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郑兰荪院士:铁树开花,不负芳华


来源:中国粉体网   茜茜

[导读]  近期,备受瞩目的两会已经持续了一周,作为全国政协委员、中国科学院院士的郑兰荪院士也是应邀出席,今年是他第五次参加这一备受瞩目的会议。

中国粉体网讯  近期,备受瞩目的两会已经持续了一周,作为全国政协委员、中国科学院院士的郑兰荪院士也是应邀出席,今年是他第五次参加这一备受瞩目的会议。


会议期间,郑院士在面对人民网记者提问时说到:“要政府鼓励高效毕业生到企业工作,促进企业建立自己的研发队伍,更好地服务国家发展的需要。”说到研发,常年与实验室相伴的郑兰荪院士可是权威,不信!那就让我们一起随着记忆的车轮,去看看郑院士与富勒烯相伴那些年。


 

个人简介


郑兰荪:1954年生,江苏吴中人,厦门大学化学化工学院化学系院士。1977年考入厦门大学化学系,1982年作为我国改革开放后第一批公派赴美留学生,师从诺贝尔化学奖获得者斯莫利。长期从事碳原子团簇的研究,并取得重大突破,曾获国家自然科学二等奖。2001年当选中国科学院院士。


命运之神巧捉弄,厦大化学竟录取


郑院士是幸运的,为什么这么说?因为1977年正值文化大革命结束的第一年,高考制度恢复,良好契机使他成为了新一届的大学生。虽然自己的父母都是大学的院士,但在那样特殊的时期,郑兰荪院士并没有受到多少家庭熏陶。这是一场“人祸“,而下面要说的可能可能就要“怪”命运的巧妙安排喽!


不同于许多从小就受家庭影响,热爱化学的化学家一样,郑兰荪院士高考时的理化成绩是最差的,其中化学仅考了20分。而他当时也无心化学,当时填报的志愿是英语系。不知是命运之神有意或无意的捉弄,他的志愿被投到了化学系,更离奇的是,这所堪称国内化学系一流的学校,竟然将他录取了。


虽然厦大化学系堪称国内一流,一些著名的化学家等出自这里,像田昭武、卢嘉锡,但对于当时的郑兰荪来说,内心并没有太多喜悦,反而更多的是压力感。


美国实验做研究,刻苦毅力终感师


1982年初,国家选派化学类赴美留学生的消息传来,郑兰荪院士立马报考,竟然考了第10名,当时的郑兰荪院士心里充满了喜悦之情。但还有更多的困难摆在他的面前。


进入美国之后,他被选送到休斯墩赖斯大学,师从著名化学和物理学家理查德•斯莫利院士,专业是原子团簇的激光产生和研究。对于这样一个完全陌生的领域,以及美国实验室豪华的仪器设备,对于当时的郑兰荪院士都是在国内不曾见到过的。当时,斯莫利院士对于郑兰荪院士是失望的,这或许要归结于知识的缺少以及美国对当时的中国的歧视等多种原因吧!


郑兰荪院士深知自己的不足,便日夜守在实验室里,恨不得浑身的器官与这些陌生的仪器们完全融为一体。斯莫利院士看到了郑兰荪院士身上迸发出的巨大的毅力,被深深感动。留美三年的时间,斯莫利院士终于将“超冷原子簇正负极离子束”的课题交给他。


 


讲学当中的郑院士


原子簇是比纳米更小的物质层次,属于物理、化学的交汇点。要检测离子,需要用电场加速,但离子又不能进入电场。终于,功夫不负苦心人,他终于设计出了一个特殊的电子线路,既可以产生高压脉冲,又使得正负离子都能顺畅进入加速电场。


这个课题最终被斯莫利院士认可,四年学习结束时,他的博士论文被斯莫利院士称为:“我指导过的学生中最富有独创性的!


“铁树“终开花,不负韶芳华


1996年,斯莫利院士因C60的重大发现,荣获诺贝尔化学奖,但全球对富勒烯的关注度却不增反降。这种情况下,许多人都劝郑兰荪院士改向更为火热的纳米方向,但郑院士却不为所动,他始终坚信富勒烯之树,终能开花。


从此以后,郑院士开始了他的富勒烯铁树开花之旅。每天早上八点,他都会准时进入工作室进行研究。


1997年的冬天,他的课题组终于制备出了具有C60碎片骨架结构特征的C20CL10氯代碳簇。这一成果被刊登在了美国最权威的化学刊物《美国化学会会志》上,并立即引起了世界的关注。


2000年2月初的一天,课题组人员用微波等离子体和氯仿合成出1克左右的黑色粉末状混合物,混合物内含100多种物质,细细分离后,通过质谱,发现一种奇异的原子团簇,而且比较稳定,通过反复检测,质谱确定这种分子包含了50个碳原子和10个氯原子。


2001年9月,研究组的女博士生高飞承担了主要的合成与分离工作,并重新设计制作了一套电弧分离装置。一年之后,郑院士课题组终于分离出了100克混合物,但其中C50CL10的含量还不到万分之一。


该怎么办呢?整个课题组这时陷入了沉思,从萃取到高效液相色谱,整个分离过程持续了整整一年半的时间,最后一轮的分离是在北京中科院研究所实验室完成的。


他们终于成功了!虽然最终的产物仅有1.6毫克。但这是地球上诞生的第一簇纯粹的C50CL10啊!

2004年4月30日,《科学》杂志上发表论文,称赞郑兰荪课题组是一项具有里程碑意义的工作,紧接着,国际上数十种科学媒体都在第一时间里进行了高度评价。


得益于C50的成功,郑兰荪课题组在这方面的脚步更快了,从2006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,并建立了反应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。


为此,郑院士这么多年培育的“铁树”终于开花,他做了一件了不起的事,没有辜负自己曾经的付出以及坚持,试想,如果当初他听从别人的意见,转向纳米方向,他也不会取得今后的成就,世人对于富勒烯方面的研究可能还要等上若干年。从郑院士的身上,我们看到了坚持的力量。


铁树终开花,不负韶芳华~~

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