作者:甘晓,李贺,杨曦 来源:中国科学报 发布时间:2024/3/31 13:39:31
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吴骊珠院士:杰青项目助我“追光”

 

广袤大地上,不再有冒着浓烟的工业设施聚集,随处可见高效进行光化学反应的玻璃建筑,人类不但掌握了神秘的植物光化学过程,并且知道如何比自然更加高效地获取所需产品,即使将来煤炭石油资源完全枯竭,人类文明也不会因此而受到影响……这些对于未来的憧憬,是中国科学院院士、中国科学院理化技术研究所(以下简称理化所)研究员吴骊珠多年来带领团队奔跑在“追光”科研路上的动力。

回望科研职业生涯,她至今难忘国家杰出青年科学基金项目(以下简称杰青项目)给予她的支持。

“项目执行期间,来自各方的声音,无论是质疑还是建议,都让我受益匪浅,帮助我这个科研新手走上科研之路。周围都是优秀的人,这在很大程度上帮助我快速成长。”近日,吴骊珠在接受《中国科学报》采访时表示。

在吴骊珠看来,杰青项目不仅是对学者个人的支持,更能发挥对高水平领军人才的导向作用,让他们有计划地组织队伍,完成更有价值的工作。

吴骊珠。受访者供图  ?

“助推”科研成长

“获得杰青项目资助,是我职业生涯中的关键一步。”吴骊珠回忆。

吴骊珠与杰青项目的缘分始于2001年。当时,作为一名年轻的科研人员,吴骊珠得到前辈的关心和帮助。“有一天,我们所的张宝文老师在走廊里喊住我,说‘你做得很好,去试试申请杰青项目吧’。”

吴骊珠至今还记得首次关注杰青项目时的情景。2001年春节,在辞旧迎新的爆竹声中,吴骊珠写完了项目申请书,标题是《超分子体系中的光物理和光化学过程》。主要研究内容包括:超分子体系中的远程光诱导电子转移和能量传递;微反应器控制的化学反应选择性研究;手性微反应器的构筑及其控制的光化学反应立体选择性研究。

申请书提交后,吴骊珠按部就班地投入到平日的研究工作中。

没想到的是,同年6月,她收到了杰青项目答辩的通知。“当时也不是很清楚杰青项目的答辩是什么样,但多次参加中国科学院感光化学研究所(理化所前身)‘青年学术论坛’的经历,给了自己些许信心。”吴骊珠说。

推开杰青项目答辩厅的大门,来到答辩现场,吴骊珠看到评委席上坐着30多位领域内的院士专家。当时她紧张地看着屏幕上的PPT,快速报告工作。但在答辩过程中,全身心沉浸式投入,使她忘记了紧张。评委们针对吴骊珠的课题提出了不少问题和建议,让她深受启发,成为后续开展工作的“指南针”。

在杰青项目的执行过程中,每年都举行的报告会让吴骊珠有机会和来自其他领域的优秀科研工作者们交流碰撞出智慧的火花。“我认识了很多专家,也了解了他们研究的学科方向,由此获得了从不同方向和领域看同一个问题的新视角。”吴骊珠回忆道。

同时,报告会也时常会遇到专家们提出的“尖锐”问题,这些问题总能给吴骊珠带来全新的观点,帮助她深入思考,修正科研思路。“这些意见和建议指出了研究中的许多关键点,也是对思维敏锐度的良好训练。”吴骊珠说。

杰青项目结题验收时,吴骊珠主持的项目得到了评审专家高度认可,获得“优秀”的综合评价结果。杰青项目执行过程中的这些经历,使吴骊珠在科研生涯起步阶段得到快速成长。

模拟自然 做“有用”的化学

杰青项目完成后,吴骊珠对相关科学问题进行不断思考和凝练,坚定地走向更远的科研之路——人工光合作用探索。

光合作用是地球上最重要、规模最大的化学反应,也是自然界为人类提供的太阳能利用的最佳范例。如何通过人工的方式模拟光合作用,成为科学家们一直追求的目标,也被称为“化学的圣杯”。

例如光合细菌中的氢化酶能够温和高效地放出氢气,但直接提取和纯化氢化酶的难度很大,一旦脱离其赖以生存的生物体环境暴露于空气中,氢化酶的催化活性就迅速降低。为此,吴骊珠带领团队探索如何利用人工合成的催化剂模拟光合作用中释放氢气的一步反应。

科学探索旅程中,只有不畏艰险、久久为功地坚持,才能登上高峰,抵达光辉的顶点。最初,当吴骊珠带领科研团队成功做出第一批人工催化剂后,却发现这些氢化酶模拟物在有机溶剂中光照不到10分钟就完全失活,催化转化数(TON)只有0.1,相当于一个催化剂分子只产生0.1个氢分子。

面对“娇弱”的催化剂,吴骊珠团队没有轻言放弃,而是选择直面这个问题。他们坚持不懈,持续优化催化剂,提升催化剂的效率,催化转化数从0.1到500、8000、20万、40万、80万、1600万……

连续6年,科研团队不断打破自己创造的纪录,最终在国际上率先突破人工模拟氢化酶稳定性差、催化效率低的瓶颈,实现了太阳光驱动人工模拟氢化酶的高效产氢。

吴骊珠团队始终没有停止过对“有用”化学的探索。她带领团队开展二氧化碳的固定、氮气的固定、光化学合成高值化学品的研究工作,将目光锁定在人工光合作用可否承载清洁能源和绿色合成的未来。

他们致力于探索如何像自然界光合作用一样,在生物环境之外再现温和条件下类似的化学反应过程,并为人类所用。“如果人工光合作用得以实现的话,以节能、节约、洁净为目标的光化学反应将带动合成化学的进步,从根本上为‘碳达峰’和‘碳中和’作出贡献。”她介绍。

“凝神”“聚力”走好科研路

在吴骊珠看来,近年来,中国化学的科研实力快速增长,中国学者在国际舞台上发挥着越来越重要的作用。这得益于国家在基础研究上的前瞻布局,杰青项目正是其中之一。“杰青项目如同播撒下的一粒粒种子,经过培育生长,已经生根发芽,开花结果。”她说。

从2024年起,国家自然科学基金委员会(以下简称自然科学基金委)将对杰青项目进行改革,对上一年底资助期满的杰青项目开展分级评价,择优遴选不超过20%的优秀项目给予第二个五年滚动支持,资助强度加倍达到800万元,资助期满后再择优遴选不超过50%的优秀项目给予第三个五年1600万元的资助。

令吴骊珠期待的是,杰青项目滚动支持的初衷是让获得资助的学者们能够持续活跃在科学舞台上,发挥学术引领作用,组织好科研团队,协力创新,迈向世界科学前沿。

“我们应当始终心系‘国家事’、肩扛‘国家责’,凝神聚力、专心治学,努力抢占科技制高点。”她表示,“我们所从事的研究挑战性很强。这需要不同领域科研人员的切磋,需要更活跃的交流学习,还需要培养年轻人,让大家一同在这个重要方向上开展工作,提出实现‘双碳’目标的中国方案,为发展新质生产力提供有力科技支撑。”

杰青项目的另一项改革措施也让人感到振奋——女性科研人员申请年龄从45岁放宽到48岁。

作为一位女性科研人员,吴骊珠深感自己很幸运,得到了家庭、单位和社会的大力支持。

“不是每一位女性科研人员都像我一样幸运。”她表示,“女性是科学研究中一股不可或缺的力量。她们的职业成长应当受到全社会更多关注。”

吴骊珠表示,这并不是说要让大家给她们多一些“照顾”,而是要多一些“信任”,让她们得到同等的培养和发展机会,让她们有机会去做重要的事。

当然,女性科研工作者也应当充满自信。“我们首先要相信自己,不会做得差。”吴骊珠寄语广大女性科研人员,“放下焦虑,专注于科学,一定会有所收获!”

 
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