地影响了和女朋友的感情,可能也不一定让你更快乐。入职上科大后他给我打电话,叮嘱我一定要保持思考和工作的独立性,有困难也要做自己的东西。我常常觉得他有时候比我自己更加了解我。

在我看来,Yaghi教授具有顶尖科学家的共性,坚韧、勤奋、严谨、开拓进取,而他的个人风格中有三点特质对我影响最大:对学生的平等信任;没有路径依赖的开放心态;在科学传播中的前瞻包容,这三点品质形成了一个闭环,促成了他自身研究的不断迭代和进步。

常言道一日为师终生为父,在我看来人小时候总是更容易注意到和父母的差别,而在离开家后不断意识到自己始终留着父母身上的血脉。在Yaghi组的点点滴滴也成为了我学术原生家庭的底色,刻在了我思考方式的深处。每当我的研究遇到困难或者和学生有意见分歧时,我总会下意识地想如果是Yaghi教授会怎么做,虽然这通常不能给我问题的答案,但总是能给我面对问题的灵感和勇气。在上科大工作的几年了,这种从学生身上不断寻找闪光点,帮助学生达成自我实现的理念也支撑着我前进。

Yaghi教授早先说,得不得诺奖,他还是他,MOF还是MOF,最重要的是他参与开辟的MOF这个领域会一直发展下去。如果把他的研究比喻成一个三维的MOF,我想获得诺奖也只是结构中一个零维的节点,而他的研究会沿着人类智慧的共价键,在时间、空间和深度三个维度一直拓展开去,并通过一代代的传承永远影响着科学发展的进程。如果把科学的整体看作一个三维的框架,那么从不同维度的视角可以看到Wilkinson-Cotton-Klemperer-Yaghi的横线,配位结构从零维到三维、从脆弱到稳定、从个例到体系的竖线;当我们把视野放大,看到的是配位化学百年来从欧洲到美国再到中国的发展脉络,是人类从原子到分子再到框架的认识发展,而当我们把视角再次放大,将智慧之光投射到科学整体的框架上,看到的衍射花纹中,古往今来每个国家每个人的贡献都是平等的相互叠加和影响的,都是无法被他人定义和评价的,我们的每一次思考都仿佛是智慧的光子,都有迷人的不确定性,都同时存在于我们的脑海和人类智慧和历史的长河。10/11日在赴中科大途中作者简介:赵英博,中国科学技术大学08级少年班校友、加州大学伯克利分校化学系博士。上海科技大学助理教授、研究员、课题组组长(PI)。

后记:此文应科大新创基金会志峰兄之约为科大校友会所作。笔者在科大08级少年班学习,期间在李震宇和徐瑞雪两位学术班主任的引领和指导下选择了化学物理专业,开启了研究道路。后来承蒙本科导师赵爱迪老师的无私推荐有机会和决心出国深造,我们几批学生在赴Berkeley求学过程中得到了纳米学院王文楼老师,在Berkeley的杨培东教授的倾力帮助,在后来的求学中始终受益于在科大的严格训练和创业精神。

上海科技大学是科学院的又一次创业,是科大创业精神的延续,笔者2021年回到上科大,也希望和各位校友一起继续为科大和科学院的事业共同努力。

左图:2013年科大校友Berkeley BBQ;右图:2013年在Berkeley化学系的同学合影

注:本文由中国科大0800校友赵英博提供给新创基金会发表,欢迎转载,但请注明出处(新创基金会:http://www.ustcif.org/)。

2025-10-12