將更多成果送上“書架”

科技創(chuàng)新，就像撬動地球的杠桿，總能創(chuàng)造令人意想不到的奇跡。“從國家和社會發(fā)展來講，基礎(chǔ)研究是創(chuàng)新的源泉。”楊金龍?zhí)寡裕瑢τ趶氖铝孔踊瘜W(xué)理論研究的他來說，將更多成果送上“書架”是他的夢想。

從1985年讀研算起，楊金龍在中科大學(xué)習(xí)和工作已有34年。從凝聚態(tài)物理研究，到量子化學(xué)研究，34年間，楊金龍始終與微觀世界的分子、原子打交道。“在微觀尺度上，物理與化學(xué)是分不開的，化學(xué)物理就是用物理的手段來研究化學(xué)的問題，研究的都是分子、原子最基本的規(guī)律。”楊金龍告訴記者，他所在的化學(xué)物理系由“兩彈一星”功勛獎?wù)芦@得者郭永懷創(chuàng)建，是中科大建校時就有的系，該系老師有一半是物理背景、一半是化學(xué)背景，學(xué)科交叉更容易碰撞出智慧的火花。

中科大單分子科學(xué)團(tuán)隊，是國際上著名的單分子團(tuán)隊之一。楊金龍與侯建國院士正是這一團(tuán)隊的領(lǐng)頭人，其中楊金龍負(fù)責(zé)理論方面的深度掘進(jìn)，侯建國負(fù)責(zé)實驗部分的精耕細(xì)作。近年來，楊金龍在新型功能材料的理論設(shè)計與模擬、表面單分子量子行為的表征與調(diào)控等方面取得一系列原創(chuàng)性成果，如成功實現(xiàn)單分子自旋態(tài)的控制等，在國內(nèi)外產(chǎn)生重要影響。目前，他已發(fā)表SCI論文470余篇，其中3篇發(fā)表在《科學(xué)》上、4篇發(fā)表在《自然》上，相關(guān)成果3次入選“中國科技十大進(jìn)展”。

“單分子科學(xué)團(tuán)隊的大部分研究都是探索自然、發(fā)現(xiàn)規(guī)律，然后提出一些新概念、新機制、新判據(jù)，解決實際問題。”楊金龍介紹。在新概念方面，他提出雙極磁性半導(dǎo)體的概念，突破用磁場調(diào)控自旋的傳統(tǒng)固有模式，為發(fā)展新型自旋電子學(xué)器件提供了新思路。在新機制方面，他提出具有內(nèi)稟電偶極矩的二維納米催化劑，突破傳統(tǒng)理論對催化劑能隙的限制，用紅外光也可直接分解水制氫。在新判據(jù)方面，他提出一種新判據(jù)來認(rèn)定電子陰離子化合物，為建立普適的電子陰離子化合物理論奠定基礎(chǔ)。

“中科大的環(huán)境特別適合做科研，這里可以安放一張安靜的書桌，自由探索的氛圍比較濃。”楊金龍?zhí)寡裕@里沒有太多的行政干預(yù)，科研人員可以靜下心來做原始創(chuàng)新，也有機會與國際最前沿的科學(xué)家交流。

促更多成果擺到“貨架”

讓成果上“書架”或上“貨架”，是眾多科學(xué)家的使命。上“書架”就是“錢變紙”，做好原始創(chuàng)新。上“貨架”就是“紙變錢”，把成果用起來，變成產(chǎn)品。對于楊金龍而言，上“書架”與上“貨架”并不矛盾，兩者缺一不可。

今年1月31日，國際頂級期刊《自然》報道一項重大成果：中科大路軍嶺、韋世強、楊金龍等人研發(fā)出一種新型催化劑，可以解除氫燃料電池一氧化碳“中毒休克”危機，有望加速氫能源汽車的民用推廣。

零排放、零污染的氫燃料電池汽車，代表著未來新能源汽車發(fā)展的重要方向。但當(dāng)前氫燃料電池所使用的氫氣，通常含有0.5%至2%的一氧化碳。作為氫燃料電池汽車的“心臟”，燃料電池鉑電極容易被一氧化碳雜質(zhì)氣體“毒害”，導(dǎo)致電池性能下降和壽命縮短，嚴(yán)重阻礙氫燃料電池汽車的推廣。“我們花了幾年功夫，重新設(shè)計了一種新型催化劑，可以有選擇性地高效去除氫燃料中的微量一氧化碳，為氫燃料電池在頻繁冷啟動和連續(xù)運行期間提供全時保護(hù)。”楊金龍介紹，目前他們正在推動這一成果產(chǎn)業(yè)化。

利用太陽光分解水制氫，為人類提供清潔能源，被視為化學(xué)的“圣杯”。楊金龍?zhí)岢黾t外光分解水制氫新思路，則大大擴(kuò)展了太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能中可利用的太陽光頻譜范圍，有望對未來新能源技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生重要影響。

“我的大部分研究都是力求讓成果上‘書架’。但另外一塊，用自己發(fā)展的方法來解決國民經(jīng)濟(jì)相關(guān)技術(shù)難題，也是我們努力的重要方向。”楊金龍認(rèn)為，讓適合做基礎(chǔ)研究的人做基礎(chǔ)研究，更多的人要做好技術(shù)創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化。 

科技創(chuàng)新、科學(xué)普及，是實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展的兩翼。在工作中，他不僅給本科新生上《科學(xué)與社會》課，而且參與該校中學(xué)生“英才計劃”，給中學(xué)生講科普，激發(fā)他們對科學(xué)的熱愛。“把科學(xué)家的成果變成科普知識，及給老百姓傳播，是科學(xué)家的義務(wù)。”楊金龍說。

不忘探索未知的“初心”

在楊金龍看來，對未知世界的探索，是他最大的興趣。“探索全世界都沒人知道的事情，這本身很有挑戰(zhàn)性，但把它搞清楚了，會很有成就感、滿足感，這就是科研的原動力。”楊金龍表示，做科研要沉得住氣、能靜下心，做自己感興趣的事情。

當(dāng)今世界，科學(xué)研究快速發(fā)展，學(xué)術(shù)浮躁和急功近利的情況并不鮮見。“科研工作者不能隨波逐流，科研底線必須遵守。”楊金龍說，做科研不是靠吹出來的，也不可能一帆風(fēng)順，要實現(xiàn)長期目標(biāo)和短期目標(biāo)的平衡。“做科研要不停地克服困難、解決問題，有些問題一時搞不清楚，可以放一放，等段時間換個思路，也許困難就會迎刃而解。”

作為中科大副校長，行政工作占據(jù)了楊金龍不少時間，但他樂在其中。“大學(xué)老師的工作，應(yīng)該由教學(xué)、科研、服務(wù)三部分組成，這三者相輔相成。”楊金龍說，每個人都應(yīng)該做些服務(wù)，這不僅對個人成長很有幫助，也為科研團(tuán)隊的組織提供了很好的經(jīng)驗。

近年來，楊金龍先后培養(yǎng)了40多名博士生。在學(xué)生心中，他始終是個溫和的人。“我的理念是給學(xué)生更多的自由，多跟他們交流、多多提問題，以此來激發(fā)他們的主動性和靈感。”楊金龍認(rèn)為，做基礎(chǔ)研究要打好扎實的基礎(chǔ)，培養(yǎng)良好的科研范式，要有批判性思維和敏銳的眼光，真正能抓住問題、解決問題，不能人云亦云。

閑暇之余，楊金龍有一個特別的愛好——拍攝花朵。在他的微信朋友圈，隔段時間就能看到他的“新作”。通過拍攝花朵，他已經(jīng)認(rèn)識了400多種花。“科學(xué)就像花一樣，是一種很美的東西。如果這種美的東西我不知道，我一定會想辦法認(rèn)識它、了解它。”楊金龍說。