孫景志：二十年不改基礎(chǔ)研究夢(mèng)

作為一名科研人員，浙江大學(xué)教授孫景志的科研之路和同行有些不一樣：他大學(xué)畢業(yè)后曾在某知名石化企業(yè)工作了十年，從企業(yè)里的工程師轉(zhuǎn)型為大學(xué)里的教授。在創(chuàng)業(yè)大潮風(fēng)起云涌的今天，他仍然鐘情于基礎(chǔ)研究，力圖在“聚集誘導(dǎo)發(fā)光機(jī)理研究、材料設(shè)計(jì)和應(yīng)用探索”與“炔烴可控聚合”兩個(gè)領(lǐng)域做出新貢獻(xiàn)。

從讀博開始到現(xiàn)在，孫景志從事基礎(chǔ)研究已20年。“我希望能夠通過基礎(chǔ)研究對(duì)研究對(duì)象有深入、系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，然后再與工程技術(shù)人員合作，把它們運(yùn)用到實(shí)踐，解決實(shí)際問題”。

科研之路的轉(zhuǎn)變

人的一生會(huì)面臨很多選擇，但很多人盡管不滿意自己當(dāng)下的生活，卻不敢邁出改變的那一步，畢竟每次轉(zhuǎn)變都意味著失去很多原有的積累。但孫景志不是這樣，他的科研之路經(jīng)歷過多次轉(zhuǎn)變?！按蟾攀怯文撩褡宓幕蛟谄鹱饔冒?。我喜歡流動(dòng)，不太在意轉(zhuǎn)變研究方向”。

1982年，孫景志考入吉林大學(xué)。4年后，他支援國家大中型企業(yè)建設(shè)，進(jìn)入東北一家知名石化企業(yè)，一干就是十年。在企業(yè)工作期間，他發(fā)現(xiàn)，凡是重大的化工技術(shù)和重要的化工材料，基本都是從國外引進(jìn)的。進(jìn)一步觀察后，他發(fā)現(xiàn)國內(nèi)企業(yè)的技術(shù)和設(shè)備落后只是表象，本質(zhì)是基礎(chǔ)研究的落后。

“我剛到這家公司時(shí)的工作是制備高性能聚酯纖維，看別人的專利、模仿別人的配方占據(jù)了絕大部分研究?jī)?nèi)容。我很想知道為什么人家會(huì)設(shè)計(jì)出這樣的配方。這正是促使我讀研究生的原動(dòng)力?！睂O景志回憶道。

1996年，孫景志在吉林大學(xué)讀完了在職研究生，原單位希望他回去繼續(xù)工作。但他最終選擇放棄鐵飯碗，繼續(xù)在母校讀博。博士畢業(yè)后，在導(dǎo)師的推薦下，他來到浙江大學(xué)材化學(xué)院材料科學(xué)與工程博士后流動(dòng)站工作，出站后留在浙大任教。

選擇與被選擇

2006年，香港科技大學(xué)教授唐本忠受聘為浙大“光彪講座教授”，并在高分子科學(xué)與工程學(xué)系成立課題組，孫景志加入到他的隊(duì)伍中，選擇了功能性聚炔的設(shè)計(jì)合成作為研究方向?！疤评蠋煯?dāng)時(shí)的研究重點(diǎn)就是‘功能性聚炔，因?yàn)檫x擇了他的團(tuán)隊(duì)，這個(gè)方向就成為我的研究方向。從這點(diǎn)來說，一開始是研究方向選擇了我”。

聚乙炔有過輝煌的歷史，是2000年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。但是因?yàn)殚L(zhǎng)期看不到應(yīng)用前景，很多人退出該領(lǐng)域，傳統(tǒng)的功能性聚炔研究逐漸式微。如今，孫景志等人注意到雙取代乙炔聚合物在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、可加工性能上顯著提高，能夠選擇性地通透某些氣體和液體，還能高效率地發(fā)熒光，有望發(fā)展成為一類具有應(yīng)用前景的共軛高分子。但其制備非常困難，30多年來只有很少幾種聚雙取代乙炔被合成出來。于是，開發(fā)新的合成路線，豐富聚雙取代乙炔的結(jié)構(gòu)、拓展其功能就成為一個(gè)前景光明但挑戰(zhàn)性巨大的研究課題。

“到此時(shí)，就是我選擇了功能性聚雙取代乙炔這個(gè)方向?！睂O景志說。

國家自然科學(xué)基金委2015年啟動(dòng)了以唐本忠為首席科學(xué)家的“基于三鍵化學(xué)的高分子合成”重大項(xiàng)目，他有幸參與其中負(fù)責(zé)炔烴可控聚合的研究。目前，他們?cè)诰酆虾笮揎椃椒ㄖ苽渚垭p取代乙炔方面進(jìn)展順利，已經(jīng)搭建起功能性聚雙取代乙炔的一塊合成平臺(tái)。“希望再通過一到兩年的時(shí)間能夠正面迎戰(zhàn)，并取得實(shí)質(zhì)性的突破”。

基金委資助意義重大

對(duì)于基金委，孫景志滿懷感激：“可以說，我身邊每一個(gè)從事基礎(chǔ)研究的科研人員，都是在基金委的資助下起步的?！?/p>

以他參與的“基于三鍵化學(xué)的高分子合成”研究為例，孫景志介紹說，傳統(tǒng)的高分子工業(yè)的基礎(chǔ)是基于雙鍵單體的高分子合成化學(xué)，而基于三鍵單體的聚合物是第四代高分子，將會(huì)為未來的高分子工業(yè)打下基礎(chǔ)并帶來新的機(jī)遇?！拔抑饕芯侩p取代乙炔的可控聚合。雖然看得見的目標(biāo)是合成出發(fā)光性能、穩(wěn)定性能和可加工性能俱佳的聚雙取代乙炔，但是如何讓帶有功能基團(tuán)的雙取代乙炔單體按照我們的要求去聚合，解決這個(gè)30多年來都沒有得到妥善解決的高分子化學(xué)難題，才是我更加感興趣的。也只有自然科學(xué)基金能夠長(zhǎng)期資助這樣看似‘空中樓閣一樣的基礎(chǔ)研究”。

AIE值得更多關(guān)注

孫景志所在課題組的另外一個(gè)科研重點(diǎn)是聚集誘導(dǎo)發(fā)光機(jī)理研究、材料設(shè)計(jì)和應(yīng)用探索。聚集誘導(dǎo)發(fā)光（簡(jiǎn)稱ME）是唐本忠在2001年率先提出的，歷經(jīng)15年發(fā)展，如今已經(jīng)成為化學(xué)和材料方面全球關(guān)注度最高的研究領(lǐng)域之一。

傳統(tǒng)的發(fā)光分子在稀溶液里可以高效地發(fā)光，但在濃溶液中或聚集狀下，發(fā)光能力就會(huì)減弱甚至消失。此前科學(xué)家都試圖避免讓它們聚集在一起。但唐本忠獨(dú)辟蹊徑，用類似螺旋槳一樣的分子結(jié)構(gòu)代替像平板一樣容易聚集的分子結(jié)構(gòu)。變身后的分子“性情大變”，越緊密聚集，越能發(fā)出耀眼光芒。這種發(fā)光現(xiàn)象命名為聚集誘導(dǎo)發(fā)光。正是這個(gè)特殊的性質(zhì)使AIE材料在很多傳統(tǒng)發(fā)光材料止步不前的應(yīng)用領(lǐng)域可以大步前行。

目前，孫景志主持的基金委的“用于生物檢測(cè)與成像的AIE型紅光納米材料”面上項(xiàng)目剛結(jié)題，成果頗豐；而一個(gè)新的課題已經(jīng)啟動(dòng)，進(jìn)展順利?！皠偨Y(jié)題的這個(gè)項(xiàng)目的核心內(nèi)容就是合成出發(fā)紅光的AIE分子，制備成納米材料，然后嘗試其在生物檢測(cè)和成像中的應(yīng)用。目前我們已經(jīng)開發(fā)出系列發(fā)紅光的AIE分子，在傳統(tǒng)紅光材料的改造和利用電子給受體修飾AIE分子兩條路線上都有收獲，在細(xì)胞染色和成像方面也取得了成功。”孫景志說。

談到在AIE領(lǐng)域作研究的體會(huì)時(shí)，孫景志感慨道：“AIE是由我國科學(xué)家提出概念、挖掘機(jī)理、發(fā)展體系、引領(lǐng)方向的研究領(lǐng)域，這非常難得?！?/p>

“和AIE材料同樣重要的，是AIE背后的故事?！睂O景志說，創(chuàng)新是科學(xué)研究的靈魂。但是不能把“創(chuàng)新”簡(jiǎn)單地理解為“不同”，也不能把創(chuàng)新理解為“豐富和發(fā)展”。原始創(chuàng)新意味著打破和建立新的理論學(xué)說，就像AIE這樣，從不能發(fā)光到能發(fā)光，從不被認(rèn)識(shí)到逐漸被認(rèn)識(shí)。

需要指出的是，AIE機(jī)理還不夠完善。盡管能夠利用現(xiàn)有理論解釋很多發(fā)光現(xiàn)象、設(shè)計(jì)AIE材料，但是仍然不斷有“例外”被觀察到。這意味著背后的機(jī)理研究還需要更加深入?！斑@是特別艱深的課題，一時(shí)很難突破。我反復(fù)問過自己是否還能堅(jiān)持，每一次的答案都是只能而且應(yīng)該堅(jiān)持下去。”孫景志說，“也許有那么一天，有一個(gè)更為完整清晰的理論會(huì)被認(rèn)識(shí)和接受。就像辛棄疾的詞寫到的那樣：驀然回首，那人卻在，燈火闌珊處。”

來源：《中國科學(xué)報(bào)》