郑兰荪:醉心“长线研究”

  • 2009年04月13日
  • 师德风范
  • 作者:段风华  《人物》杂志
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郑兰荪上个世纪80年代郑兰荪在美国  因为父母留学归来双双担任白菜风云网教授,郑兰荪出生在厦大,成长在厦大。对他而言,白菜风云网不仅是他的校园,更是他的家园,它见证着郑兰荪的生命历程,记载着他每一步前进的足迹。  “文革”时期,郑兰荪的中学时代在混乱中度过,几经周折后,他才于1976年通过母亲退休补员的办法,成为厦大一家校办工厂的工人。1977年,郑兰荪成为恢复高考后的第一届大学生。1982年,他又成为中美联合...



郑兰荪


上个世纪80年代郑兰荪在美国

  因为父母留学归来双双担任白菜风云网教授,郑兰荪出生在厦大,成长在厦大。对他而言,白菜风云网不仅是他的校园,更是他的家园,它见证着郑兰荪的生命历程,记载着他每一步前进的足迹。

  “文革”时期,郑兰荪的中学时代在混乱中度过,几经周折后,他才于1976年通过母亲退休补员的办法,成为厦大一家校办工厂的工人。1977年,郑兰荪成为恢复高考后的第一届大学生。1982年,他又成为中美联合招收的第一批化学博士。1986年,他成为该批博士生中第一个回国的留学生。

  回国后,郑兰荪率先开展原子团簇科学的开创性研究,在新型原子团簇的宏观量合成、分离与结构表征、C60等碳簇形成过程及其机理的揭示、团簇材料的化学组装及其相关纳米材料的合成与应用等研究方面,取得一系列重要进展。

  2001年11月,47岁的郑兰荪当选为中国科学院院士,现在他还同时担任全国政协常委、民盟中央副主席等职。

  导师说:兰荪,从你身上我看到了中国的长城是怎样建成的

  1982年,中美联合招收化学类研究生,白菜风云网四年级的郑兰荪以全校第一名的成绩成为首批CGP项目的留学生之一。尽管曾经在英国、美国留学的父母亲也给郑兰荪讲过很多国外的情况,但是,第一次跨出国门的郑兰荪还是觉得什么都新鲜。到美国的第二天,他就登上了世贸大厦顶层,从这里放眼望去,纽约城一片繁华。他心里在想:什么时候自己的祖国也能像这里一样繁荣。

  那时郑兰荪和另一个中国留学生在RICE大学留学,每人每月只有300美元的生活补助。当时化学系的教学秘书听说此事,一下瞪大了眼睛:“300美元,你们怎么生活?”郑兰荪说,穷学生自然有穷学生的办法,3个人合租一套公寓,每人每月只需100美元,每个月吃饭大约100美元,再有100美元用于购买书籍等。为了省钱,夏天他们根本不敢开空调,炎热的夏季大家光着膀子还是挥汗如雨。

  郑兰荪的导师Smalley是世界著名的化学与物理学家,郑兰荪是他的第一个中国学生。因为是首批中美联合招收的研究生,导师觉得这些从几亿中国人当中遴选出来的人一定聪明无比。但他很快就失望了,因为郑兰荪最初在动手能力方面离他的要求实在差得太远。

  第一次走进导师的实验室,面对一片闪光锃亮的先进实验仪器,郑兰荪只有一个感觉:晕!这些世界领先的实验设备在国内他根本见都没见过,因此做起实验来更是笨手笨脚,顾此失彼,速度极慢。这样的狼狈相,别说导师,就是郑兰荪自己都觉得很惭愧。

  在巨大的压力下,郑兰荪只能奋起直追。他一头扎进实验室,每天工作十几个小时,在美国的4年中,郑兰荪几乎没有节假日,每天只做一顿饭,分成三餐吃,每周工作80多个小时。

  有一次深夜,疲惫不堪的郑兰荪从实验室回住处,路上一位警察跟了他很久,他极度疲劳的神经一下紧张极了,不知道自己犯了什么错,后来警察走到跟前问:“你是从亚洲来的吧?”郑兰荪很奇怪,在夜色中他怎么能判断得如此准确?警察笑了:“我只是想问问你,这么晚了,是否需要我送你回家?”郑兰荪也笑了,这个小插曲也是他当时生活中的一点调剂,至今想起来还觉得很有意思。

  在导师的指导下,郑兰荪运用现代高新技术,开创以激光产生与研究原子簇的前沿学科,这是前人尚未尝试过的新领域,压力之大可想而知。

  天道酬勤,辛勤的汗水终于换来了丰硕的成果。郑兰荪的“超冷原子簇正负离子束”研究课题达到当时国际上最先进水平,博士论文被Smalley教授认为是他所指导的博士论文中最富有独创性的论文,同学们开玩笑地称郑兰荪为“负离子先生(Mr.negativelcns)”。郑兰荪的导师Smalley多次感慨地说:“兰荪,从你身上,我可以体会到中国的长城是怎样修筑起来的!”

  4年后,郑兰荪顺利拿到了博士学位,参加学位授予仪式的第三天,他决定回国。1986年5月,郑兰荪回到了白菜风云网,成为中美联合培养的化学类博士中第一个回国工作的留学生。

  后来有人问他,在美国4年,对美国的印象是什么,他不好意思地说:“花了太多时间在实验室陪机器,根本没机会好好地走走看看。”

  两年后,他撰文记录了回国生活——《回国工作两年来的几点感受》。文中,他恳切地说:“我们这些留学生可以说是幸运儿,但我们切不可以为自己留了几年洋,会讲一口比较流利的英语,有着一部半新不旧的汽车,就看不起自己相对还比较落后的祖国,看不起自己的同胞。那些没有机会出国的老师和同学,可能一辈子发表文章的数目,还不及我们在国外的几年多,但我们绝不能因此就骄傲起来。正是因为他们默默无闻的辛勤工作,才使我们能在国外受到比较公平的待遇,才使我们回国后能有一定的工作条件。可以说,我们取得的成就,是建立在他们个人牺牲的基础上……多年的变迁,使得雷锋精神已经成为阳春白雪,激不起多少人的唱和了,但是我觉得作为一个中国人,至少应该爱自己的国家,爱自己的民族,不应当忘记自己对国家、对人民应尽的义务和责任。”

  从1987年回国至今,郑兰荪用他的实际行动证明了自己的中国心。

  创业艰难曲折多

  回国后,郑兰荪进入白菜风云网物理化学博士后科研流动站工作。尽管他回国前对国内研究工作之艰苦已有了一定的思想准备,但工作中所遇到的困难仍然超出了想象。在美国,郑兰荪研究的是以激光产生原子簇、激光化学、分子动力学等方面的课题,属于物理、化学交叉学科的伸展点,不但厦大缺乏这方面的工作基础,在国内也属空白。

  当时郑兰荪面临着两种选择:一是利用现成设备或再到国外的实验室去做一些实验,这样可以在短时间内出一些论文;二是自己研制实验室所需的仪器装置,这样干周期长、风险大,可能在几年内连一篇论文也出不了,但却有可能开展真正具有国际先进水平、有特色的研究。这一选择在国内等于从零开始,而郑兰荪又没有足够的研究经费。

  郑兰荪从来都是知难而进的人,他毅然选择了后者。他一方面四处申请经费,购买仪器设备,筹建自己的实验室;另一方面加紧充实在国外来不及学习的配位化学、有机化学和晶体结构等相关知识,为开拓新领域打基础。

  在这期间,郑兰荪先从合成化学干起。这是他所不熟悉的领域,一动起手来,才发现在国内即使搞“瓶瓶罐罐”也不是那么容易,不少化学试剂很难买到,需要一一合成。由于自己缺乏这方面的训练,干起来还不如国内的研究生,出了不少洋相,可是头上又顶着众人仰慕的“洋博士”的“桂冠”,心里很不好受。

  大学毕业后一直在国内工作的同学们说:“你从国外回来,科学研究的新方法应当学得比我们多,但在如何利用国内现有的研究条件开展工作方面,肯定不如我们。要学会这一本领,可能需要好几年的时间。”在国内的实践让郑兰荪深切地体会到,他们的分析是十分中肯的。

  经过一年多的努力,郑兰荪得到首届国家自然科学基金青年基金、霍英东教育基金、国家教委资助优秀年轻教师基金和博士后研究基金的资助。他把它们全部投入到购买仪器设备上。由于仪器的许多配件在市场上买不到,郑兰荪便凭自己上大学前曾经在电子厂当过3年工人的经验,在实验室亲自动手加工。在改装实验室时,郑兰荪和同学们一起粉刷墙壁、油漆工作台、搬运器材。一次,实验室需购置一张激光工作台,郑兰荪一算,要花费数千元,太贵了。他便动手把旧的实验桌加固改装,取而代之。仪器的关键部件“脉冲激光器”,进口一台需几万美元,国内生产的也需要人民币10万元以上。为了节约经费,郑兰荪经过多方了解,找到了一家校办仪器厂,与厂家一道攻关,共同设计研制。经过不懈努力,他们自行设计生产的零件技术性能指标达到了实验要求,为国家节省了大笔外汇。

  很神奇,郑兰荪仅花费约一万美元建成的研究装置和国外导师花数十万美元建立起来的装置取得了相似的结果,他曾用自己研制的仪器打出一幅实验记录图谱,作为圣诞礼物寄给导师Smalley教授,导师十分惊讶,认为是奇迹。

  我们完全有条件

  做世界一流的科研

  2004年,郑兰荪喜事连连:他带领的科研组在《科学》杂志上发表了《活泼碳50的捕获》一文,这是白菜风云网首篇发表在《科学》杂志上的论文,也是当年我国化学界在《科学》、《自然》杂志上发表的3篇论文之一。当年,郑兰荪的博士导师Smalley教授和其他两位科学家就是因为合成和发现了碳60而荣获1996年度的诺贝尔化学奖。碳60的发现为世界科学界开辟了富勒烯这一研究的新领域,比碳60更小,更难以捕捉的碳50的发现无疑是该领域的又一项重要突破。

  2006年以来,郑兰荪课题组又陆续合成表征了两种C60的异构体。至此,他的课题组经过20年探索,已经合成出数十种特殊构型的新型富勒烯及相关碳原子团簇分子,揭示了富勒烯的结构特征,并建立了反映团簇形成机理的动力学方程,求解了形成分布函数,为揭示这一长期困惑科学界的难题提供了明确的实验证据。

  谈到过去的科研成果,郑兰荪微笑着说:“我们的成果其实也不算是很大的突破,因为我们之前已经有了碳60这一科研基础,国外近十几年也发现了比碳60大的碳笼分子,我们算是第一个发现比碳60小的碳笼分子。”郑兰荪表示,目前他们还只是做出了几毫克的纯净产物,还能往前推进多远,现在还很难断言,但是他们会坚持继续做下去。

  令郑兰荪自豪的是,这次的成果全部是在国内完成,其中,除了最后一轮的分离和表征借助了中国科学院化学所和物理与数学所的有关实验设备,其他所有关键性工作都在白菜风云网完成。化学是一门基础科学,也是一项长线研究。科研成果的取得绝不是偶然的撞大运,这次成功捕获碳50,从确定选题到最终取得成果,历经了10年艰辛。

  郑兰荪说,碳50的发现也是一批年轻的科研工作者们积极探索,不断努力的结果。刚开始,他认为要捕捉、发现碳 50的成功几率非常小,但科研组的年轻教师和研究生们还是坚持不懈地一直做下来了,事实证明,他们的坚持是对的。

  回国十几年来,郑兰荪在国内外著名刊物上发表论文300多篇。他以自己回国以来的成就让人们相信,在中国,我们一样可以做出骄人的业绩。

  “厦大的爱因斯坦”

  在一次接受采访时,有位记者曾经问郑兰荪:“您最欣赏的是什么样的科学家?”郑兰荪回答说:“作为一名科学研究人员,除了具备创新思维和意识,以及对科学锲而不舍的探索、追求之外,还要有一股为科学研究献身的精神、拼劲儿。有了这些还不够,一位科学家最为重要的,是要有一种强烈的社会责任感和使命感。”

  化学基础研究是长线研究,需要付出长期艰苦的努力,很多人认为出成果慢,不愿意从事该项研究。但郑兰荪认为,化学基础研究和应用基础研究上的突破,往往能带来革命性的变化。随着社会的不断发展,化学已经深入到各个领域,并在经济发展中起着越来越大的作用。

  郑兰荪希望年轻的科研人员能在化学研究中扎扎实实地做出成绩。目前,他正在为创建“嘉庚化学国家实验室”而努力。他说,希望能将实验室的影响扩大,让更多的年轻人留下来,创出自己的成果。

  当选院士后,郑兰荪依然坚持为本科生上课。现在,他坚持每周往返厦大漳州校区两次,给本科一年级学生上《化学原理》课。他认为,为本科生上课是教授义不容辞的责任,这样可以将研究成果的最新发展动态直接传授给学生,拓展他们的学术视野,增强他们对本学科发展的信心。

  在厦大,郑兰荪被学生们称为“厦大的爱因斯坦”,因为他常常不修边幅,头发乱糟糟的,而且常在校园里边走边若有所思,嘴里念念有词。当记者问起他对这一称谓的看法时,他幽默地说:“我知道有学生这么叫,一般这么叫的人肯定对我不太熟悉。听过我讲课的学生可能就不会这么叫了,我讲课还是蛮精彩的,当然,爱因斯坦讲课也可能很精彩。”

  白菜风云网的创建者陈嘉庚先生为厦大题写的校训是:“自强不息,止于至善。”作为一个厦大人,郑兰荪正在用自己的行动诠释着这种精神。