2014年3月27日,天津市科学技术奖励大会在天津礼堂隆重举行,市委书记孙春兰出席大会。会上,由我校化学学院院长赵小军教授主持, 杨恩翠、刘忠义、王修光、赵红昆五位老师组成的研究团队凭借在“混合配体配位聚合物的设计、合成及光、磁性能研究”方面的突出贡献, 荣获天津市自然科学一等奖。
这份沉甸甸的荣誉在让人们感受到科学研究的分量与魅力的同时,也将目光投向了这个奖项的背后。是什么让这个团队取得如此突破?让我们来探微析理,寻找那背后的生动故事。
从赵小军教授及其课题组骨干共同撰写的长达几千字的申报材料中,记者看到了一组组数据、一串串名词。透过陌生的概念、晦涩的理论,记者感受到了赵小军教授领衔的课题组摘得本届天津市自然科学一等奖的关键所在,那就是创新。
坚持研究方向一往直前,围绕目标主动寻求创新是赵小军教授的科研理念。做基础科学研究,要根据科学进展和社会需求,不断修正自己的研究对象和目标,这是一种判断的勇气,更是对科学和真理不断追求的坚持。从2006年开展相关的研究工作,一直到2013年获奖,历经8年的刻苦攻关,赵小军的团队成功地向人们阐释了“混合配体配位聚合物构筑”的奥秘,并形成了自己“独具魅力”的研究特色。
配位聚合物作为一类重要的分子基材料,在分子磁体、光电材料、吸附分离、能量存储、分子识别与组装等方面具有重要的应用前景,已成为化学学科的热点和最活跃的前沿领域之一,而构筑具有特定结构与性能的配位聚合物的关键在于如何选择、设计合适的有机配体与金属离子通过适当方法可控实现。
该项目主要在两个方面取得了掷地有声的创新成果,一是发现了混合配体配位聚合物的合成中,共配体有机酸羧基数目、位置及取代基种类对配合物调控的规律。揭示了混合配体交替去质子控制的逐步结晶过程,为配位聚合物的可控构筑开辟了新方法。率先开展了该体系磁性配合物的研究,推动了配位聚合物化学研究的进展。二是发现了合成核酸碱基配位聚合物的新方法;首次证明了腺嘌呤四齿配位模式的存在,突破了核酸碱基类配位聚合物合成方法的瓶颈。基于此方法设计构筑了系列基于核酸碱基配体的新型配位聚合物,完善了它们与金属离子的键合模式,拓展了核酸碱基配位聚合物在分子基磁性材料领域的应用范围。
项目研究成果已在国际重要刊物如Chem. Comm., Inorg. Chem., Gryst. Growth Des., Dalton.trans.,等发表论文54篇,均被SCI收录。论文被同行发表在Chem. Rev., J Am. Chem.Soc., Angew. Chem. Int. Ed.,Adv.Mat.等国际权威刊物上的论文中广泛评述和引用,已被引用569次,其中10篇代表性论文已被他人正面引用263次,单篇论文最高被他人正面引用超过100次,并被ESI列入本研究领域顶尖1%高引用论文,获得发明专利4项,在国内外相关领域产生了重要影响,对功能配位化合物化学的发展做出了贡献。
十年磨剑始成锋。基础科学研究是漫长的研究过程,为了追求对客观规律的理解,为了追求自己的科学设想,以十年如一日的精神潜心甘坐冷板凳,方能成就一番大荣耀。
做基础科学研究,会遇到许多意想不到的挫折。一个设想被求证的过程,实际上是一个不断修正、逐渐接近真相的“历险”过程。赵小军教授把这种勇敢面对挑战的精神和力量言传身教于团队的每一位成员。谈起自己课题组几年前做的一个配位聚合物合成的实验,赵小军教授记忆犹新:课题组的一位成员,在实验中获得了一个配位聚合物,单晶结构解析显示结构非常新颖,但在随后的实验中却怎么也重复不出来,其它的性能研究等工作无法继续开展下去,重复若干遍实验都看不到任何结果。尽管着急,但大家还是静下心来一步步分析过程,查找可能出现失误的环节。第29遍实验的时候,理想的结果终于出来了。赵小军教授说,自己找不到任何合适的词语来描述那种兴奋,那是一种暮然回首却在灯火阑珊处的享受。
科学看重的是集体智慧,一个人不可能单枪匹马地完成全部的学术设想。做科学研究寻求突破,需要多学科的交叉渗透和不同观点的碰撞,优秀的研究团队内不同年龄、不同风格、不同学术背景的人,相互启发,携手共进,大家共同把研究推向深入,从而推动科学向前发展。赵小军教授一直在努力做一个优秀的团队带头人。他有科学的敏感,能敏锐地捕捉化学学科发展的趋势,确定团队前进的方向。他了解团队中每个成员的特点,在工作安排中尽量让大家优势互补,相互支持,非常好地凝聚了团队的力量。
团队的几位成员告诉记者,是赵小军教授努力工作的榜样示范和人格魅力,激励着每个成员无私奉献,钟情科研。大家说,带头人的榜样,同事们的成绩,都会让自己产生必须更加努力的紧迫感。在为团队、为科学做出贡献的同时,每个团队成员都在这种努力与付出中快速成长。刘忠义说,自己之所以刚刚工作就拿到国家自然科学基金青年基金项目,既得益于团队有优秀的研究平台,更得益于团队的研究在同行中产生的影响力。
团队骨干杨恩翠教授是本项目两大系列配位聚合物的构筑与性能研究的主要完成者之一。她是我校物理化学硕士点学科带头人,入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”、天津市131创新型人才培养工程第一层次人选。在国际权威学术刊物Chem. Commun.、Inorg.Chem.、J. Org. Chem.、Cryst. Growth Des.、CrystEngComm、Dalton. Trans.等发表SCI收录论文110篇,被他人引用900余次。刘忠义是本项目磁性配位聚合物的合成、磁性测定与分析主要完成者之一。王修光是本项目配位聚合物的结构测定与解析主要完成者之一。赵红昆是本项目核酸碱基配位聚合物的合成与荧光光谱测试主要完成者之一。这样一个优秀的团队,每个人有自己的方向,是合作中的重要一环,但也是互相赶超的对象。大家团结合作,相互激励,共同创造属于他们的辉煌。
一项重大成果的取得,不单单是团队的几个人和一批先进的设备就可以成就的,而是在一个学术群体中,将科学知识、实验技能、研究成果不断积淀,将学术传统、学术氛围、科学精神不断传承,从这个角度说,这5名获得天津市自然科学奖一等奖的老师背后,是化学学科整体研究团队的有力支撑。
学校高度重视化学学科的发展,加大投入,从政策、资金、学科建设、人才培养等方面给予了大力的支持。作为化学学院的带头人,赵小军教授本着“创新需要团队,研究需要平台,有平台才能出成果”的理念,以技术创新带动平台建设,以平台建设带动实验室建设,赵小军教授一直在努力搭建一个平台,一个提供全方位化学学科发展的舞台,一个年轻人可以施展才华的舞台。在仪器平台、项目平台、学术交流等平台建设的过程中,不断发现新的生长点,使这个科研团队的研究道路走向了广度和深度,逐步占领了研究领域的制高点。
2006年物理化学学科进入天津市重点学科、2009年该学科进入天津市重中之重学科;2009年成功获批天津市功能分子结构与性能重点实验室;2011年获批无机——有机杂化功能材料化学省部共建教育部重点实验室;2013年入选天津市高等学校创新团队培养计划。学院搭建了先进的大型仪器平台:拥有场发射透射电子显微镜、场发射扫描电子显微镜、X-射线粉末衍射仪、X-射线单晶衍射仪、核磁共振波谱仪、磁性测量系统、差示扫描量热仪、热重分析仪等大、中型仪器,仪器设备总值4000余万元。化学学科近十年来发表被SCI收录论文770篇,论文被国际同行发表在Chem. Rev., Chem. Soc. Rev., J Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed.等国际权威刊物上的论文中广泛评述和引用,已被他人正面引用7500余次,篇均被引用9.76次,4篇论文列入ESI高被引论文。相关研究成果申请发明专利18项,已授权10项。2013年1月化学学科进入ESI国际学科排名世界前1%(天津市地方高校仅有天津师范大学化学学科和天津医科大学的临床医学进入世界前1%)。目前在国际化学学科ESI排名为808(世界进入前1%化学研究机构共1029个),在国内、国际化学领域具有较大的影响。
十多年来,化学学科在创新中发展,在发展中壮大。如今,这支队伍已成长为一支以年轻博士、教授为骨干力量,实验技术人员和研究生群体为主要成员的具有高学历、高素质、高效益,敢于创新的科技团队,承担国家自然科学基金38项,“973”前期专项1项;作为骨干成员参加“973”项目2项,有3人入选教育部新世纪优秀人才支持计划,2人入选天津市“131”人才工程第一层次。
在我们的校园里,有这样一群值得尊敬的人,他们既是课堂上严谨求实的良师,也是在科学研究道路上义无反顾的科学家。他们是学生的骄傲,更是学校的骄傲。他们在求索科学的人生中呕心沥血,在学校奋进全国百强的共同目标下勇于领军,而荣誉面前,他们却憨实而腼腆,甚至在面对师生的钦佩时,略显语塞。赵小军教授曾朴实地说:“荣誉归于学校,成绩属于集体。教书育人、科学研究是我们的本分。未来的日子,我们还有更多的事情要做,我们要竭尽全力,为师范大学早日进入百强贡献力量!”
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